Ergebnisbericht über Forschungs

Transcription

KfK4834
März 1991
Ergebnisbericht
über Forschungs-und
Entwicklungsarbeiten
1990
Institut für Material- und
Festkörperforschung
Kernforschungszentrum Karlsruhe
KfK4834
Ergebnisbericht
über Forschungs-und
Entwicklungsarbeiten
1990
Institut für Material- und
Festkörperforschung
Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Als Manuskript vervielfältigt
Für diesen Bericht behalten wir uns alle Rechte vor
Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Postfach 3640, 7500 Karlsruhe 1
ISSN 0303-4003
ISSN 0176-0262
Institut für Material- und Festkörperforschung (IMF)
Leitung:
IMF I :Prof. Dr. K.-H. Zum Gahr
IMF II : Dr. K. Anderko
IMF 111: Prof. Dr. K. Kummerer
IMF IV: Prof. Dr. D. Munz
Das Institut für Material- und Festkörperforschung besteht aus
vier Teilinstituten mit unterschiedlichen Aufgabenbereichen.
Das IM F I arbeitet bevorzugt an nichtmetallischen Werkstoffen,
Verbundwerkstoffen und Oberflächenschutzschichten, das
IMF II an metallischen Werkstoffen für Anwendungen als Hüllund Strukturmaterialien, das IMF 111 an verfahrenstechnischen
Fragen zur Herstellung von keramischen Werkstoffen und
Fusionsbrutstoffen und an der Auslegung kerntechnischer
Komponenten, das IMF IV an Problemen der Zuverlässigkeit
von Komponenten, Versagensmechanik und Schadenskunde.
Es werden Material- und Festigkeitsprobleme für zukünftige
Fusionsreaktoren und für Kernspaltungsreaktoren sowie sicherheitsrelevante Fragen der Kerntechnik untersucht.
Weiterhin werden nicht projektgebundene Forschungen auf
dem Gebiet metallischer, keramischer und polymerer Werkstoffe für hohe Beanspruchungen betrieben.
Geordnet nach Forschungsschwerpunkten ergibt sich für die
Beiträge des Instituts folgende Gliederung:
03
03.01
03.02
03.03
03.04
03.06
12
12.02
Projekt Kernfusion (PKF)
Entwurfsstudien zu Fusionsanlagen
Strukturwerkstoffe und hoch belastbare Komponenten
Supraleitungsmagnete
Plasmaheiztechnik
Blanketentwicklung
Projekt Schadstoffbeherrschung in der Umwelt (PSU)
Kommunale Abfallwirtschaft
13
13.01
13.02
13.03
13.05
Festkörper- und Materialforschung (FM)
Volumen- und Grenzflächeneffekte des Festkörpers
Werkstoffe hoher Beanspruchung
Supraleiter
Basisforschung für kerntechnische Konstruktionswerkstoffe
18
18.01
18.02
18.04
Nukleare Sicherheitsforschung (PSF)
Physik und Kernüberwachung für Schnelle Brüter
Sicherheit und Stofffragen von Schnellen Brütern
Transientenverhalten von Brennelementen von
Schnellen Brütern
LWR-orientierte Sicherheitsforschung
Containmentkonzepte für DWR-Anlagen der
nächsten Generation
18.05
18.06
19
19.01
19.03
Nukleare Entsorgung (NE)
Grundlegende Arbeiten zur Wiederaufarbeitungstechnologie
Abfallprodukte und Endlager
Das IMF verfügt über vielfältige experimentelle Einrichtungen
zur Herstellung und zur mechanischen, physikalischen, chemischen und technologischen Prüfung sowie zur Analyse von
kompakten und schichtförmigen Materialien. Die Arbeiten im
Projekt Kernfusion werden im Rahmen der Europäischen
Gemeinschaft und innerhalb eines Entwicklungsvertrages zwischen KfK und dem IPP Garehing durchgeführt. Sicherheitsrelevante Problemstellungen fürdie Auslegung und den Betrieb
kerntechnischer Anlagen werden im Projekt Nukleare Slcherheitsforschung, im besonderen im Rahmen des europäischen
Brüterverbundes untersucht. Es besteht eine vielfältige nationale und internationale Zusammenarbeit mit anderen Großforschungseinrichtungen, universitären und nicht universitären
Instituten einschließlich dem Austausch von Gastwissenschaftlern mit zahlreichen Ländern. Verschiedene aus den
F+E-Arbeiten der Teilinstitute hervorgegangene Ergebnisse
werden in Kooperation mit der Industrie gezielt zur Produktreife
weiterentwickelt.
Am 31.12.1990 waren im IMF 159 Mitarbeiter (12 davon
halbtags) beschäftigt, darunter 65 Akademiker, 31 Ingenieure
und 63 sonstige Mitarbeiter. Hinzu kamen 8 Gäste , 7 Nachwuchswissenschaftler, 4 Mitarbeiter im Technologie-TransferProgramm, 6 Mitarbeiter über Drittmittel, 17 Universitätsangehörige, 10 Doktoranden sowie 4 Auszubildende.
03
03.01
03.01.01 IMF
Projekt Kernfusion (PKF)
Entwurfsstudien zu
Fusionsanlagen
Studien für NET/ITER
Abfall des Weibuii-Moduls. Die Auswertung der Festigkeitsänderung in Verbindung mit der gemessenen Volumenänderung
unter Bestrahlung (s. Abbildung) zeigt ein sehr ähnliches
Verhalten der verschiedenen AbOs-Typen (feinkörnig, grobkörnig, einkristallin). Daher wird ein maßgebender Einfluß
intrakristalliner Bestrahlungsdefekte angenommen.
Bewertung von Erste-Wand-Konzepten
ln einem Rechenbenchmark im internationalen Rahmen wurden Lebensdauervorhersagen für Erste-Wand-Komponenten
verglichen. Dem Benchmark liegen Experimente an der Thermoermüdungsanlage des JRC-Ispra zugrunde. Die dort getesteten Proben wurden in Zusammenarbeit mit dem NET-Team
gefertigt.
t.
~-At 1 o,•/
500
- · - AIN
A
~
.<::
'0, 400
c
~
"'
g'
300
..
'ö
c
Es wurde mit verschiedenen Materialmodellen
- einerseits basierend auf einem linearen Materialgesetz und
der Anwendung von Design-Codes (ASME, RCC)
BIO
.0
.. 200
i5"'
~~~==~'----~
--..HiP
- andererseits durch Rechnungen mit plastischen Materialmodellen und unter Zuhilfenahme eines gefitteten MansonCoffin-Gesetzes aus gemessenen Ermüdungskurven
die erwartete Lebensdauer bestimmt.
Veröffentlichungen
Primärberichte
Beteiligte Mitarbeiter
DP E. Diegele
G. Schweinfurther
03.02
03.02.01 IMF
Strukturwerkstoffe und hoch
belastbare Komponenten
Nichtmetallische Werkstoffe
Eigenschaftsmessungen an Materialien für Wandschutzziegel und Mikrowellenfenster
SiC wird alsAlternative zum Graphit hinsichtlich seiner Eignung
für den Schutz der Ersten Wand in Fusionsreaktoren untersucht. Dabei steht die Beurteilung des Widerstandes gegen
thermische Rißbildung im Vordergrund, einschließlich der Änderung relevanter Eigenschaften unter Neutronenbestrahlung.
ln gleicher Hinsicht werden die Isolatormaterialien AI20s und
AIN untersucht, die für hochbelastete Fenster in HochfrequenzPlasmaheizsystemen vorgesehen sind.
SC
100
2
3
Volume increase, vol.%
Verminderung der mittleren Biegebruchfestigkeit im Zusammenhang mit der
Volumenzunahme unter Bestrahlung
Thermoschockversuche nach dem Schmelztauchverfahren
wurden an bestrahlten SiC- und Isolatormaterialien der Experimente CERAM D217/2 (SiC, 1500 oc, 3- 4 dpa) und PHENIX
MAT6 (BIO-AI20s, AIN, SiC, 420 - 540 oc, 19 - 48 dpa)
durchgeführt. Die geringste prozentuale Abnahme der kritischen Temperaturdifferenz zeigt AI20s. Nach niedriger Bestrahlungsdosis wurde sogar eine erhöhte Thermoschockbeständigkeit beobachtet. Die kritischen Temperaturdifferenzen
von AIN und SiC nahmen bei Bestrahlungsdosen > 3 dpa unter
allen Bestrahlungsbedingungen auf 50 bis 65 % ihres Ausgangswertes ab.
Im Bereich derthermophysikalischen Eigenschaftsmessungen
ist das Tieftemperaturkalorimeter funktionstüchtig bis zu 70 K.
Messungen der spezifischen Wärme an allen Fenstermaterialien wurden im Bereich von 140 K bis 300 K durchgeführt
(s. Abbildung). Es zeigte sich, daß extrinsische Faktoren wie
Verunreinigungen und Korngrenzen die spezifische Wärme
nicht beeinflussen.
~
0>
'-.. 0,8
....,
MgAI204
c
0
X
0
X
o" Al203
X
1990 wurden die Biegebruchfestigkeitsmessungen an bestrahlten SiC-Proben größtenteils durchgeführt und im wesentlichen abgeschlossen. Die Auswertung läßt den Schluß zu,
daß ein beträchtlicher Festigkeitsabfall bei einer Schadensdosis zwischen etwa 0,5 und 3 dpa beginnt. Zwischen 400 und
etwa 1100 oc war keine beträchtliche Temperaturabhängigkeit
des Festigkeitsabfalls zu erkennen. Bei 1500 oc sinkt die
Festigkeit unter Bestrahlung etwas früher und/oder steiler.
HIP-SiC, CVD-SiC und SSiC zeigten keinen entscheidenden
Unterschied der Festigkeitsänderungen. Nach etwa 30 dpa
und :s; 1100 oc bzw. 4 dpa und 1500 oc verblieben mittlere
Biegebruchfestigkeiten :s; 250 MPa.
Spezifische Wärme als Funktion der Temperatur von Ab03, AIN und
MgAI204
Die Festigkeitsuntersuchungen an den keramischen Isolatormaterialien AI20s und AIN wurden durch Messungen nach
hoher Bestrahlungsdosis (30 - 40 dpa) vervollständigt. Hinsichtlich der mittleren Biegebruchfestigkeit deutete sich eine
Sättigung der Verminderung unter Bestrahlung bei etwa 50%
der Anfangswerte an. Entscheidend ist aber der fortgesetzte
Bei bestrahlten Fenstermaterialien waren die Schwerpunkte
im Berichtsjahr: Modellüberlegungen zum thermischen Transportverhalten von Fenstermaterialien als Funktion der Strahlendosis, Untersuchungen zum Einfluß der Bestrahlungstemperatur und Messungen der thermischen Leitfähigkeit von
bestrahltem SiC (s. Abbildungen). Es zeigt sich, daß neben
2
OJ
0
E o,6
0
....
0
10
0
;;:
0
0
~
0,-4
0.
"'
N
R
0,2.
120
"
R
~
~
~
X
X
X
X X
0
X
AIN
~
I
I
160
X
X
0
0
X
200
2•0
280
320
Temperatur in K
der Bestrahlungsdosis die Temperatur der Probe während der
Bestrahlung eine wichtige Rolle spielt, da diese das Diffusionsverhalten der erzeugten Defekte und damit auch die Konzentration und Verteilung derverschiedenen Defektformen (Punktund 3D-Defekte) bestimmt. Die Untersuchungen an SiC ergaben eine sehr hohe Empfindlichkeit gegen Strahlenschäden
bezüglich der thermischen Transporteigenschaften. Schon bei
niedrigen Bestrahlungsdosen kommt es zu einer drastischen
Reduzierung der thermischen Leitfähigkeit bei 300 K. Auch in
diesem Material zeigt sich der Einfluß der Bestrahlungstemperatur auf die Reduktion der Wärmeleitfähigkeit sehr deutlich.
Zur Klärung dieser Frage wurde die freie Bildungsenthalpie
der beiden Modifikationen elektrochemisch mit galvanischen
Festkörperketten unmittelbar bestimmt. Hiernach ist cx-SiC die
stabile, ß-SiC die metastabile Modifikation mit einer freien
Enthalpie der ß-cx-Umwandlung von - 7 kJ/mol zwischen 1150
und 1350 K.
Veröffentlichungen
Primärberichte
K. Bismüller
H. Janzer
Dr. H. Kleykamp
W. Laumer
Dr. A. Skokan
------------------------,
HIP-Si[
1.4
"'
1.2
~
1.0
0
'
<
"
E
'
0
.c
Routinemäßig wurden Pbi?Li-Proben aus statischen Kriechversuchen, sowie aus dem PICOLO-Kreislauf hinsichtlich der
aufgenommenen Verunreinigungen analysiert. Nach 4200 h
Betriebszeit wurden am Eintritt und in der Mitte der Magnetfalle
4- 5% Fe, 0,2% Cr, 0,01 %Ni und noch weitere metallische
Verunreinigungen nachgewiesen, während am Austritt das
Pb17Li die Reinheitsstufe des gesamten Kreislaufs, < 0,01 %
metallische Verunreinigungen, aufwies.
0.6
0
-o
'"'~"
nonirradialed
KfK cyclolron
LAHPF
Geeslhacht
Chemisch-analytische Arbeiten
>-
~
"
8
0.6
0
0
0.4
~
1-
•
+ +
+
+ t-
+
~
~
X
0.2
X
200
~
+0 +
" "'"
"
"
"
"" " " " " "" " "
~
<
400
X
<
600
<
X
<
600
X
X
X
" "
X
1000 1200 1400 1600
Temperature IKI
1800
Reduktion der Wärmeleitfähigkeit von HIP-SiC durch unterschiedliche Bestrahlungen
Die Ergebnisse der bisher durchgeführten Modellüberlegungen sind in Übereinstimmung mit dem Bestrahlungsverhalten
von AI20s. Sie sind nur bedingt übertragbar auf AIN und SiC.
Für MgAI204 ist die Datenbasis noch zu klein. Die Empfindlichkeit der unterschiedlichen Materialien gegen Strahlenschäden wird bestimmt durch den Bindungstyp (kovalent, ionisch).
Die ionisch gebundenen Keramiken werden in geringerem
Maße beeinflußt als die kovalent gebundenen.
Veröffentlichungen
28671
29757
29173
28736
29917
29920
29921
Primärberichte
M. Blumhofer
S. Burghartz (Dokt.)
Prof. Dr. W. Dienst
P. Fitzi
G. Gausmann
Dr. M. Rohde
Dr. B. Schulz
Dr. H. Zimmermann
Von zahlreichen Li4Si04-Proben in Form von Sinter- oder
Schmelzkugeln wurden die Haupt- und Nebenbestandteile im
Konzentrationsbereich > 0,1 % mit der RFA-Boraxscheibenmethode und< 0,1% nach Säureaufschluß mit ICP-OES bzw.
AAS ermittelt.
Mit der o.a. RFA-Methode konnte die Varianz der Al-Mg-Bestimmung, eine wesentliche Werkstoffkennzeichnung, in gesinterten AI20s-MgO-Mischungen (mögliche Transmissionskomponenten) gegenüber der früheren ICP-Messung verbessert werden. Zur Überprüfung der Analysenqualität nehmen
wir an AI20s-Ringversuchen teil.
Mikrobereichsanalytische Untersuchungen an Proben aus Verträglichkeitstestswurden fortgesetzt. Die Reaktionszonen von
SiC mit 1.4919 oder Hastelloy sind größer als die mit Graphit.
Im ersten Fallliegen neben karbidischen Phasen hauptsächlich
Metallsilizide vor.
Veröffentlichungen
Primärberichte
V29985
Keramische Schichten und mehrphasige Materialien für
die Erste Wand
Nach Charakterisierung einer größeren Anzahl von absorptionserhöhenden Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung und Herstellungsparameter hinsichtlich Struktur, Gefüge,
Haftfestigkeit und Emissivität wurden zwei optimierte Schichten für weitere Vergleichstests im europäischen Rahmen ausgewählt: 1) AI20s + 40% Ti02, aufgebracht durch Plasmaspritzen an Luft (APS); 2) AI20s + 13% Ti02, aufgebracht durch
Vakuumspritzen (VPS). Die experimentellen Untersuchungen
zum Aufbau des SystemsSi-Chatten ergeben, daß SiC, das
als einzige Verbindung auftritt, monotrop ist und sich bei 3100
K peritektisch zersetzt. Hexagonales cx-SiC ist die stabile
Modifikation. Kubisches ß-SiC sollte demnach metastabil sein.
03.02.02 IMF
Dr. Ch. Adelheim
Ch. Gosgnach
D. Linder
E. Nold
G. Streib
S. Winkler
Metallische Werkstoffe
Werkstoffoptimierung und -entwicklung
Warmstreckgrenze (bei 500 oc) und Kerbschlagzähigkeit bei
RT sind wichtige Qualifizierungsmerkmale für martensitische
Stähle der Ersten Wand. Die niedrigaktivierende IMF Entwicklungslegierung CETA erfüllt die hierfür gestellten Forderungen.
Die Standardlegierung MANET-1 wies etwas niedrigere Kerbschlagwerte und eine unerwünschte Kriechinstabilität auf. Die
3
Gründe hierfür wurden erkannt (zu hoher Zr-Gehalt und ungünstiges AI/N-Verhältnis) (29307). Bei einer erforderlichen
Neuerschmelzung (MANET-11) wurden daher Korrekturen an
der Spezifikation angebracht, die, wie erste Versuchsergebnisse erkennen lassen, erfolgreich waren und auch die Kriechinstabilität beseitigen. ln elektronenmikroskopischen Untersuchungen konnten bisher noch keine klaren Hinweise auf strukturelle Ursachen für die Kriechanomalie ermittelt werden.
Aktivierungsrechungen hatten gezeigt, daß nur Chrom und
Vanadin einen so starken zeitlichen Abfall der Dosisrate haben,
daß sie schon nach ca. 10 Jahren Abklingzeit rezyklierbar sind
und somit nichtendgelagert werden müssen. Einige warmfeste
Vanadinlegierungen, von denen Reste aus einem früheren
Brüterprogramm noch vorhanden sind und deren mechanische
Eigenschaften schon weitgehend untersucht worden waren,
wurden zusätzlich auf ihre Kerbschlagzähigkeit untersucht. Die
Schlagenergie in der Hochlage ist umgekehrt proportional zur
Menge der Legierungselemente. Dies könnte auch bei der ins
Auge gefaßten Entwicklung einer Legierung auf der Basis von
Chrom und Vanadin von Bedeutung sein.
Veröffentlichungen
Primärberichte
29307 03.02.02P07B
V 29731 03.02.02P87A
29254
27522
V30079
Dr. K. Anderko
A. Falkenstein
DI(FH) E. Materna-Morris
W. Meyer
Dl. L. Schäfer
lng. M. Schirra
Isotherme Ermüdung von MANET 1 (1.4914)
Ermüdungsversuche mit Verformungsgeschwindigkeiten von
3 . 1 4 und 3 . 1 /s bei Temperaturen von RT- 650
und
Dehnungsamplituden von 0,3 bis 1,5% sind an Voll- und
Rohrproben durchgeführt worden. Die Bruchlastwechselzahdurch
len Nt werden im Temperaturbereich RT bis 450
abnehmende Verformungsgeschwindigkeiten gegenüber
3 . 1 3 /s nur wenig reduziert, d.h. der Anteil der Kriechschädigung infolge der langsameren Geschwindigkeit ist klein. Auch
beim zyklischen Entfestigungsverhalten sind die Spannungsunterschiede für die drei Dehnungsgeschwindigkeiten während der gesamten Versuchsdauer nur sehr gering, nehmen
aber mit steigender Temperatur zu.
o-
oc
o-s
oc
o-
Thermische Ermüdung
Der Aufbau von neun Versuchsständen zur thermischen Ermüdung wurde abgeschlossen. Fünf Versuchsanlagen sind für
austenitischen Stahl und vier für martensitischen Stahl kalibriert. Eine zehnte Versuchseinrichtung zur thermisch-mechanischen Ermüdung, die in eine INSTRON 8000 Wechsellastprüfmaschineeingebaut wurde, ist installiert und wird zur Zeit
erprobt. Die rein zyklierenden Versuche ohne Haltezeit am AIS I
316 L wurden abgeschlossen und berichtet (29251, V 28901,
V 29295, V 29730). Im Vergleich zu isothermen dehnungsgesteuerten Versuchen ergeben sich unter thermischer Versuchsführung im untersuchten Temperaturbereich - wie aus
der Abb. ersichtlich - bei vergleichbarer mechanischer Dehnungsamplitude regelmäßig kleinere Versagenszyklenzahlen.
Ein erster Datensatz an thermisch ermüdeten MANET 1-Proben wurde erstellt. Durch Variation des Temperaturintervalles
20,0.-----l---+--t---t-t-----l---+--+-+-+---+---+---l----l~---...
10,0
8,0
E. 6,0
~
0
w
<J
Isothermal Fatigue: (AISI316L)
(uniaxial; strain control)
0 RT and L.30°C
~ 527°C-600°C
1.,0
CIJ
'0
:J
a.
2,0
E
Thermal Fatigue: (AISI316L)
(uniaxial; temperature controt)
Tmin
"" 200°C
1111 200°C
0 200°C
ll. 200°C
o 2ocfc
-
Tmax , ll T:variable
550°C
625°C
660°C
700°C
7S0°C
0
c
0
L.
VI
0
1,0
0,8
0,6
u
c
.c
0
O.t.
u
CIJ
E
0,2
0
0
1-
OJ 2
10
Thermo-mech. Fatigue: (AISI301.)
Thermal Fatigue: (WNr. 1.1..1.. 36)
(uniaxial; strain and temp. controt)
t'illill6T=consl, Tmin=2cxfC. Tmax=550°C
(biaxial; temperature control)
§§§J 6T=const., Tmin=lo<fc. Tmax=365°C
2
t.
6
8 10
3
2
2
2
Number of cycles to faiture Nt
Vergleich der Bruch lastwechselzahlen einachsig sowie biaxial thermischer Ermüdungsdaten zu isotherm, dehnungsgesteuerten und thermisch-mechanischen
Ermüdungsdaten an austenitischen Stählen.
4
oc
(öT = 350- 500
bei Tmin = 200 °C) wurden totale mechanische Dehnungsamplituden ÖEt von 0.3 bis 0.5% erzeugt.
Auch bei diesem Werkstoff liegen die im thermischen Ermüdungsversuch erhaltenen Bruchlastwechselzahlen deutlich
unter denen aus isotherm, dehnungsgesteuerten Wechsel lastversuchen.
Veröffentlichungen
Primärberichte
V 28901 03.02.02P95A
V 29295
V 29730
29251
29252
oc
beobachtete Entfestigung
stigung und die oberhalb 500
gerade die Waage halten. Insgesamt kann festgestellt werden,
daß selbst Heliumgehalte von 200 appm - dies entspricht
immerhin dem 2.4-fachen der integralen Heliumbeladung einer
NET-Ersten Wand -die Lebensdauer nur unwesentlich redudie Ermüdungszieren und in Haltezeitversuchen bei 450
schädigung deutlich über die Kriechschädigung dominiert.
oc
600
0
0..
W. Baumgärtner
Prof. Dr. M. Bocek
01. C. Petersen
lng. R. Rodrian
Dr. W. Scheibe
Dl. R. Schmitt
lng. H. Schneider
W. Schweiger
0
6
".,.
~
~ 500
·-~i
<1
"
"0
::l
~ 400
E
~
MANET 1 (1.4914)
0
T1rr
"'00
= r1c.~ = 450°C
-=
5
300
c
unbestrohlt
- - 12 oppm He, 1.2 dpo
- - 200 oppm He, 1.2 dpo
c
0
Q_
1/)
200
Bestrahlungsexperimente mit Ionen
Primäres Ziel ist die Untersuchung der Überlagerung von
Strahlenschäden, gasförmigen Transmutationsprodukten und
mechanischer Wechselbeanspruchung in DEMO-relevanten
Werkstoffen an der Zweistrahlanlage des KfK. Diese Anlage
erlaubt nicht nur die systematische Variation von Bestrahlungen in einem weiten Parameterbereich, sondern gestattet
durch die große Reichweite der verwendeten hochenergetischen Ionen auch den Einsatz makroskopisch dicker Prüflinge.
Fertigstellungen von neuentwickelten Anlagenteilen haben dazu geführt, daß die Vorarbeiten für vollparametrisierte dehnungsgesteuerte ln-Beam-Ermüdungsversuche im Vakuum
vor dem Abschluß stehen.
Um sicher zu gehen, daß die Ermüdungsversuche auch werkstoffintrinsische Eigenschaften wiederspiegeln, wurden systematische Untersuchungen zum Einfluß von Probengeometrie,
Oberflächenbeschaffenheit, Umgebungsmedium und Versuchsführung auf die Lebensdauer des MANET 1 bei Raumtemperatur durchgeführt. Als wichtigster lebensdauerbestimmender Parameter erwies sich besonders im kraftgesteuerten
Versuch die zu Versuchsbeginn auf der Probe lastende Kraft,
während wider Erwarten die Umgebungsmedien Luft und
Vakuum (5 X 1o- 5 mbar) die Bruchlastspielzahlen nicht beeinflußten. Weiterhin konnte gezeigt werden, daß die für ln-Beam-Ermüdungsexperimente entwickelte Hohlprobe im fusionsrelevanten Spannungs-Dehnungsbereich innerhalb der
Streubänder die gleiche Lebensdauer erreicht wie massive
Ermüdungsproben.
Um am vergüteten Martensit 1.4914 (MANET i) den Einfluß
der Bestrahlung auf das isotherme Kriechermüdungsverhalten
zu untersuchen, wurden H-GRIM-Proben im Ein- und Zweistrahlverfahren bestrahlt und anschließend einer dehnungskontrollierten Wechselverformung unterzogen, mit Haltezeiten
von zwei Minuten in der Zug- bzw. in der Druckphase. Bei einer
Bestrahlungs- und Testtemperatur von 450
und einer Schädigung von 1 .2 dpa konnte durch eine Variation des Heliumgehaltes das Heliumdosis/Schädigungsverhältnis über etwa
eine Größenordnung hinweg verändert werden. Wie aus einem
Vergleich der Streubänder in der Abb. zu entnehmen ist,
reduzieren in unbestrahlten Prüflingen Haltezeiten in der
Druckphase die Lebensdauer um 18-20% und in der Zugphase
um 35-40%. Wie die Abb. weiterhin zeigt, ist der Bestrahlungseinfluß auf das Ermüdungsverhalten mit und ohne Haltezeiten
bei 450
gering. Dies wurde erwartet, da in diesem ausgezeichneten Temperaturbereich sich die bei tieferer Bestrahlungstemperatur dominierende heliumblaseninduzierte Verfe-
oc
oc
1
1o2
10
10
600
0
b
0..
6
G0000
~ 500
~
<1
"
"0
::l
~ 400
E
200
5c 300
c
0
0..
1/)
'
MANET I (1.4914)
r 1.,. = r 1.,1 = 450°c
~ unbestrohlt
- - 20 oppm He, 1.2 dpo
" " " 100 oppm He, 1.2 dpo
- - 200 oppm He, 1.2 dpo
2001
~
10
600
0
c
0..
6
~500
p-
~~
<1
"
"0
::l
~ 400
E
0
"'00
5c 300
c
I
MANET I (1.4914)
r 1.,. = T1 c.~ = 450°c
IZZZZZ2S unbestrohlt
- - 2 0 0 oppm He, 1.2 dpo
'
0
0..
1/)
2001
10
Lebensdauervergleich
a) ohne Haltezeit; mit 2 Minuten Haltezeit in der Zugphase b); und in der
Druckphase c)
Veröffentlichungen
Primärberichte
29253 03.02.02P94A
V 29729 03.02.02P94B
03.02.02P94C
03.02.02P94D
03.02.02P94E
03.02.02P94F
Dl. (BA) S. Baumgärtner
lng. G. Bürkle
Dl. R. Lindau
Dr. A. Möslang
Dr. D. Preininger
lng. G. Przykutta
Bestrahlungsversuche mit Neutronen
Im Rahmen des von einer IEA Arbeitsgruppe durchzuführenden Vergleichs verschiedener intensiver Neutronenquellen
wurde die von KfK vorgeschlagene Variante einer H(t,n) HeReaktion hinsichtlich der erreichbaren Neutronenflußkonturen
und Testvolumina sowie der Neutronenspektren weiter ausgearbeitet (29878, 30092]. Mit instrumentierten Kerbschlagver-
5
suchen an im SIENA-Experiment vorbestrahlten Proben des
Materials 1.4914 (MANET) wurde begonnen. Aus solchen
Versuchen lassen sich bruchmechanische Bruchzähigkeitskennwerte näherungsweise bestimmen. Da man ein mit systembedingten Schwingungen überlagertes Signal erhält, welches die Bestimmung der üblichen Kennwerte nach SEP 1315
erschwert, wurde ein auf der Laplace-Fourier-Transformation
beruhendes Verfahren zur Störgrößenkompensation entwikkelt [29855, 29832). Die Überlegungen zur Standzeitberechnung von Druckröhrchen unter zyklischer Spannungsbelastung für das Experiment LOADCYCLE in der KNK wurden
abgeschlossen. Mit einigen Vergleichsversuchen an der inzwischen komplett aufgebauten Versuchsanlage wird das Experiment beende!. Nach drastischer Kürzung der EG-Mittel für
das MANET-Programm wurde am Jahresbeginn entschieden,
die Arbeiten fürdas Bestrahlungsexperiment im KNK II-Reaktor
einzustellen und zunächst nur die Vorbereitungen für die
Labortests an temperaturgeregelten Druckrohrproben unter
zyklischer Innendruckbelastung weiterzuführen. Die Laboranlage ist fertiggestellt und erprobt. Die Versuche mußten wegen
Personalknappheit verschoben werden.
Veröffentlichungen
Primärberichte
29832 03.02.02P84A
29855 03.02.02P93A
29872
28322
29717
29964
30072
29878
30092
30074
kritische Elementverunreinigungen im ppm-Bereich vermieden werden, wenn die Langzeitaktivitäten weiter drastisch
verringert werden sollen.
i... '.....
.' '''.~ .'.'.'.'.·~· .''.'.'.'!'.... '.'.~' ... '.... ·i· ' ....... '
·j. ' .' .' .' .'!· ..... '
106 , · .. ..;öfitsijM32 ..............[......... ,......... ~:.......... [......... !.......
''.... ·1· .. '... '.·~· ... '... ''~ .'... '... ~ .. ''.. '.. ·~ ..... .
:
.._,
Q)
ro
t..
"'
"'
•rl
0
Cl
Dr. S. Cierjacks
B. Dafferner
Prof. K. Ehrlich
H.-D. Großgarten
Dr. K. Harschbach
Dl L. Schmidt
R. Vouriot
Dr. C. Wassilew
'.' .. :........ '~· ...... '' t '' ..... ''i' .... '' .. :· .. '.' ... ·f ..... '
'
'
4
10
6
10
Zeit nach Bestrahlung (Jahre)
Vergleich der berechneten Oberflächen y-Dosisraten von zwei wichtigen LA
Fe-Basislegierungen (OPTSTAB 2, CETA-C858) mit zwei nicht LA-optimierten Stählen (MANET 2, 316L). Für alle Berechnungen wurde eine Bestrahlung in der 1. Wand mit 12.5 MW a/m 2 Wandleistung und einem für den
Culham DEMO-Reaktor typischen Neutronenspektrum zugrundegelegt
Berechnungen von element- und komponentenabhängi·
gen Materialaktivierungen
Die zuverlässige Vorhersage von Materialaktivierungen nach
elementabhängigen Beiträgen in den verschiedenen Fusionsreaktorkomponenten ist eine notwendige Voraussetzung für
gezlelte Materialentwicklungen. Deshalb hat das Institut im
internationalen Rahmen maßgeblich zur weiteren Verbesserung der Datenbibliotheken und Rechenprogramme beigetragen. Ein erster Schritt war die auf breiter Basis demonstrierte
Bedeutung der sequentiellen (x,n) Reaktionen, deren wichtiger
Einfluß inzwischen international erkannt worden ist. Dies hat
zu umfangreichen Arbeiten geführt mit dem Ziel, die sequentiellen (x,n) Reaktionen für alle maßgeblichen geladenen Teilchen an stabilen und radioaktiven Nukliden mit T 112 ;:::: 1d und
A :o; 100 in künftigen Berechnungen kinematisch vollständig zu
erfassen.
Um den Vorteil der bisher entwickelten, niedrigaktivierenden
(low-activation, LA) Fe-Basislegierungen zu quantifizieren,
wurden auf der augenblicklichen Bestdatenbasis vergleichende Rechnungen mit nicht LA-optimierten Materialien durchgeführt. Ein typisches Ergebnis ist in der Abb. dargestellt.
Man sieht, daß die induzierten Oberflächen-y-Dosisraten für
die nicht LA-optimierten Legierungen (MANET 2, 316L) oberhalb von - 10 Jahren Abklingzeit um 1 - 4 Größenordnungen
höher liegen als für die LA-optimierten Stähle (OPTSTAB 2,
CETA-C858). Ein weiteres wichtiges Ergebnis war, daß die
restlichen, dominierenden Aktivitäten für die LA-Legierungen
im Langzeitbereich (;::>: 1OOy) von Elementverunreinigungen in
den Hauptbestandteilen der Legierungen herrühren. Künftige
LA-Materialentwicklungen müssen deshalb sicherstellen, daß
6
Veröffentlichungen
Primärberichte
30083 03.02.02P93A
30091
28897
28174
29820
30089
30090
V30079
Dr. K. Anderko
Dr. S. Cierjacks
Dr. Y. Hino (Gastwiss.)
Dr. P. Oblozinsky (Gastwiss.)
Rißbildung bei thermozyklischer Belastung
Zur Untersuchung der Rißentstehung werden isotherme und
thermozyklische Experimente an Rohren durchgeführt und
beurteilt.
Dabei zeigte sich, daß die thermisch ermüdeten Rohre eine
deutlich kleinere Lebensdauer aufweisen, als einachsig isotherm belastete Vergleichsproben.
Die Rißentstehung und das Wachstum derkleinen Risse wurde
mit einem Folienabdruckverfahren verfolgt und statistisch ausgewertet.
Um zu klären, ob die beobachteten Differenzen Folge der
thermozyklischen Last oder der Mehrachsigkeil sind, wurde
mit dem Aufbau einer Prüfvorrichtung für mehrachsige, isotherme Versuche begonnen. Erste Experimente wurden unter
Zug/Druck und konstantem Innendruck ausgeführt.
Primärberichte
einem halben Jahr bis zum Versagen der Stahlkomponente
gerechnet werden.
28629 03.02.02P85A
28640 03.02.02P85B
29211
E. Diegeie
W. Hartlieb
Dr. B. Schinke
B. Windelband (Uni)
G. Schweinfurther
Es wurden verschiedene Methoden zur Thermoelement-Montage in Sacklöchern erprobt. Ein spezieller Prüfstand zur
Kontrolle der montierten Test-Thermoelemente ist gefertigt und
befindet sich im Aufbau.
Veröffentlichungen
Verhalten von thermisch hochbelastbaren Komponenten
in Fusionsreaktoren
<l>
lll
1-
Q:;
Zur Beschreibung des inelastischen Materialverhaltens wurde
das Modell von Chaboche als geeignet ausgewählt und in eine
Benutzeroberfläche des FE-Paketes ABAQUS implementiert.
Das Chaboche Modell bietet die Möglichkeit, als "Grenzfälle"
sowohl Kriechen als auch nichtlineare kinematische Verfestigung und nichtlineare isotrope Verfestigung in einem vereinheitlichten Materialgesetz mit inneren Variablen zu beschreiben.
ln einem weiteren Schritt wurde das Chaboche Modell um
Terme erweitert mit denen bestrahlungsindiziertes Kriechen
und Schwellen beschrieben werden kann. Erste Rechnungen
für reale Bauteile wurden mit dem erweiterten Modell durchgeführt.
Veröffentlichungen
Primärberichte
DP E. Diegeie
Dl H. Hishida (Gastwiss.)
Dr. K. Hornberger
Dr. B. Schinke
800
m
::J
600
lll
'"0
V1
.s::
u
::J
V1
Q:;
400
>
200
0
200
280
I
I
I
360
440
520
Zyklus- Zeit, s
Berechnete Versuchsdauer in der Abhängigkeit von der Zyklusdauer mit
Berücksichtigung streuender Materialparameter
Veröffentlichungen
Primärberichte
DP E. Diegeie
Dr. B. Schinke
G. Schweinfurther
lng. E. Wiens
Bruchmechanische Daten des Werkstoffs 1.4914
ln Fortführung der Arbeiten wurden die dynamischen Bruchzähigkeitswerte Kid in der Hochlage ergänzt. Wegen der hier
nicht erfüllten Probengrößenbedingung aus der LEBM wurde
Kid aus Jid ermittelt. Auch hier zeigte sich eine deutliche
Verschiebung zu höherer Bruchzähigkeit Kid, gegenüber den
ursprünglich an den zu kleinen Proben gemessenen Werten.
Veröffentlichungen
Primärberichte
G. Baizer
Dl S. Müller
G. Thun
03.02.03 IMF
Hochbelastete Komponenten
Arbeiten zur Ersten-Wand-Testeinrichtung FIWATKA
Im Auftrag des NET-Teams gefertigte Erste-Wand-Komponenten aus einer metallischen Struktur mitvorgehängten strahlungsgekühlten Ziegeln aus CFC sollen in der vom IRB aufgebauten Thermoermüdungsanlage FIWATKA getestet werden.
Die Temperaturfelder in Wand und Ziegel unter verschiedenen
thermischen Belastungen wurden mit der Methode der Finiten
Elemente berechnet. Dabei kann die Zyklusdauer (Abb.) oder
Zyklusform als Parameter zur Reduzierung der Gesamtversuchsdauer (erwartete Zyklenzahl x Zykluszeit) benutzt werden. Für eine nicht vorgeschädigte Probe müßte mit etwa
03.03
03.03.06 IMF
Supraleitungsmagnete
Materialentwicklungen und
Tests
Materialentwicklung und Testmagnete
Die thermische Ausdehnung von faserverstärkten Polymeren
wurde als Funktion des Laminatwinkels co bestimmt. Für einen
Carbonfaser-PEEK (Polyetheretherketon)-Verbund ergibt sich
ein relativ starker negativer Ausdehnungskoeffizient im Bereich
von ± co = 30°. Derartige Faserverbunde können daher als
Kompensationsmaterialien in abzukühlenden Strukturelementen verwendet werden.
Ermüdungsmessungen mit PEEK/Carbonfaserverbunden
zeigten eine geringere Dauerfestigkeit als mit Epoxidmatrix,
obwohl bei PEEK kaum Debonding oder Querrißbildung in der
Matrix auftritt. Bei Epoxidmatrix hingegen zeigte sich die Dauerfestigkeit mit AS4-Carbonfasern bei 70% der statischen
Festigkeit.
Veröffentlichungen
29966
Primärberichte
Dr. G. Hartwig
DIS. Knaak
Dl F. Krahn
Dl K. Pannkoke
B. Schneider
7
03.04
Plasmaheiztechnik
03.04.03 IMF Transmissionskomponenten
Messung dielektrischer Eigenschaften
Die Untersuchung dielektrischer Eigenschaften von keramischen Isolatormaterialien für HF-Fenster wurde in den Bereich
kryogener Temperaturen ausgedehnt. Für Messungen im Temperaturbereich von 70 - 400 K wurde der Fabry-Perot Resonator, der für den Frequenzbereich von 143 GHzbis 146 GHz
entwickelt wurde, in einen Verdampferkryostaten eingebracht.
Erste Maßreihen wurden an ein- und polykristallinem AI203
durchgeführt. Sie bestätigten für den Einkristall eine starke
Abnahmederdielektrischen Verluste mit sinkender Temperatur
(s. Abbildung). Die zwei untersuchten polykristallinan Qualitäten unterschieden sich erheblich: während Aluminiumoxid 99.9
(NGK) eine dem Einkristall vergleichbare Absenkung aufwies,
blieben im AL23 (Friedrichsfeld) die Verluste praktisch unverändert.
8
<D6
C4
2
Primärberichte Beteiligte Mitarbeiter
lng. J. Burbach
J. Bürkin
G. Gausmann
Dr. R. Heidinger
DP G. Link (Dokt.)
Dr. S. Nazare
28480
28671
29650
29723
29758
V29066
Saphir
+-J
Im Rahmen der Materialoptimierung wurden die Sinterstudien
an MgAI204 und AIN fortgesetzt. Die aus den vorausgegangenen Studien bekannten optimalen Sinterparameter von
1900 °C/4 h für AIN mit Ca-halligen Sinterhilfen und von
1650 °C/17 h für MgAI204 stöchiometrischer Zusammensetzung wurden festgehalten, um den Einfluß anderer Sinterzusätze in AIN bzw. einer Abweichung von der Stöchiometrie in
Mg-Al-Spinell zu prüfen. Verbleibende Fremdphasenanteile
bei erhöhten dielektrischen Verlusten wurden in AIN beobachtet, während für Spinell ein breiter Zusammensatzungsbereich
insbesonders in Richtung Mg-Überschuß mit weiterhin günstigen dielektrischen Eigenschaften vorgefunden wurde.
Veröffentlichungen
2
0
bestrahlungsbedingte Erhöhung dielektrischer Verluste überwiegend ausgeheilt wurde, ließen sich in Veröffentlichungen
zum Verhalten bestrahlungsinduzierter optischer Absorption
wiederfinden. Sie legen nahe, daß zumindest bei Raumtemperatur Fehlstellen mit hoher Elektron-Gitter-Wechselwirkung
entscheidend zur Erhöhung dielektrischer Verluste beitragen.
bestrahlt
( 3.5 · w19
f.n./cm2)
8
tB
6
Keramikfenster für HF-Heizung von Fusionsreaktoren
Neben den bisher auf ihr unterkritisches Rißwachstumsverhalten in Fluorcarbon FC43 untersuchten Kandidatenmaterialien
Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid wurde als weitere FensterKeramik eine Mischkeramik aus AI203 mit 10 Gew. % Zr02
betrachtet, die eine relativ hohe Festigkeit aufwies, jedoch
hinsichtlich der Rißwachstumsexponenten den ersten beiden
Keramiken deutlich unterlegen ist.
ttt
t
4
unbestrahlt
29209
29650
2
Dr. T. Fett
Kryogengekühlte HF-Fenster
8
6
80
100
200
300
T [ K ]
Dielektrischer Verlusttangens in elnkristallinem AI203 (E .l c) bei kryogenen
Temperaturen gemessen für 145 GHz.
Die ersten Bestrahlungsversuche bei mittlerer Dosis und niedriger Temperatur an Proben, die für dielektrische und thermophysikalische Untersuchungen ausgewählt wurden, wurden
bei GKSS, Geesthacht, und KFA Jülich abgeschlossen. Die
Proben der GKSS-Bestrahlung (3,5 · 10 19 n/cm 2, 50- 100 oc)
konnten bereits zu temperaturvariablen Messungen herangezogen werden. Für den AI203·Einkristall ergab sich ein Anstieg
der dielektrischen Verluste um den Faktor 4, jedoch keine
grundsätzliche Änderung im Temperaturgang (s. Abbildung).
Für einzelne Proben wurden Tarnperversuche durchgeführt;
die darin beobachteten Temperaturintervalle, bei denen die
8
Veröffentlichungen
Mit Beginn des Berichtszeitraumes hat das IMF mit ingenieurmäßigen Entwurfs- und Auslegungsarbeiten die Entwicklung
eines kryogengekühlten Hochleistungsfensters begonnen. Das
erwartete Entwicklungspotential zu hohen Übertragungsleistungen und die relative Einfachheit führten zu dem Konzept
des randgekühlten Einscheibenfensters miteinkristallinemAI203
(Saphir) als FenstermateriaL Es hat sich nämlich gezeigt, daß
für dieses Material durch Absenken der Betriebstemperatur
sowohl der Übertragungswirkungsgrad als auch die Wärmeleitfähigkeit wesentlich verbessert werden können. Damitwird eine
rein radiale Ableitung der Wärme über den Fensterrand möglich.
Das Fenster ist in Form einer Saphir-Scheibe von 140 mm
Durchmesser und maximal 3,5 mm Dicke gasdicht in den
Wellenleiter eingefügt. Die im Fenster absorbierte Energie
(Größenordnung 1 ) wird am Rande der Scheibe in einem
Flüssigstickstoft-gefüllten Ringraum bei Atmosphärendruck
durch Blasensieden abgeführt. Nach den Ergebnissen der
bisherigen Auslegungsrechnungen erscheint die gewünschte
Durchtrittsleistung von 1 MW im Dauerbetrieb erreichbar.
Eine Versuchsvorrichtung zur Erprobung des Fensterkonzeptes ist zur Zeit im Aufbau. Im zweiten Quartal 1991 sollen in
Simulationsversuchen an einer gut instrumentierten elektrisch
beheizten Kupferscheibe zunächst die grundsätzlichen Fragen
der Temperaturverteilung und des Wärmeübergangs untersucht werden. Danach sollen dann Versuche mit beheizten
Saphirscheiben folgen, ehe das Fensterkonzept für den Gyrotronbetrieb eingesetzt werden kann.
Veröffentlichungen
Primärberichte
V29752 03.04.03P15A
Dl E. Bojarsky
DI(FH) H.E. Häfner
DI(FH) K. Hecker!
lng.grad. K. Philipp
Dl P. Norajitra
Dl H. Reiser
R. Vouriot
um-Blanke!-Testloop (HEBLO) Langzeittemperaturzyklentests unterzogen werden. Diese Testeinrichtung wird zur Zeit
in der Technikumshalle des IMF aufgebaut.
Selbstgekühltes Flüssigmetallblanket
Als Referenzkonzept fürdas DEMO-Blanke! wurde die Version
mit lnboard- und Outboard-Brutblanket ohne Beryllium festgelegt. Dabei soll das zweigeteilte lnboard-Bianket von oben und
unten mit Kühlmittel versorgt werden.
Für dieses Konzept wurden technische Entwürfe angefertigt.
Die Blankets wurden kühlungstechnisch so ausgelegt, daß bei
einer Aufheizung des Kühlmittels von 275
auf 400
die
maximale Grenzflächentemperatur Pbli/MANET unter 480
und die maximale Temperatur in der MANET-Struktur unter
550
bleiben.
oc
oc
oc
oc
Coolant~
"
Purge Gas~
03.06
03.06.01 IMF
Blanketentwicklung
Blanket:
Konzepte, technische
Entwürfe und Experimente
Outlet
Helium Coolant
lnlet
Heliumgekühltes Feststoffbrutblanket
Die Auslegungs- und Entwurfsarbeiten zum Brutblanket für die
Bedingungen eines DEMO-Reaktors wurden weitergeführt. Im
Vordergrund standen dabei die Berechnung der Temperaturund Spannungsverteilung in der Ersten Wand sowie die Anpassung der technischen Entwürfe an die Gegebenheiten in
DEMO. Die Abb. zeigt als Beispiel den Aufbau eines Outboard-Bianketsegmentes mit 28 Brutstoffkanistern.
Im Berichtszeitraum wurden Versuche zur Herstellung einer
Lötverbindung zwischen Berylliumteilen und Kühlrohren aus
Stahl abgeschlossen. Es hat sich gezeigt, daß mit dem Lot
Ag60Cu30Sn1 0 bei 700
Löttemperatur zuverlässige Be/Be- und Be-/Stahi-Lötungen hergestellt werden können.
Breeder Coolant
Tubes
Pebble Bed
Breeder Canister
oc
Versuche zur Herstellung gekühlter Wände für hohe Wärmebelastung sind im Gang. Das Referenzkonzept der ersten
Wand sieht gebohrte Kühlkanäle vor. Bisher wurde ein Probestück mit 12 Bohrungen mit der erforderlichen Tiefe von 1,2 m
hergestellt. Es scheint, daß bei Beachtung bestimmter Maßnahmen die geforderten Taleranzen eingehalten werden können.
Eine andere Möglichkeit für die Herstellung von Kühlkanälen
wird darin gesehen, Nuten mit beliebigem Verlauf in eine Platte
einzufräsen und diese mittels eines Diffusionsschweißverfahrens mit einem Abdeckblech zu versehen. Es wurden bereits
erste, kleinere Proben hergestellt und geprüft, wobei in der
Schweißverbindung Festigkeitswerte festgestellt wurden, die
denen des Grundmaterials entsprechen.
Probestücke und Blanketelemente, die mittels der vorstehend
beschriebenen Techniken hergestellt werden, sollen im Heli-
Copper Saddle
First Wall ---
Support Structure
and Shield
Aufbau eines Outboard·Brutblanket-Segmentes in DEMO
9
Veröffentlichungen
IPrimärberichte IBeteiligte Mitarbeiter
28896 03.06.01 P30A
V29566 03.06.01 P3ßB
V29690
V29691
03.06.02 IMF
Dl E. Bojarsky
Dl H. Deckers
W. Hofheinz
Dl H. Lehning
Dl K. Müller
Dl P. Norajitra
Dl G. Reimann
Dl H. Reiser
U. Reuter
lischen Untersuchungen auf Temperaturen oberhalb 600 ac
ausgedehnt. Hierbei zeigt sich für die thermische Dehnung,
daß drei Temperaturbereiche existieren. Der der monoklinen
Niedertemperaturphase mit eindeutigen Daten, der Übergangsbareich 630- 720 ac, in dem die thermische Dehnung
immer eine Hysterese aufweist, und der Bereich der tetragonalen Hochtemperaturphase, der wiederum eindeutig ist. Für
die Temperaturleitfähigkeit markiert sich dieser Übergangsbereich nicht.
Die Bestimmung mechanischer Eigenschaften unbestrahlter
Li4Si04-Tabletten wurde mit den KfK-Proben des Bestrahlungsexperimentes ELIMA 3 beende!. Die Abbildung zeigt die
Druckfestigkeit dieser Tabletten in der Weibulldarstellung.
Brutmaterialentwicklung
Festigkeh in MPa
100
0,5
Die Untersuchungen zur Wechselwirkung mit Wasser wurden
an technisch relevanten Li4Si04-Proben fortgeführt. Mit thermogravimetrischen Versuchen im Temperaturbereich 100 600 ac und bei Wasserdampfpartialdrücken zwischen 4 und
105 Pa wurde die Wasseraufnahme untersucht. Die experimentellen Ergebnisse lassen sich durch Langmuir-Adsorptionsisothermen darstellen. Das Minimum der Wasseraufnahme liegtbei- 400 ac. Im darunter liegenden Temperaturbereich
ist Physisorption der wesentliche Mechanismus, oberhalb
400
beginnt die Chemisorption zu überwiegen.
ac
Veröffentlichungen
Primärberichte
V29798 03.06.02P30A
Dr. V. Schauer
G. Schlickeiser
Dr. A. Skokan
H. Strömann
250
200
r--------,.-----.------,
Konstitution und Thermodynamik von oxidischen Brutstoffen
Dieexperimentellen Untersuchungen der Phasenbeziehungen
im System Li20-AI203 wurden abgeschlossen. Mit Hilfe von
isothermen Glühungen, thermischen Analysen (DTA) und direkter Beobachtung des Schmelzvorgangs bei pyrometrischer
Messung wurden die Phasenfelder und die Liquidus- und
Solidustemperaturen im Gebiet zwischen Li20 und LiAI02 bei
Temperaturen zwischen 500 und 1800 ac bestimmt. Dabei
ergab sich für LisAI04 im Gegensatz zu früheren Vermutungen
ein kongruentes Schmelzverhalten (Ts = 1285 ac) und ein
schmaler Homogenitätsbereich, der aus den unterschiedlichen
Temperaturen für die Phasenumwandlung dieser Verbindung
in den benachbarten Zweiphasenfeldern resultiert. Zu beiden
Seiten von LisAI04 existieren Eutektika (1065 bzw. 1055 ac).
Die Ergebnisse führten zur Aufstellung des Phasendiagramms
im untersuchten Bereich (V29798).
150
99
MiHiere Festigkeit: 175:; 43 MPa
~
.~
Weibullmodul: 4,2
-0,5
c.
90
80
..>:
60
·o;
:g
~
<.)
~
~
40
<.)
!:?
~
-1
20
~
c:
"
"'~
0>
10
-1,5
>
2,4
log (Festigkeh, MPa)
Weibulldarstellung der Druckfestigkeit von Li4Si04-Tabletten (ELIMA 3)
Die chemische Verträglichkeit von Li20, Li2Si03 und Li4Si04
mit dem austenitischen Stahl 1.4919 (AISI 316) wurde bei
niedrigen H20-Partialdrücken (1 0 und 100 Pa) im Temperaturbereich von 600 - 900
untersucht. Bei 700 und 800
zeigt
Li20 im Gegensatz zu früheren Kapselglühversuchen das
beste Verträglichkeitsverhalten, wahrscheinlich wegen der Bildung einer dichten LiCr02-Schicht. ln neueren Messungen bei
900
ergab sich für Li20 eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit als für Li4Si04 und Li2Si03.
ac
ac
ac
Veröffentlichungen
29173
29323
V28900
Primärberichte
M. Blumhofer
lng. J. Burbach
G. Haase
Dr. P. Hofmann
H. Metzger
Dr. B. Schulz
Dr. H. Zimmermann
Eigenschaften von oxidischen Brutstoffen
Herstellung und Charakterisierung von keramischen
Brutmaterialien (1)
Für reines Li4Si04 konnte die aus Messungen an Li2Si03-verunreinigtem Material berechnete Kurve der Wärmeleitfähigkeit
experimentell bestätigt werden. Wegen der Korngrenzenaufweitung des reinen Li4Si04 wurde derEinfluß der umgebenden
Gasatmosphäre (Ar, He) auf die Wärmeleitfähgkeit untersucht.
Es zeigte sich kein Einfluß. Ferner wurden die thermophysika-
Für das Feststoffblanket mit Heliumkühlung wird die Herstellung eines kugelförmigen Sintergranulates aus Li-Orthosilikat
erarbeitet, wobei eine Materialdichte von > 90 % th. D. und
eine Schüttdichte von> 1 ,3 g/cm 3 angestrebt werden [V 29564,
29587]. Hiervon wurden einige kg Sintergranulat hergestellt
[29250, V 29841]. Zur Entwicklung von Granulaten mit Korn-
10
größen unter 10 11m wurde eine Sinterstudie zunächst mit
zylinderförmigen Tabletten angefertigt, anhand derer die Granulatherstellung im Wirbelbett optimiert werden konnte
[V 29068].
Für das europäische Bestrahlungsexperiment ALICE 03 im
OSIRIS-Reaktor in Saclay, bei dem das mikrostrukturelle Verhalten und thermophysikalische Eigenschaften unterschiedlicher Brutmaterialien untersucht werden sollen, wurden Sintergranulatproben aus Li-Orthosilikat hergestellt und die für KfK
vorgesehenen Kapseln assembliert. Für ein weiteres europäisches Bestrahlungsexperiment CORELLI1 im SILOE-Reaktor
in Grenoble, das der Untersuchung des Einflusses der Korngröße auf die Tritiumfreisetzung dienen soll, wurden Li-Orthosilikattabletten mit Korngrößen unter 10 11m und von etwa 100
11m hergestellt. Fürweitere materialkundliehe Untersuchungen
wurden wiederum diverse Probenmengen in unterschiedlicher
Form und Zusammensetzung angefertigt.
Neben den laufenden Charakterisierungsarbeiten für das im
IMF verfolgte Konzept von gesintertem LithiumorthosilikatGranulat sind hauptsächlich Brutmaterialvarianten untersucht
worden, die in den Bestrahlungsexperimenten ALl CE 03, TRIDEX-5 und CORELLI 1 eingesetzt sind oder noch werden.
Neben dem Orthosilikat-Sintergranulat (für ALICE 03) handelt
es sich hierbei auch um gesinterte Orthosilikat-Tabletten mit
unterschiedlicher Korngröße. Weiterhin wurden Lithiummetazirkonat-Sintergranulat von IMF und von INR/HITEC sowie
mehrere INRISCHOTI-Orthosilikat Schmelzgranulatvarianten
charakterisiert.
Schwerpunkt der Charakterisierungen waren bei allen Materialien die Bestimmung der Dichte mit Hilfe der Quecksilberporosimetrie und Heliumpyknometrie, der vorhandenen Phasenanteile mit Hilfe der Röntgen-Diffraktometrie und der Mikrostruktur durch Licht- und Rasterelektronenmikroskopie.
Bestrahlung und Nachuntersuchung von Brutmaterialien
(2)
in den Heißen Zellen wurde das neue Fusionskeramiklabor in
Betrieb genommen. Die Proben des Experiments COMPLIMENT wurden eingeschleust. Die Vereinzelung der Proben
zum Rückversand an die Partner ENEA und CEA ist abgeschlossen. Die ersten Brutkeramikproben wurden metallegrafisch bearbeitet. Die T-Extraktion läuft routinemäßig. Einige
Untersuchungsstationen wie Hg-Porosimetrie und LaserFlash-Anlage befinden sich z.Zt. noch in der Aufbauphase.
Das Bestrahlungsexperiment ELIMA 1 mit 24 Brutstellprobenstäben aus Lithiumortho- und Li-Metasilikat wird nach ca. 150
Tagen KNK-Betrieb bei 60% Reaktorleistung zum Jahresende
1990 ausgebaut. Es folgt das Experiment ELIMA3 mitgrößeren
Mengen an Li-Orthosilikatproben (Pellets und Kugelschüttungen) für Eigenschaftsmessungen nach ca. 170 Vollasttagen
Bestrahlung.
Für die Messung der Wärmeleitfähigkeit an Kugelschüttungen
aus bestrahlten Brutkeramikkügelchen befindet sich eine Apparatur für den Einsatz in den Heißen Zellen im Aufbau.
Nach dem Transport der 36 DEUCE 03-Proben aus dem
OSIRIS-Reaktor in Saclay befindet sich nun das gesamte
Probenmaterial des Vergleichsexperimentes COMPLIMENT
in der Nachuntersuchung. Mit ALICE 3 ist im 4. Quartal 1990
eine weitere gemeinsame Bestrahlung mit den französischen
und italienischen Partnern in Betrieb gegangen.
Veröffentlichungen
V29564
29587
29250
V29841
V29068
Primärberichte
03.06.02P34A
03.06.02P34B
03.06.02P34C
03.06.02P36A
F. Bauer
Dl E. Günther
DI(FH) H.E. Häfner (zu 2)
R. Hanselmann
DI(FH) K. Hecker!
J. Heger
Fr. Dr. R. Knitter (zu 1)
W. Laub
Fr. U. Maciejewski
Fr. Ch. Odemer
Dr. H.-J. Ritzhaupt-Kieissl
(zu 1)
Dr. P. Weimar (zu 2)
Dr. H. Wedemeyer (zu 1)
03.06.04 IMF
Blanketprozeßtechnik
Chemische Wechselwirkung des Strukturmaterials mit
Pb-17Li Eutektikum
Die Korrosionsergebnisse am MANET - Stahl im Kreislauf
PICOLO bei 550 und 500°C sind in Einklang mit den Ergebnissen von Rechnungen mit einem hydraulischen Modell. Auf
diese Weise sind die Versuchsergebnisse auch für andere
Strömungsverhältnisse und Rohrgeometrien extrapolierbar
geworden. Nach der Verifikation der Rechnungen mit weiteren
Versuchsergebnissen und der Klärung der Frage nach Entkohlung können die reinen Korrosionsversuche am Stahl abgeschlossen werden.
Die Notwendigkeit der elektrischen Isolierung der Struktur
gegen die Strömung des Flüssigmetalls zur Unterdrückung
von MHD - Effekten rückte die Entwicklung von isolierenden
und möglichst ausheilfähigen Deckschichten auf Stahl in den
Vordergrund. Für den Einsatz in PICOLO geeignete Proben
sind alitiert worden (CEN de Fontenay-aux-Roses). Sauerstoffpotentialmessungen und thermochemische Rechnungen haben gezeigt, daß AI203-Schichten gegen Reduktion durch die
Metallschmelze stabil sein sollten. Die durch coulometrische
Titration (Universität Clausthal) bestimmte Sauerstoffkonzentration von etwa 1o- 6 ppm zeigt allerdings an, daß für die
Ausheilung nur wenig Sauerstoff zur Verfügung steht.
Chemische Analysen von Abscheidungen im Kreislaufteil niedrigerer Temperatur (31 0 oc), die in der mit Permanentmagnet
versehenen Magnetfalle festgehalten wurden, zeigten, daß die
Kristallite etwa die gleiche Zusammensetzung wie der MANETStahl haben. Sie sind jedoch, wie sich aus ihren Wachstumsformen ableiten läßt, aus der Lösung gewachsen. Die Abscheidung von Material aus der Lösung ist in Einklang mit dem
hydraulischen Korrosionsgesetz.
Veröffentlichungen
Primärberichte
28893 03.06.04P01 A
V 29050
V 29051
V 29163
V 29314V
29716
V 29985
Dr H.U. Borgstedt
Dl. G. Frees
Z. Peric
11
12
Projekt Schadstoffbeherrschung in der Umwelt (PSU)
12.02
Kommunale Abfallwirtschaft
12.02.11 IMF Behandlung und Verwertung
von Sonderabfällen
Extraktion von Wertmetallen aus festen Abfällen mit Natrium
Zur Extraktion von Quecksilber mit Natrium aus verbrauchten
Knopfbatterien wurde eine Rückgewinnung des Natriums aus
dem anfallenden Amalgam entwickelt. Damit wird das Verfahren umweltfreundlicher, da außer dem Schrott und verbrauchtem (als Oxid oder Salz gebundenem) Natrium keine Abfälle
mehr bleiben. Es hat sich gezeigt, daß auch Silber, das in
Knopfbatterien anderen Typs vorhanden ist, im Amalgam gelöst wird und so ebenfalls aus den Abfällen extrahiert wird. (Die
Löslichkeit von Zink und Cadmium ist zu erwarten, muß aber
noch bestimmt werden.)
Die Löslichkeit von Platin in Natrium ist hoch genug, um ein
ähnliches Extraktionsveriahen auch für gebrauchte Autokatalysatoren erproben zu können (29208). Weitere Versuche dazu
sind vorgesehen.
Veröffentlichungen
Primärberichte
29208 12.02.11 P06A
Dr H.U. Borgstedt
Dl. G. Frees
Z. Peric
Festkörper- und
Materialforschung (FM)
13.01
Volumen- und Grenzflächeneffekte des Festkörpers
13.01.02 IMF Grenzflächen- und
Mikrostrukturforschung
durch Bildung von einlagigen Stufen rauh wird. Oberhalb von
Tc steigt die Rauhigkeitsamplitude stark an und nimmt für
T > 820 K wieder ab, was auf einen Premelting-Effekt hinweist.
Ionenstreuexperimente (in Zusammenarbeit mit dem INFP)
haben ergeben, daß oberhalb etwa 800 K die Oberfläche
ungeordnet wird und daß die Dicke der ungeordneten Schicht
logarithmisch mit der Temperatur anwächst, wie es von der
Premelting-Theorie vorausgesagt wurde (V 29737, V 29113).
Die Untersuchungen an Kr-Oberflächen auf der Grundlage
molekular-dynamischer Rechnungen wurden weitgehend abgeschlossen. Die Überprüfung bzw. Entwicklung von theoretischen Methoden zur Bestimmung von Wechselwirkungspotentialen wurden fortgeführt und im Falle des Bulks abgeschlossen.
Zum Auftreten von Diffusions- und Kollektivmoden in nichtlinearen Systemen wurden analytische Ansätze entworfen.
Molekulardynamische Rechnungen an Kr-Oberflächen:
Die Untersuchungen zum an harmonischen Verhalten der Teilchen von Kr-Oberflächen wurden mit variablen Anfangsbedingungen fortgeführt. Dabei zeigte sich, daß die schon zuvor
beobachtete außergewöhnliche Schwerpunktsmode bei allen
Konfigurationen auftritt (28198).
Wechselwirkungspotentiale:
Die Paarpotentiale für das flüssige Metall Blei und das flüssige
Halbmetall Wismut wurden aus gemessenen Strukturdaten auf
der Grundlage einer selbstkonsistenten Methode theoretisch
bestimmt, und zwar ohne Anpassungsparameter (siehe Abb.).
Das Potential für Blei zeigt (bis auf minimale Störungen)
typische Friedei-Oszillationen; das Wismut-Potential zeigt hingegen ein Doppelminimum, was zu außergewöhnlichen Einteilchenanregungen führt. Seide Paarpotentiale beschreiben
experimentelle Ergebnisse für die Streufunktion im Detail.
13
16
v ( r)
[10 18 erg)
12
Struktur und Dynamik von Grenzflächen
Die experimentellen Untersuchungen konzentrierten sich auf
die Temperaturabhängigkeit der Struktur und Dynamik von Alund Au- Einkristalloberflächen. Da temperaturabhängige Oberflächeneigenschalten weitgehend unerforscht sind, kommt diesen Arbeiten grundlegende Bedeutung zu. Daneben ist die
Kenntnis dieser Oberflächeneigenschaften für die Mikro- bzw.
Nanotechnik von Bedeutung.
Die Al (110)-0berfläche:
Unsere früheren LEED-Messungen hatten gezeigt, daß diese
Oberfläche bereits bei Temperaturen weit unterhalb des
Schmelzpunktes ungeordnet wird. Detailliertere Untersuchungen der Beugungsintensitäten haben ergeben, daß die Oberfläche mit steigender Temperatur zunächst, bei Erhaltung der
lateralen Ordnung, rauh wird. Während der Rauhigkeitsübergang bereits bei etwa 300 K einsetzt, beginnt der Abbau der
lateralen Gitterstruktur bei etwa 700K (V29113, 27472).
Die Au ( 11 0 )-Oberfläche:
Diese Oberfläche zeigt bei etwa 670 K einen Ordnungs-Unordnungs-Übergang. Die LEED-Messungen zeigen, daß bereits unterhalb der Übergangstemperatur Tc die Oberfläche
12
8
4
Bi
r[ÄJ
-4
-8
Paarpotential v(r) als Funktion des Abstandes r für Blei (Pb) und Wismut (Bi)
Kollektivmoden in nichtlinearen Systemen:
Zu einem neuartigen Bild kommen wir, wenn angenommen
wird, daß jedes Teilchen des Vielteilchensystems zeitlich ein
ganzes Spektrum von Elementaranregungen durchläuft. Auf
der Grundlage einer allgemeinen Definition für Elementaranregungen wurde herausgestellt, daß diese selbst Eigenfunktionen und ihre Frequenzen Eigenwerte des Liouville-Operators sind.
Veröffentlichungen
Primärberichte
27472
28198
V29i i 3
V29737
13.02
13.02.02 IMF
Dr. P.
von
An metastabilen (Ti,Si)C-Schichten wurde mit ARXPS-Analysen der Unterschied zwischen dem "amorphen" und "nanokristallinen" Zustand bestimmt und in Beziehung zu Abscheidebedingungen und Eigenschaften gesetzt.
Mehrlagenschichten. Die Grenzflächen in mehrlagigen
TiC!TiB2-Schichten wurden mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie in ihrer Konstitution aufgeklärt. Es konnten
keine Zwischenphasen an den Grenzflächen nachgewiesen
werden. Wachstumstexturen der Schichten sind empfindlich
von den aufeinandertreffenden Materialien abhängig und beeinflussen die Eigenschaften.
Blanckenhagen
W. Getto (Diplom.)
H. Göbel (Diplom.)
A. Hass (Dokt.)
M. Nold (Diplom.)
U. Rohman (Dokt.)
Dr. W. Schommers
H. Zimmermann (Diplom.)
Werkstoffe hoher
Beanspruchung
Zusammenhang zwischen
Konstitution, Eigenschaften
und Verhalten unter
Beanspruchung von
Schutzschichten
Arbeiten und Ergebnisse bezogen sich auf Stoffverbunde
metallischer Grundmaterialien mit keramischen Schichten.
Neben grundlegenden Untersuchungen zur Gasphasenabscheidung mehrkomponentiger keramischer Materialien wurden vor allem Schutzschichten zur Verschleißminderung betrachtet. Hintergrund der meisten Arbeiten war die modellmäßige Beschreibung von Aufbau, Eigenschaften und Verhalten
sowie die darauf aufbauende gezielte Modeliierung von Schichten für spezielle Funktionen im Bereich der Tribologie.
Mehrkomponentige Mischphasen-Schichten. Für mehrkomponentige Hartstoff-Mischphasen weiß man, daß durch
Mischkristallbildung eine günstige Valenzelektronenkonzentration gezielt eingestellt und zu einer Optimierung der
Festigkeitseigenschaften genutztwerden kann. Ähnliches wurde für Schichtmaterialien im System Ti-V-C-N nachgewiesen.
ln diesem Vielstoffsystem kann eine Valenzelektronenkonzentration (VEK) zwischen 6 und i 0 eingestellt werden. Schichten
mit einer VEK nahe 8.4 zeigten mit 4400 HV bei guter Haftung
und Zähigkeit besonders günstige Eigenschaften. Diese vierkomponentigen VEK-optimierten Schichten sind eine in der
Praxis besonders leicht zu realisierende Schichtkonzeption.
Metastabile Schichtmaterialien. Durch umfangreiche Rechnungen in den binären Systemen Ti-N, Ti-B und B-N sowie im
ternären System Ti-B-N konnten die Konzentrationsbereiche
festgelegt werden, innerhalb derer bestimmte metastabile
Schichtmaterialien mit einfacher metallähnlicher Struktur (gute
Haftung) zu erhalten sind. Die Rechnungen führten zur Aufstellung von PVD-Diagrammen, die mit den bisherigen experimentellen Befunden in vollem Einklang stehen. Aufgrund der
ermittelten Konstitution wurden gezielt Schichtmaterialien in
einem Bereich des Systems hergestellt, der eine kubisch
flächenzentrierte Schichtstruktur mit metastabiler Mischphasenbildung und der Möglichkeit der Auslagerung bietet.
Analytische Arbeiten. Viele Materialien wurden mit der Elektronenstrahlmikrosonde und der Augerelektronenspektroskopie quantitativ in ihrer Zusammensetzung charakterisiert.
Die Genauigkeit und die Nachweisgrenze bei der quantitativen
Röntgenmikroanalyse an nichtmetallischen Schichten und
kompakten Werkstoffen konnten wesentlich verbessert werden. Hierzu gehört insbesondere die Bestimmung der leichten
Elemente B, C, N und 0 mit speziellen Beugungskristallen im
Röntgenspektrometer sowie des Argons. ln HF-gesputterten
Schichten können Argon-Konzentrationen bis zu 6 At.% auftreten.
Veröffentlichungen
Primärberichte
V28i07
V2998i
V29978
V29982
V29983
V29979
V29980
29977
V27499
28650
28450
29365
27036
V29728
13.02.03 IMF
Dr. Ch. Adelheim
K. Siemüller
Dl R. Fella (Dokt.)
Ch. Gosgnach
Dr. J. Halbritter
Dl G. Hilz (Dokt.)
Prof. Dr. H. Holleck
H. Janzer
Dr. H. Kleykamp
Dl M. Lahres (Dokt.)
E. Nold
G. Schlickeiser
H. Späte
S. Winkler
Versagensverhalten von
Werkstoffen und Bauteilen
unter komplexer
Beanspruchung
Untersuchungen zur strukturellen Instabilität der Hoch·
temperatur-Piastizität
Gegenstand der Arbeit war die Untersuchung struktureller
Fließinstabilitäten der Hochtemperaturverformung, sowie deren Deutung mittels eines zeitdiskontinuierlichen VersetzungsPopulationsmodells. Dieses korreliert die Dichte der beweglichen Versetzungen p mit dem Systemparameter a, der abhängig ist von den Belastungsbedingungen und strukturellen Parametern des Materials. Die Gleichgewichtslösungen pe der
nicht linearen Differenzengleichung als Funktion von a sind
oberhalb eines kritischen Werts mehrwertig (Bifurkationen).
Der Umstand, daß in kritischen Zuständen unterschiedliche
Gleichgewichtsdichten vorliegen läßt vermuten, daß Versetzungs-Dichteänderungen d.h. strukturelle lnstabilitäten auftreten, die sich makroskopisch als Fließinstabilitäten äußern
können. Dementsprechend sind Fließinstabilitäten ein kritii3
sches Phänomen, bei dem Fluktuationen der Strukturgröße ds
die wesentliche Rolle spielen. Der linearen Stabilitätsanalyse
zufolge sind für unterkritische Werte des Systemparameters
(1 ~ a < 3) Fluktuationen nicht wachstumsfähig. Für kritische
Werte (3 ~ a < 4) können jedoch Fluktuationen sich verstärken,
das ganze System erfassen, und somit die Umwandlung der
Verformungsstruktur bewirken. Solche strukturellen "Phasenübergänge" erfordern eine hohe Versetzungsbeweglichkeit
und werden darum vorzugsweise bei hohen Temperaturen
erfolgen können.
Die mit plastischer Verformung einhergehende Destabilisierung der Verformungsstruktur führt zu Flieeinstabilitäten, die
mit einem transienten Anstieg der Fließgeschwindigkeit verbunden sind. Wie Messungen der radialen Fließgeschwindigkeit ergaben, ist die Dehnungsverteilung entlang der Probe
während der Instabilität makroskopisch homogen; der zeitliche
Verlauf der Fließgeschwindigkeit wird offensichtlich durch die
Reduktion der inneren Spannung bewirkt, die ihrerseits abhängt von der Wanddichte pw. Aus den Ergebnissen kann
gefolgert werden, daß die Fließspannung proportional ist zu
pw.
Die Zahl der lnstabilitäten hängt von der Korngröße dK und von
der temperatur-kompensierten Fließrate Z ab. Demnach treten
Mehrfachinstabilitäten in feinkörnigen, und Einzelinstabilitäten
in grobkörnigen Materialien auf. Bei vorgegebenem Gefüge
bewirken große Z-Werte (d.h. niedrige Temperaturen und hohe
Fließraten) Einzel- und kleine Z-Werte Mehrfachinstabilitäten.
Darüberhinaus wird die Erscheinungsform der Fließinstabilität
möglicherweise durch das Verhältnis Korngröße/Pmbendurchmesser beeinflu ßt.
Veröffentlichungen
Primärberichte
13.02.03P22A
Prof. Dr. M. Bocek
Dl. C. Patersen
M. Pfeifenroth
lng. D. Rodrian
lng. H. Schneider
Dr. W. Scheibe
Dl. R. Schmitt
W. Schweiger
Dl. Jae-Ho Choi (Dokt.)
Statistische Modelle zur Beschreibung der Materialstreuung
Im Rahmen der stochastischen Modeliierung der Kriechschädigung wurde mit der Entwicklung eines mikromechanischen
Modells für das Korngrenzenversagen begonnen. Parallel
dazu werden mit Hilfe von Methoden aus der stereologischen
Metallografie geeignete Verfahren entwickelt, die eine analoge
Auswertung der Korngrenzenschädigung an simulierten und
experimentell ermittelten Schliffbildern erlauben. Im Zusammenhang mit der Entwicklung von Verfahren der stochastischen finiten Elemente wurden Pre-, Zwischen- und Postprozessoren zur Durchführung von Monte-Carlo-Simulationen mit
dem Finite-Elemente-Programm ABAQUS entwickelt. Ebenso
wurden erste Untersuchungender Methode der Antwortflächen
durchgeführt. Die Anwendung von Zuverlässigkeitsverfahren
erfordert den Eingriff in das Finite-Elemente-Programm über
die gegebenen Schnittstellen. Die hierzu durchgeführten Arbeiten zeigen die prinzipielle Anwendbarkeit von Zuverlässigkeitsverfahren.
Veröffentlichungen
Primärberichte
29064 13.02.03P24A
13.02.03P24B
Dr. F. Böhm
Dr. A. Brückner-Foit (Uni)
Dl H. Jäckels (Uni)
DIS. Reh
Dr. H. Riesch-Oppermann
Dl B. Trolldenier (Uni)
Keramik
Die Untersuchungen zur Rißausbreitung im Kriechbereich
wurden fortgesetzt. Als zweites Material mit Korngrenzenglasphase wurde neben AI203 + Si02 noch heißgepreßtes Si3N4
zusätzlich betrachtet.
.
Q
(m/s)
natürl.
Risse
Bauteiloptimierung
Die CAO-Methode konnte an weitere Firmen übergeben werden. Optimierungen bei thermischer und harmonischer Belastung wurden erfolgreich erprobt. Der Einfluß der Optimierungsgeschichte wurde angegangen. Erste Versuche zur
Schalenoptimierung waren ebenfalls erfolgreich.
w-s -
cP
Knoop0
Risse
0
Veröffentlichungen
Primärberichte
28350 13.02.03P23A
28895
29318
29320
29450
Dr. K. Bethge
S. Burkhardt
Dl M. Deligeorges (Gastw.)
Dr. L. Harzheim
Dr. H. Huber-Belzer
Dr. C. Mattheck
J. Schäfer
10-10
0
_
?
0.6
90
0.7
K /Krc
14
0.8
0.9
Zur Beurteilung des Ermüdungsrißwachstums in Keramik wurde eine Methode entwickelt mit deren Hilfe die zyklische
Ermüdungs-Rißwachstumsgesetzmäßigkeit da/dN = f (!lK}
(da/dN = Rißverlängerung pro Zyklus, !lK =Schwingbreite des
Spannungsintensitätsfaktors) bestimmtwerden kann. Die Abb.
zeigt das an einem grobkörnigen AI203 erhaltene Ergebnis aus
Wechselbiegeversuchen bei 50 Hz. Gegenüber dem unterkritischen Rißwachstum in statischen Versuchen (n"' 39) zeigte
sich die Tendenz deutlich geringerer Rißwachstumsexponenten (n = 23 - 28) bei der zyklischen Ermüdung. Mit einer
neuentwickelten Methode konnte das für kleine Risse maßgebliche Potenzgesetz der unterkritischen Rißausbreitung aus
den Rißwachstumskurven von Makrorissen gewonnen werden.
Veröffentlichungen
Primärberichte
Primärberichte
27031 13.02.03P27 A
29054 13.02.03P27B
29108
29226
29319
29447
29718
29720
29830
Dr. T. Fett
Keramik-Metall-Verbunde
Dr. T. Fett
Dl G. Martin (Uni)
G. Thun
29055
29719
29967
29973
29974
29975
Die thermisch induzierten Eigenspannungen in Keramik-Metaii-Lötverbunden können auf zwei sich prinzipiell unterscheidenden Wegen reduziert werden:
- Optimierung über Werkstoffanpassung (z.B. mehrere duktile Zwischenschichten)
Metallische Hochtemperaturwerkstoffe
ln den letzten Jahren wurden zur theoretischen Beschreibung
des inelastischen Materialverhaltens Stoffgesetze mit inneren
Variablen entwickelt und in Finite-Element-Programme implementiert. Im Berichtsjahr wurde die Methode zur Bestimmung der Modellparameter wesentlich verbessert. Dabei werden Sonderfälle des Modells analytisch integriert und die
Lösungen an die Experimente interativ angepaßt. Der numerische Aufwand wurde damit deutlich reduziert ohne Qualitätseinbuße. Für das FE-Programm ABAQUS wurde eine Benutzeroberfläche zur einfachen Implementierung neuer oder
modifizierter Werkstoffmodelle geschaffen. Die Leistungsfähigkeit konnte bei der Implementierung des Modells von Chaboche nachgewiesen werden.
Veröffentlichungen
Veröffentlichungen
Primärberichte
29061 13.02.03P26A
29734
- Optimierung der Geometrie (z.B. Variation der Phasenübergänge, Schichtdickenanpassung)
Ergebnisse theoretischer Arbeiten, die möglicherweise für den
Konstrukteur eine Hilfe zur Auslegung solcher Werkstoffverbunde darstellen können, werden experimentell untersucht. ln
einer Literaturarbeit wurde der aktuelle Stand an Prüfungen
von Keramik-Metall-Verbunden zusammengelaßt Im Weiteren wurde ein Probentyp entwickelt wo der Eigenspannungszustand in der Grenzfläche nahe dem freien Rand untersucht
werden kann. Erste experimentelle Resultate liegen vor.
Veröffentlichungen
Primärberichte
13.02.03P28A
13.02.03P28B
Dl R. Kußmaul
Dr. B. Schinke
Dr. K. Hornberger
Dr. B. Schinke
G. Schweinfurther
DP J. Schwertel (Uni)
13.02.04 IMF
Polymere Werkstoffe
Mechanische und thermische Tieftemperatureigenschaf·
ten
Bruchmechanik
Zur Beurteilung des Versagensverhaltens realer Bauteile ist
die Kenntnis des Einflusses einer Mode-ll-Belastung (Verschiebung der Rißufer gegeneinander) und auch gemischter
Mode-l/Mode-ll-Belastung erforderlich. Als Vorarbeit zu KucMessungen an Keramiken wurden theoretische Untersuchungen zur Mode-ll-Belastung durchgeführt. Hierzu wurde sowohl
die Boundary-Collocation-Methode (BCM) als auch die Methode der Gewichtsfunktion angewandt. Nach Erstellung bruchmechanischer Geometriefunktionen für Mixed-Mode-Beanspruchung im asymmetrischen 4-Punkt-Biegeversuch und im
3-Punkt-Biegeversuch mit exzentrisch angeordnetem Kerb
könnenjetzt Bruchmechanikversuche an mehreren Keramiken
durchgeführt werden, um das Versagenskriterium bei gemischter Mode I/Mode II-Beanspruchung zu ermitteln.
Das Ermüdungsverhalten von verschiedenen Thermoplasten
bei 77 K wurde bei stark unterschiedlichen Frequenzen und
Belastungsarten getestet. Es zeigte sich bei niederen Frequenzen (< 5 Hz) ein gleiches Verhalten bei Zug-Schwel!-, DruckSchwel!- und Zug-Druck-Belastung. Bei hohen Frequenzen
(100Hz) tritt jedoch bei Zug-Druck-Belastung eine wesentlich
stärkere Ermüdung auf.
Das Rißfortschrittsverhalten wurde an zwei Polymeren untersucht und dabei gleichzeitig die Bruchenergie bestimmt. Erst
ab 77 K zeigte sich bei Polyethylen ein stabiles Rißwachstum,
das aber bei Geschwindigkeiten über 8 · 1o- 8 m/s in instabile
Rißausbreitung mit hoher Bruchenergie umschlägt (Abb.).
Dabei tritt adiabatische Erwärmung und Plastifizierung an der
Rißspitze auf.
15
G1c. kJ I m2
8
6
UHM- PE
77
unkonrolliert
K
adiabatischer
Zustand
Riß-~
isotherm
spitz~ ~
4
2
Plastifizieru ngszone
in Form von AI203 und Y 203 verwendet. Da diese Zusätze zu
glasartigen Phasen führen, die sich i. a. negativ, vor allem auf
die Hochtemperatureigenschaften auswirken, sind diese Zusätze zu minimieren. Die Formgebung und Verdichtungerfolgte
durch isostatisches Kaltpressen der Pulver, gefolgt von einem
kombinierten Prozeß aus Sintern und isostatischem Heißpressen (Sinter-HIP-Prozeß). Es konnten Dichten vondeutlich über
90% th. D. erreicht werden.
kontrolliert
10-2
10-1
101
102
103
Abzugsgeschwindigkeit, pm I s
Bruchenergie (kritische Energiefreisetzungsrate) G1c als Funktion der Belastungsgeschwindigkeit
Torsionsmessungen an Polymeren wurden durchgeführt und
neben dem Schermodul erste Ergebnisse der Scherfestigkeit
bei 77 K gewonnen. Die Wärmeleitfähigkeit von Kohle- und
Glasfaserverbunden wurde von 4 K bei RT bestimmt. Bei
Kohlefasern zeigte sich hohe Wärmeleitfähigkeit wie bei Stahl.
Bei tiefen Temperaturen(< 10 K) wurde die Wärmeleitfähigkeit
äußerst klein und ziemlich unabhängig von der Faserrichtung.
Veröffentlichungen
29363
29649
29965
Primärberichte
Dr. G. Hartwig
A. Heneka
Dl S. Knaak
Dl K. Pannkoke
DP T. Saatkamp
DP G. Schwarz
13.02.05 IMF Hochleistungskeramik
1. Untersuchungen im System Zr02 (Y203)- Ai203
Im System Zr02(Y203)-AI203 wurden Pulver verschiedener
Zusammensetzungen aus wässrigen Chlorid-Lösungen durch
Sprühkalzination hergestellt und deren Formgebungs- und
Sinterverhalten untersucht. Bei den Versuchen hat sich ein
zweiter Kalzinationsschritt der Pulver als vorteilhaft erwiesen,
da durch die Freisetzung des Wassergehaltes von ca. 10
Gew.% eine teilweise Zerstörung der hohlen Pulverpartikel
erreicht wird. Dadurch wird einerseits die Gründichte der
Formkörper erhöht und andererseits auch der Sinterprozeß
begünstigt. Aus den so behandelten Pulvern konnten durch
kaltisostatisches Pressen Grünlinge mit einer Dichte bis zu
50% th.D. und Sinterkörper mit einer Dichte bis zu 98% th.D.
bei einer Korngröße von 1-2 ~-tm erreicht werden. Eine vollständige Verdichtung soll durch anschließendes heißisostatisches Pressen erfolgen.
2. Entwicklung von Nichtoxid-Keramiken
Die Arbeiten an Keramiken auf Si3N4-Basis wurden fortgeführt.
Hierbei wurden mehrere Zielrichtungen verfolgt. Ein erster
Schritt war die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens zur
Herstellung homogener, sinterfähiger Mischungen des Ausgangspulvers und der Zusätze. Durch Mahlprozesse können
z. Zt. Pulver gewonnen werden, deren Teilchengröße zu mehr
als 90 % kleiner als 1 ~-tm ist. Als Zusätze wurden Sinterhilfen
16
Kugeln aus SbN 4 direkt nach dem Sinter-HIP-Prozeß und nach anschließendem Schleifen
Festigkeitsmessungen an Biegebruchproben ergaben Spitzenwerte von über 900 N/mm2, die Bruchzähigkeit, gemessen
nach der Eindruckmethode, lag oberhalb gängiger Literaturwerte.
3. Verdichtung amorpher und nanokristalliner sowie supraleitender Werkstoffe
Es wurden die Versuche zur Verdichtung von YBCO und BISCO
in Ag-Hüllrohren fortgesetzt. Als 02-Donator wurde Ag20 zugemischt. Außereiner Duktilitätsverbesserung bei der Verdichtung war der Ag20-Zusatz nicht hilfreich. Im Laufe dieser
Versuche erwies sich die geringe Stromtragfähigkeit der heißisostatisch verpreßten Proben als das Hauptproblem. Die
Korngrenzen in der Oxidmatrix stellen nichtsupraleitende Störstellen dar. Dem Problem könnte mit der Erzeugung einer
Vorzugsrichtung (Textur) begegnet werden. Es bietet sich hier
die Herstellung von Preßlingen aus der Schmelze bzw. eine
thermomechanische Behandlung an.
4. Verfahrenstechnik, heißisostatisches Pressen
Die Heißisostatische Presse, HIP-3000 wurde Anfang 1990 in
der IMF-Technikumshalle installiert und im April in Betrieb
genommen. Herzstück der Anlage ist der dreilagige, wassergekühlte Druckbehälter mit dem hydraulisch verfahrbaren
Preßrahmen, der die Verschlußdeckel hält. Die Anlage ist
ausgelegt für 3000 bar und 2200
mit dem Graphitofen und
1400
mit dem Molybdänofen. Die Ofenkammer hat einen
Durchmesser von 125 mm und eine Höhe von 280 mm.
oc
oc
Während der mehrmonatigen Einarbeitungsphase sind entscheidende Verbesserungen am Graphitofen vorgenommen
worden, so daß Schäden an den Heizern bei neuartigen
speziellen Sinter-HIP-Prozessen mit extremen Betriebsbedingungen verhindert werden.
5. Röntgeneinrichtung für Materialprüfung
ln der Röntgeneinrichtung für Materialprüfung, REMA, des IMF
soll die im IMF entwickelte Röntgen-Computer-Tomographie
in größerem Umfang, insbesondere bei der Keramikentwicklung angewendet werden. Dazuwurde eine 200 kV MikrofokusRöntgenröhre installiert. Bei einer maximalen Röhrenleistung
von 300 W ist die Brennfleckgröße von 3 bis 1000 ~-tm einstellbar.
Veröffentlichungen
Primärberichte
V29065 13.02.05P08A
V29840
V29167
V29093
13.02.06 IMF
F. Bauer
Frl. U. Biedermann
B. Dörzapf
H.-D. Großgarten
Dl E. Günther
Ch. Frey
R. Hanselmann
J. Heger
Fr. Dr. R. Knitter (zu 1.)
W. Laub
Fr. U. Maciejewski
Fr. Ch. Odemer
Dl D. Piel
(zu 2.)
Dl L. Schmidt (zu 4. u. 5.)
R. Vouriot
Dr. H. Wedemeyer
Dr. P. Weimar (zu 3.)
13.02.08 IMF
Lasertechnologie und
Entwicklung neuer Werkstoffe
Im Rahmen des 1990 begonnenen Vorhabens wurden Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, harte hochschmelzende
Phasen in Metalloberflächen einzubringen. Die einzuschmelzenden Hartstoffe (TiC, TiN, TiB2, SiC, B4C, BN) mit mittleren
Teilchengrößen zwischen 1,7 und 30 ~-tm wurden in Form von
alkoholischen Suspensionen auf die Substratoberflächen (i.R.
Kaltarbeitsstahl 90MnCrV8) aufgebracht. Die eigentliche Laserbehandlung (3,5 kW C02-Laser) erfolgte in einem 2. Schritt.
Aufgrund der starken Lösungsneigung der Hartstoffe mit kovalentem Bindungscharakter im Stahl konnten grob-zweiphasige Dispersionsgefüge nur beim Einschmelzen von TiC und
TiN erzeugt werden.
Der Behandlungsprozeß wurde dahingehend optimiert, daß
Konvektion aufgrund von Oberflächenspannungsgradienten
(Marangoni-Konvektion) beim Einschmelzen derTiC/TiN-Hartstoffteilchen vermieden wurde. Es wurde nachgewiesen, daß
der Widerstand gegen oszillierendenGleitverschleiß durch das
Einschmelzen von TiC- und TiN-Hartstoffen in Stahloberflächen gesteigert wird.
Biomechanik
CAO: Computersimulation biologischen Wachstums
Die Hypothese der Spannungskonstanz konnte weiter verifiziert werden. Als neuer Aspekt von CAO im biologischen
Bereich zeichnet sich der Rückschluß auf die vorliegende
Belastung bei Übereinstimmung von optimiertem und natürlichem Design ab. Eine Zusammenarbeit mit der Universität
Leyden besteht über das Unterkieferdesign von Fischen.
Die harte "Ja-Nein-Qualität" der bislang praktizierten Kill Option
zur Erstellung von Design-Vorschlägen für CAO wurde verbessert indem die berechnete lokale von-Mises-Spannung mit
dem lokalen E-Modul des Folgelaufes verbunden wurde. Diese
"weiche" Art der Kill Option wird gegenwärtig weiter erprobt
und mit anderen Pre-Optimierern des Marktes verglichen.
Ein neuer Schadensmechanismus für das Versagen grüner
Bäume wurde gefunden und erste Quantifizierungen vorgenommen.
Veröffentlichungen
Primärberichte
26898 13.02.06P03E
28899 13.02.06P04A
29139
29169
29292
29449
29727
Dr. K. Bethge
S. Burkhardt
Dl M. Deligeorges (Gastw.)
Dr. L. Harzheim
Dr. H. Huber-Betzer
Dr. C. Mattheck
J. Schäfer
10 pm
1----f
Laser-Dispersionsschicht TiC-Teilchen im Stahl 90MnCrV8.
Andere Arbeiten galten dem Umschmelzen von porösen AI203Werkstoffen mit dem Hochleistungslaser. Poröse AI203-Keramiken verwendet man häufig als Isolationsschutz zur Wärmedämmung. Eine herstellungsbedingte offene Porosität und die
inhärente Sprödigkeit können sich jedoch für bestimmte Anwendungen nachteilig auswirken. Durch Umschmelzen mit
infrarotem Laserlicht wurde versucht,die Oberfläche dieser
Keramiken zu verdichten. Um optimale und reproduzierbare
Umschmelzoberflächen herzustellen, wurden zahlreiche Prozeßparameter untersucht. Eine gleichmäßige Laserstrahlverteilung wurde durch einen Beamintegrator erreicht. Die Ergebnisse der Umschmelzversuche zeigten, daß eine dichte, glatte
Oberfläche hergestellt werden kann. Dicke Umschmelzzonen
verringern die Isolationswirkung derporösen AI203-Werkstoffe.
Deshalb lag der Schwerpunkt der Untersuchungen auf Umschmelzdicken bis zu ca. 1 mm. Als Folge thermischer Gradienten können hohe lokale Spannungen zwischen der umge17
schmolzenen Zone und dem Substrat auftreten. Dies kann
während der Abkühlung zur Bildung von Oberflächenrissen
führen. Zur Rißvermeidung wurden Versuche an vorgewärmten Proben durchgeführt. Durch Vorwärmung von AI20s mit
wurde die Neigung zur
25 % offener Porosität auf 900
Rißbildung stark reduziert. Erst durch Vorwärmung auf
> 1500
konnten jedoch rißfreie Oberflächen hergestellt
werden. Das Umschmelzen bewirkte bei der AI20s-Keramik
eine starke Kornvergröberung. Eine Kornfeinung, bezogen auf
das Ausgangsgefüge, konnte auch durch Optimierung der
Prozeßparameter nicht erzielt werden. AI20s absorbiert elektromagnetische Strahlung von 10,6 11m Wellenlänge zu mehr
als 90 %. Daher sind zum Umschmelzen geringere Energiedichten als für metallische Werkstoffe ausreichend. Die maximal verwendeten Energiedichten lagen bei ca. 4320 J/cm2 für
die untersuchten porösen und bei 2160 J/cm 2 für die dichten
(< 2,5% offene Porosität) AI20s-Werkstoffe.
ac
oc
Veröffentlichungen
Primärberichte
29954 13.02.08P01 A
29955
13.03
13.03.02 IMF
R. Hohl
S.Z. Lee
Dr. A. Schüßler
B. Willfahrt
Die Einzellagen bestehen aus säulenförmigen Kristalliten, die
in (1 00)-0rientierung auf dem Supraleiter aufwachsen. Augerelektronenspektroskopische Tiefenprofile weisen auf gute
Trennung der Schichten hin mit geringer Diffusion von Ba in
die SrTiOs-Schicht. SrTiOs eignet sich somit als zweite Komponente in einem Mehrlagensandwich mit YBCO, da es neben
seiner chemischen Verträglichkeit eine gegenseitige Helerospitaxie ermöglicht.
Kompakte Proben. Die Arbeiten zur Optimierung der Sinterbedingungen von kaltextrudierten YBCO-Drähten wurden weitergeführt. Erprobt wurden unterschiedliche Wärmebehandlungszyklen (variable Aufheizgeschwindigkeit, Sintertemperatur/Dauer). Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß insbesondere bei langen Drahtsegmenten (~ 100 mm) die thermischen
Spannungen, die durch die Haftung an der AI20s-Unterlage
während der Schwindung auftreten, zu Makrorissen führen.
Die Untersuchungen der Warmkoextrusion von YBCO mit
Cu-Hülle wurden fortgesetzt. Als optimale Strangpreßtemperatur ergab sich ein Bereich zwischen 450
und 500
Oberhalb dieser Temperatur traten Risse in der Hülle auf;
unterhalb dieses Bereichs überschritten die erforderlichen
spezifischen Preßdrücke die Kapazität der Anlage. Eine bessere Anpassung der Plastizität von YBCO-Kern/Hülle wurde
durch Einsatz von Silber als Matrix-Material erzielt. Die Koexwar dadurch unproblematisch. Erste orientrusion bei 500
tierende Versuche zur Texturierung des Gefüges durch gerichtete Erstarrung in einem Temperaturgradienten wurden durchgeführt. Variiert wurden zunächst die maximalen Temperaturen, der Temperaturgradient und die Abkühlungsgeschwindigkeit. Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß sich bezüglich der
Porosität im Endprodukt gesintertes Material günstiger verhält.
Es wurde auch festgestellt, daß ein hohher Temperaturgradient
(z.B. 100 °C/cm) zu größeren Stengelkristallen führt.
oc
ac
Supraleiter
Synthese und
Charakterisierung von
Hochtemperatursupraleitern
Schichtherstellung und Charakterisierung. Durch Magnetronkathodenzerstäubung mittels Planarmagnetron wurden
ein- und mehrlagige Schichten aus YBa2CusO?-x (YBCO) mit
bis zu 30 Einzellagen in "off axis"-Anordnung in einer Gesamtschichtdicke unter 1 ~tm hergestellt (s. Abbildung). Das Aufwachsverhalten auf einkristallinen, (100}-orientierten und beheizten SrTiOs-Substraten wurde durch Röntgenuntersuchungen ermittelt. Sowohl einlagige Schichten, wie auch in situ
hergestellte Mehrlagenschichten weisen bei 750
Herstellungstemperatur strenges c-Achsen-Wachstum der YBCOSchicht auf.
oc
Charakterisierung von Grenzflächen. Kuprate: ARXPS-Messungen und die I(U,T}-Charakteristika erlauben folgendes Bild:
Auch für "saubere Kuprate und Grenzschichten" ist die elektronische Struktur in einer Dicke von etwa 1 nm zum Isolator
verändert, der lokalisierte Zustände enthält. Dieser räumliche
Metall-Isolator-Übergang an - inneren - Grenzflächen wird
durch Kettensauerstoff-Relaxation bedingt. Diese lokalisierten
Zustände haben eine reduzierte Energielücke ~a exp(- K x)
und verursachen im supraleitenden Zustand einen normalleitenden Leckstromtunnelkanal jbl, der am kritischen Strom je
2
fehlt. So wurde zum ersten Mal: je"" 10 A/cm 2 für "intergrain
2
4
weak links", je "" 10 A/cm für "intragrain weak links" mit jcljbl
a jbl, vergrößerte Magnetfeldeindringtiefen 1-J a 11--1 ic und wesentlich vergrößerte Hochfrequenzrestverluste Rres a (ro) 2 A-! 3
ibl » RBcs, konsistent erklärt, wobei wegen 1-J(H) durch Flußeindringen (Hc1J"" 1 Oe) Rres bereits bei kleinen Feldstärken
ansteigt.
Veröffentlichungen
10-Lagen-Sandwich aus YBa2CU3Ü7-x (dunkle Bänder) und Srll03-Substrat
(unten).
Zur Abscheidung der SrTiOs-Einzellagen werden die Herstellungsbedingungen (Temperatur, Gasdruck) nicht gegenüber
denen der YBCO-Lage verändert. Das Aufwachsverhalten der
SrTiOs-Lagen wurde durch TEM-Untersuchungen ermittelt.
18
ac.
Primärberichte
28651 13.01.00POOA
26587 13.01.02POOA
29686 13.03.02P15A
28641,5,9
V29332-6
V29976
V29063
V29216
J. Bürkin
Dr. J. Halbritter
Dr. H. Leiste
Dr. S. Nazare
E. Nold
K. Spieler
Herstellung
YBa2CU307-x
von
supraleitenden
Schichten
aus
Zur Herstellung supraleitender Schichten aus YBa2CU3Ü7-x
wurdeein Sol-Gel-Verfahren fürdas multinäre, oxidkeramische
System Y20:YBaO/CuO entwickelt. Als Ausgangsmaterialien
wurden die Diketone des Yttriums, Bariums und Kupfers bzw.
Bariumacetat verwendet, aus denen homogene und sehr feinkörnige Gelpulver gewonnen wurden. Nach einem optimierten
Temperaturprozess wurden hieraus durch Sintern bei 920 oc
an Luft sehr reine, supraleitende Formkörper mit Sprungtemperaturen von 90 bis 94 K erhalten. Aus den hergestellten
Pulvern wurden lackähnliche Materialien entwickelt, ausdenen
Dickschichten angefertigt wurden. Die Sprungtemperaturen
dieser 20 bis 30 11m dicken, festhaftenden Schichten auf
Strontiumtitanat als Substratmaterial liegen ebenfalls bei 90
bis 94 K. Die Herstellbarkeil supraleitender Folien und die
Möglichkeit der Beschichtung von Silberdrähten nach nur
geringfügig modifizierten Verfahren konnte nachgewiesen werden.
Veröffentlichungen
29548 13.03.02P24A
Dr. H. Wedemeyer
Fr. J. Zhang
13.05
13.05.01 IMF
Basisforschung für
kerntechnische
Konstruktionswerkstoffe
Eigenschaften unbestrahlter
Referenz- und
Alternativwerkstoffe für
Hüllrohre und
Kernkomponenten
Niedrige C-Gehalte martensitischer Chromstähle verbessern
das Schweißverhalten. Experimentell wurde an 1.4914-Chargen ermittelt, inwieweit Kohlenstoff durch Stickstoff ohne Festigkeitseinbu ßen substituiert werden kann. Es zeigte sich, daß
bei Senkung des C-Gehaltes (von 0.16 auf0.1 0%) der N-Gehalt
sehr stark erhöht werden muß (um den Faktor 8 auf 0.13%),
um Zug- und Kriechfestigkeit bei 550-650°C konstant zu halten.
Bei dem weiter abgesenkten Kohlenstoffgehalt von 0.08%
reichten 0.22% N nur noch zur Konstanthaltung der Zugfestigkeit, nicht aber der Kriechfestigkeit aus. Die Kerbschlagzähigkeit nimmt mit zunehmendem Gehalt an C bzw. N stark bzw.
nur sehr schwach ab.
Diese Erkenntnisse erlauben eine weitere festigkeitsmäßige
Verbesserung des Brüter-Kastenmaterials, das sich bisher
schon in bis über 120 dpa beaufschlagten Phenix-Brennelementen sehr bewährt hat.
Erste Zeitstandversuche mit einer kurzzeitigen brüterspezifischen Störfaii-Temperaturtransiente ins y-Gebiet (> 800 °C)
ergaben, daß der Festigkeitsverlust des martensitischen Kastenwerkstoffs 1.4914 von begrenztem Ausmaß ist.
Veröffentlichungen
29307 13.05.01 P01 A
29894
V 29922
Dr. K. Anderko
A. Falkenstein
H. Kempe
Dl. (FH) E. Materna-Morris
W. Meyer
Dl. L. Schäfer
lng. M. Schirra
H. Zimmermann
13.05.02 IMF
Bestrahlungsversuche mit
Hüllrohr- und
Kernstrukturmaterial
Reststandzeit von Brennstäben nach Kernstörungen
Die Standzeit von Brüter-Brennstäben läßt sich bei gleichförmigen Beanspruchungsbedingungen ausreichend genau aus vorhandenen Zeitstanddaten berechnen. Kernstörungen mit starken Temperaturerhöhungen erfordern aber die Berechnung von
allgemeinen Zeitstandschädigungen aus unterschiedlichen Beanspruchungsbedingungen, die zu einer Gesamtschädigung
addierbar sind. Ein solches Rechenverfahren ist die Lebensanteilregel (LAR) in ihrer Formulierung für kriechende Festkörper.
Es wurde nachgewiesen, daß die LAR in dem vorliegenden
Anwendungsfall zwar anwendbar ist, daß die vorhandenen Meßdaten aber vorläufig nur eine brauchbare Abschätzung der
Reststandzeit ermöglichen (V 29280). Für genauere Berechnungen sind zusätzlich Meßdaten, möglichstauch in-pile, notwendig.
Mikrostruktur und makroskopische Eigenschaften
Bei wechselverformten Proben eines Austenits zeigte sich ein
starker Einfluß der in der Zugphase eingelegten Haltezeit auf
die BruchzyklenzahL Bei mit Neutronen vorbestrahlten Proben
ist dieserEinfluß noch verstärkt. Eingehende elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigten, daß der Aufbau von Labyrinthstrukturen in regelmäßiger Anordnung mit Versetzungswällen parallel zu [1 00], wie er ohne Haltezeiten beobachtet
wird, bei langen Haltezeiten und nach Vorbestrahlung nur noch
unvollkommen ausgebildet ist. Das Bruchbild zeigt mit zunehmender Haltezeit stärker interkristallinen Charakter. Strahlungsinduzierte Ausscheidungen und dichte Korngrenzenbelegungen mit Karbiden bei größeren Haltezeiten scheinen die
Ursachen für die beobachteten Unterschiede in den Zyklenzahlen bis zum Bruch zu sein.
Korrelation von Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften
Für die Klasse der hochwarmfesten austenitischen Stähle
(1.4970, 1.4988, 1.4981, 1.4919) wird eine sehr ähnlich verlaufende Änderung der mechanischen Kurzzeitfestigkeitseigenschaften nach Neutronenbestrahlung beobachtet. Der
Schlüssel zum Verständnis des relativ einheitlichen Verfestigungsverhaltens dieser Werkstoffgruppe liegt in der gleichartigen Entwicklung von verschiedenen Defektstruturen, in Abhängigkeit von Temperatur und Bestrahlungsdosis. Deren Beitrag zur Verfestigung kann durch eine quantitative Bestimmung
der Konzentration und Größe sowie entsprechende Annahmen
zur verfestigenden Wirkung dieser Defekte berechnet werden
und führt zu befriedigender Übereinstimmung mit den experimentellen Daten (V 29053, 29365).
19
Bestrahlungsinduziertes
Verformungsverhalten
von
1.4970 und 1.4914 unter konstanter Last bei hohen Strahlenbelastungen
Eine Analyse der schon bis zu hohen Dosen (74 dpa bei 420
ac) für das Druckröhrchenexperiment PFR-M2 vorliegenden
Daten ergab für eine Reihe von Legierungen einen meßbaren
Einfluß der Defekterzeugungsrate Kauf die bestrahlungsinduzierten Dimensionsänderungen. Dieser Effekt kann auch abhängig von der Temperatur sein und läßt sich auf Grund der
Auslegung des Experimentes mit guter Genauigkeit bestimmen. Eine Systematik der Beobachtungen kann aber noch
nicht gegeben werden. Während z.B. bei 500 bei der weniger
schwallresistenten Variation des Werkstoffes 1.4970 die Dimensionsänderung nur von der Dosis K · t, nicht aber von der
Zeit t, in der eine bestimmte Schädigung erreicht wurde,
abhängen, wird bei einem anderen Austenit, einem 15Cr25NiMoTiB Stahl, eine starke Abhängigkeit von der Defekterzeugungsrate K gefunden. Diese Abhängigkeit kann mathematisch in verschiedener Weise dargestellt werden; eine Bewertung kann aber erst nach weiteren Analysen der vorliegenden
Daten und den zerstörenden Nachuntersuchungen gegeben
werden.
ac
Bestrahlungstechnik
Im Februar 1990 wurde der KNK II-Reaktor nach einer längeren
Abschaltphase wieder in Betrieb genommen. Dazu konnten
die Vorbereitungen für die Materialbestrahlungsexperimente
rechtzeitig abgeschlossen werden. Die Zentralposition wurde
mit einem frischen Druckrohrtesteinsatz mit acht instrumentierten Rohrproben beladen.
Nach der komplizierten Inbetriebnahme verlief die Bestrahlung
störungsfrei. Das Materialtestelement MTE 1 mit einer neuen
Struktur und einer frischen Probenbeladung wird auf einer
Reflektorposition bestrahlt. Das Materialtestelement MTE 2 ist
von einer Reflektorposition auf eine höherwertige Brutelementposition umgesetzt worden.
Veröffentlichungen
Primärberichte
13.05.02P01 A
H.-D. Großgarten
Dl M. Müller
Dl L. Schmidt
R. Vouriot
Einfluß der Thermodiffusion auf Bestrahlungsdeformationsphänomene
Der vermuteteEinfluß der Thermodiffusion auf die Verformung
von Brennstäben wurde modellmäßig beschrieben. Die verschiedenen Dehnungsanteile eines austenitischen Brennstabes wurden berechnet und mit den gemessenen verglichen.
Die Abb. zeigt, wie gut die Verformung des Brennstabes durch
die um die Einflüsseder Thermodiffusion erweiterten Gleichungen wiedergegeben werden. Eine direkte Prüfung dieses Phänomens wird von dem im KNK II befindlichen Doppelstabexperiment erwartet.
u. OGIJ·
gemessen
·
.6.0/00
o.o~o
··
0,0110 ..
~
berechne!
SHR.
6
(')
II C.
TOT.
II
l'l
"
Zeitstandversuche
Die Versuche an unbestrahlten Proben des SNR-Strukturwerkstoffes 1.4948 wurden weitergeführt, so daß z.Zt. der Zeitraum
bis max. 135 000 Std. experimentell abgedeckt ist. Das Versuchsprogramm AUSOL mit Grundwerkstoffproben und geschweißten Proben mit U-Naht wurde abgeschlossen und
dokumentiert (29107}.
ac
IJ,fiJU
_,
~
0
Untersuchungen an
Strukturwerkstoffen
Die Versuche am EFR-Strukturwerkstoff 1.4909 mit 2 Chargen
eines deutschen und eines französischen Herstellers im T-Bereich 500-750
und Standzeiten bis - 2 · 104 Std. wurden
dokumentiert (29732). Begleitende REM-Untersuchungen belegen das überwiegend transkristallins Bruchverhalten.
u
"'
13.05.03 IMF
0,020
0.010.
Kombinierte Kriech- und Ermüdungsbeanspruchung
Berechnete und gemessene Kriech- und Schwellverlormungen an einer
unter reellen Betreibsbedingungen beanspruchten Hülle aus Stahl 1.4988
lg + a.
Ziel dieses Vorhabens ist die Absicherung des Langzeitverhaltens des unbestrahlten und bestrahlten austenitischen Strukturwerkstoffes 1 .4909 und die Bereitstellung von Basisdaten
für die Festigkeitsauslegung. Die Abb. zeigt die Versuchsergebnisse an unbestrahltem Material (Creusot-Marrei-Charge)
bei reiner Ermüdungsbeanspruchung bei 550,650 und 750
Bei großer Dehnungsamplitude unterscheiden sich die Bruchlastwechselzahlen Nt zwischen 550 und 750
etwa um den
Faktor 2. Dieser Faktor nimmt mit abnehmender Amplitude
stark zu und beträgt bei i'>Et = 0.3% etwa 10. Bei zusätzlicher
Kriechbeanspruchung in Form von Haltezeitversuchen erniedrigen sich die Bruchlastwechselzahlen.
ac.
Veröffentlichungen
25902
V 29053
V 29212
29280
29365
29669
29930
20
Primärberichte
13.05.02P02A
13.05.02P03A
13.05.02P03C
13.05.02P03D
13.05.02P03E
13.05.02P03F
13.05.02P04A
13.05.02P04B
B. Dafferner
Prof. Dr. K. Ehrlich
Dr. K. Harschbach
Dl. R. Lindau
F. Polifka
Dl. L. Schäfer
lng. M. Schirra
Dr. W. Schneider
T. Stober
A. Weiler
Dr. C. Wassilew
ac
Begleitende Strukturuntersuchungen zeigen, daß bei tiefen
Temperaturen ein überwiegend transkristalliner, bei hohen
Temperaturen dagegen ein überwiegend interkristalliner
Bruchverlauf zu beobachten ist. Eine solche Veränderung des
Versagensmechanismus tritt bei 550
auch als Funktion der
mechan. Beanspruchung auf: Wie rastermikroskopische Untersuchungen ergaben, beobachtet man bei reiner Ermü-
ac
dungsbeanspruchung deutliche Schwingungsstreifen, während diese bei Haltezeitversuchen (30 min) infolge des hier
vorliegenden interkristallinan Bruchverlaufs nicht mehrvorhanden sind.
rungsphase war daher nicht detektierbar. Die Rißspitzenverformungen konnten kriechbruchmechanisch mit der Belastungsgröße C* abgeschätzt werden.
oc
1ssgc 65g'C 7sgc 1
1.5
~
Q)
'0
.~
1
Q_ 0.8
Das Kriechermüdungsrißwachstum bei 550
konnte bei
kleinen Haltezeiten weitgehend geometrie-und frequenzunabhängig mit den Methoden der Iineareiastischen Bruchmechanik
behandelt werden. Bei großen Haltezeiten zeigt die Rißausbreitung einen kriechrißähnlichen Charakter. Eine geometrieunabhängige Beschreibung der Rißzuwachsraten war nicht
möglich.
E
gj, 0.6
"'
c
c
Veröffentlichungen
::J
~ 0.4
Cl
Primärberichte
Dl H. Lange
0.2 L_~~~.L_~~~~'-'-'-'-~~~~.u..L-~...J
200
1000
10000
100000
300000
Bruchlastwechselzahl N 1
Bruchlastwechselzahl des Werkstoffes 1.4909 (Creusot-Marrei-Charge) in
Abhängigkeit von Dehnungsamplitude und Temperatur
Veröffentlichungen
Primärberichte
29107 13.05.03P06A
29732
W. Baumgärtner
A. Falkenstein
Dl. C. Petarsen
S. Heger
H. Meinzer
M. Pfeifenroth
lng. D. Rodrian
Dr. W. Scheibe
lng. M. Schirra
Dl. R. Schmitt
Dynamische Bruchzähigkeit des Stahls 1.6770
Aufbauend auf die 1989 durchgeführten Versuche am Tankmaterial KNK im spröd-duktilen Übergangsbereich wurden die
Versuche zum Ermitteln von Kid auf die Hochlage konzentriert.
Dieser Bereich war wegen der zu geringen Probenabmessungen nach der LEBM nicht sicher genug auswertbar. Eine
Auswertung nach dem J-lntegrai-Verfahren ist möglich, jedoch
bei dynamischen Versuchen sehr schwierig. Die ersten Ergebnisse, bei Raumtemperatur ermittelt, zeigen einen deutlich
höheren Wert von Kid als nach der K-Methode geschätzt.
Entsprechend verschieben sich die Übergangstemperaturen,
die aus der Hoch- und Tieflage ermittelt werden.
Veröffentlichungen
Primärberichte
G. Baizer
Dl S. Müller
G. Thun
Viskoplastisches Materialverhalten
ln einigen thermisch hoch belasteten Brüterkomponenten treten inelastische Dehnungen auf, die zum Versagen des Bauteils führen können. Deshalb wird das ratenabhängige Verformungsverhalten des Stahles 1.4909 experimentell untersucht
und theoretisch beschrieben. Im Berichtsjahr wurden vorhandene Experimente an austenitischen Stählen systematisch
verglichen und durch weitere Versuche ergänzt.
Veröffentlichungen
Primärberichte
13.05.03P01 A
Dl M. Dietrich
W. Hartlieb
Dr. B. Schinke
DP J. Schwertel
Rißfortschrittsmessungen bei hohen Temperaturen am
316 LSPH
Die Arbeiten zur R-Wert-Abhängigkeit der Rißgeschwindigkeit
wurden fortgesetzt. Die Abb. zeigt einen Vergleich der .<1KThreshold-Werte bei RT und 550
für verschiedene R-Verhältnisse (R = Fmin/Fmax). Ein Abknicken der Verläufe ist erst
ab ca. R = 0,8 zu beobachten, wobei die Werte bei 550
dieses etwas deutlicher zeigen.
oc
oc
10
~
f1l
"-
8
~
t
<])
s
Kriechriß- und Kriechermüdungsrißwachstum
oc
Die bei 550
gemessenen Rißinkubationszeiten konnten mit
dem bruchmechanischen Lastparameter C(t) in Form eines
Potenzgesetzes korreliert werden. Eine zweifelsfreie Bewertung der Kriechrißgeschwindigkeit mit einem Lastparameter
konnte nicht erzielt werden.
oc
Im Temperaturbereich von 700 stellt das Kriechrißwachstum
ein Deformationsproblem der Rißspitze dar. Eine Rißinitiie-
6 -
'0
0
..c
"'~
4
..c
~
"'
<1
2
'11110
0
0.2
0.4
0.6
0.8
R- Verhältnis
21
Veröffentlichungen
Primärberichte
29448
G. Baizer
M. Brändle (Uni)
Dl S. Müller
18
18.01
18.01.07 IMF
Projekt Nukleare
Sicherheitsforschung (PSF)
Physik und Kernüberwachung
für Schnelle Brüter
Statistische
Detektionsverfahren
Detektion von Rißgeräuschen
Die Schallemissionsmeßmethode wurde zum Ermitteln des
Zeitpunktes der stabilen Rißverlängerung an Plattenproben
mit Oberflächenriß eingesetzt. Mit dieser Methode kann die
Rißinitiierung wesentlich genauer ermittelt werden als über die
Rißaufweitung.
Veröttentlichungen
Primärberichte
2. CABRI-Testinstrumentierung
Im Jahre 1990 wurden die Arbeiten zur Entwicklung und
Fertigung von instrumentierten Abstandshaltersystemen für
vorbestrahlte Brennstäbe fortgeführt. Insgesamt wurden zwei
Systeme für die CABRI 11-Testeinsätze PS und P6 geliefert.
Ferner wurden zwei Verlagerungsaufnehmer zur Längenmessung der GABAl-Brennstäbe zur Verfügung gestellt und in die
o.e. Testeinsätze eingebaut.
Zu Beginn des Jahres begannen Tests in einer von KfK
gelieferten speziellen Teststrecke zur Erprobung von Verlagerungsaufnehmern im DANAE-Loop in Cadarache. Hierbei
konnte nachgewiesen werden, daß die Nullpunkt-Dritt des
Aufnehmers vernachlässigt werden kann. Auch einseitige Temperaturbelastungen der Spulen blieben ohne Einfluß.
Die vom IMF entwickelten neuartigen Rohrdruckaufnehmer
werden zur Zeit hinsichtlich ihres Fertigungsverfahrens überprüft. Durch verbesserte Qualitätskontrolle soll die Standzeit
dieser Aufnehmer erhöht werden.
Verötfentlichungen
Primärberichte
18.02.03P03A
18.02.03P03B
Dl H. Deckers (zu 2.)
DP D. Freund (zu 1.)
Dl H. Lehning
U. Reuter
Dr. H. Steiner
Dl S. Müller
M. Baumann (Uni)
Elektronische Röntgenradiographie
18.02
18.02.03 IMF
Sicherheit und Stofffragen von
Schnellen Brütern
In-pile Versuche zum
Transientenverhalten
1. Versuchsbegleitende Rechnungen und Auswertung der
CABRI-Experlmente
Die Experimente des Transientenprogramms CABRI-2 werden
mit Brennstäben aus den in PHENIX bestrahlten Brennelementen OPHELIE-6 und VIGGEN-4 durchgeführt. Die OPHELIE-Brennstäbe sind charakterisiert durch ein Lochpelletkonzept, ein Hüllmaterial vom Typ AISI 316 und einen Abbrand
von ca. 5 at.-%, die VIGGEN-Stäbe durch Vollpellets, dem
Hüllmaterialtyp 1.4970 und einen Abbrand von ca. 11 at-%.
Trotz des wesentlich höheren Abbrandes zeigten die VIGG EN4-Stäbe ein deutlich geringeres Hüllschwellen als die OPHELIE-Stäbe.
Für diese Brennstäbe wurde der sogenannte ta-Zustand durch
Nachrechnung der realen Bestrahlungsgeschichte ermittelt
und ein Vergleich mit Nachuntersuchungsbefunden durchgeführt.
Mit dem Rechenprogramm TRANSIENTwurden Auslegungsrechnungen für die langsamen Rampentests E9 und E12 des
CABRI-2-Programms durchgeführt. Diese Rechnungen ergaben für den E9-Test mit einem OPHELIE-6-Brennstab eine
Versagensschwelle von ca. 1200 W/cm, für den E12-Test mit
einem VIGGEN-4-Brennstab eine von ca. 1000 W/cm. Die
Unsicherheiten bei diesen Vorhersagen liegen in der Beschreibung des Verhaltens des Spaltprodukts Cs, des transienten
Brennstottschwellens, des Hüllkriechens sowie der Duktilität
des Hüllmaterials, Effekte, die durch die Experimente geklärt
werden sollen.
22
Der Mustertomagraf im IMF, an dem Linearkameras für die
elektronische Radiografie und Tomografie getestet werden
können, wurde verbessert, so daß die Bild-Datenerfassung
schneller und genauer abläuft. Die Rekonstruktion der Bilddaten wurde für ein Transputernetz programmiert, so daß nun
Bildmatrizen mit 512 mal 512 Punkten in wenigen Minuten
berechnet werden können. Die Darstellung der Tomogramme
ist nun ebenfalls auf einem VGA-Monitor mit höherer Auflösung
als bisher möglich. Die Bildarchivierung auf Polareidbildern
wurde an die neue Darstellung angepaßt.
Für den Ternografen in den Heißen Zellen wurde eine neue
Kamera gebaut, die mit 4 Sensoren Objekte bis 100 mm Breite
aufnehmen kann, damit auch große Bündel mit dem Betatron
als Quelle tomografiert werden können.
Mit der Spektrometriegruppe in Cadarache wurde die Zusammenarbeit mit dem Ziel des Aufbaus eines Ternografen für das
CABRI-Projekt fortgesetzt.
Verötfentlichungen
Primärberichte
29895
29897
18.02.04 IMF
Dr. L. Steinbock
ln-pile-Versuche über
Kühlungsstörungen
1. Moi-7C-Experimente
Die Mol 7C-In-pile Experimente im BR2 sind abgeschlossen.
Mol 7C/7 war das letzte in Zusammenarbeit mit dem CEN Mol
durchgeführte Experiment in der sehr erfolgreichen Mol 7CTestserie. Vorgesehen ist, das Programm im SCARABEEReaktor, Cadarache mit zwei SIB (Severe Interna! Blockage)Experimenten weiterzuführen. Eingesetzt werden sollen Testbündel mit 19 bestrahlten KNK 11/2-Brennstäben und Wandblockade. Mit ersten Planungsarbeiten wurde in 1990 begonnen.
2. Nachuntersuchung der Experimente Moi-7C/5 und 7C/6
Die Nachuntersuchungsergebnisse der Experimente Moi-7C/4
und Moi-7C/5 wurden im Rahmen eines Tagungsbeitrages
[29736] publiziert. Das Experiment Moi-7C/6 konnte in die
Heißen Zellen des KfK erst im Herbst eingeschleust werden.
Die zerstörungsfreie Nachuntersuchung wird in 1990 beendet.
Der hier sichtbare Schadensumfang deckt sich mit den Aussagen, die mittels der Testbündelinstrumentierung bereits inpile gewonnen wurden.
Veröffentlichungen
Primärberichte
29736 18.02.04P05A
F. Bauer
U. Biedermann
Dl L. Schmidt (zu 1.)
Dr. P. Weimar (zu 2.)
unterbrochen worden. Für die Zerlegung des im zweiten Kern
bestrahlten Ringbrennelementes mit einem 19-Stab-Karbidtestbündel sind die Vorbereitungen getroffen worden.
2. Modelltheorie und Auflösung des Kontrollbereiches in
den Gebäuden 573 und 574
Die Arbeiten zur Modeliierung von Brennstoffreißen und -verlagern und die Implementierung im Brennstab-Rechenprogramm SATURN-FS sind abgeschlossen und dokumentiert. Das Modell wurde mit Hilfe von Nachrechnungen von
Schnellbrüter- und LWR-Experimenten verifiziert. Als interessantes Beispiel zeigt die Abbildung die Modeliierung des allmählichen Einsetzens der mechanischen Wechselwirkung Tablette-Hülle (PCI) in einem LWR-Brennstab. Dargestellt sind
die Hüllrohrumfangsdehnung über der Stablängenleistung,
während eines Leistungszyklus, sowie die über Reibkräfte
induzierte Axialdehnung. Die Rechenergebnisse sind mit experimentellen Daten verglichen.
c
·~
5·1o· 3
with
U)
Ol
c
r-----------------------------,
.• -- calc. wlthout crack relocation model
4 ·10"
3
'5
"0
<1l
u
c.)
:~
3
3 ·10"
i
. . .················
2 ·1 o· 3
18.02.11 IMF
'.
L-----------r..
Inhärente Abschaltsysteme
...
....
...
/
Sensor/Schalter-Einrichtungen
,
,,'',
..
Die Curiepunki-gesteuerte selbsttätige Schaltereinrichtung
wird in der KNK II seit Beginn des Standzeitverlängerungsbetriebes im Januar 1990 erprobt. Dazu sind in einem speziellen
Teststopfen drei instrumentierte Schaltereinheiten untergebracht, die über 180 Vollasttage bestrahlt werden sollen. Im
Jahr 1990 lag die akkumulierte Bestrahlungszeit bei ca. 113
VLT. Die Schaltereinheiten arbeiten nach wie vor einwandfrei.
0
Veröffentlichungen
Primärberichte
DI(FH) K. Müller
Dl H. Reiser
R. Vouriot
100
200
300
400
500
600
Linear Heat Rate [W/cm]
Verifizierung des Brennstoffriß- und Brennstoffverlagerungsmodells in SATURN-FS. Vergleich der berechneten Hüllrohrumfangs- und -axialdehnungen mit den experimentellen Daten des HALDEN.Bestrahlungstests IFA
404/403
3. Auswertung von Wirbelstromsignalaufzeichnungen
von Hüllrohren und Brennstäben
18.04
18.04.02 IMF
Transientenverhalten von
Brennelementen von
Schnellen Brütern
Stationäre Bestrahlungsversuche mit Oxidbrennstoff
und Absorberwerkstoffen
1. Bestrahlungstechnik
Die Arbeiten zu den im dritten Kern des KNK II-Reaktors
vorgesehenen Brennelementbündel-Experimenten TOAST
und TETRA sind schon 1989 bis zur Drittkern-Entscheidung
Die Darstellung der Vektoren von Materialfehlern ermöglicht
ein neuartiges, digitalisiertes Registriersystem. Damit läßtsich
nach Abschluß der eigentlichen Wirbelstromprüfung der vollständige Fehlervektor in der Impedanzebene des komplexen
elektrischen Widerstandes rekonstruieren . Es entsteht so aus
einem recht aussageschwachen Wirbelstrom-Prüfdiagramm
(Abb.) ein in sich geschlossener Kurvenzug, der in diesem
Beispiel das Vorhandensein einer UOz-Brutstofftablette im
Brennstab wiedergibt (Abb).
Mit den Möglichkeiten der zeitsynchronen Aufzeichnung durch
die im IMF entwickelte Analogelektronik und des Einsatzes
eines neuartigen Schreibersystems, welches eine spätere
Rekonstruktion der Fehlervektoren ermöglicht, kann eine vollständige Darstellung komplexer Wirbelstromsignale durchgeführt werden.
23
gesetzt mit der Modeliierung geschmolzenen Brennstoffs sowie der Ausheilung von Rissen infolge Brennstoffschwellens.
Veröffentlichungen
Primärberichte
18.04.03P01 A
W. Ernst
DP D. Freund
M. Heck
Dr. D. Geithoff
Dr. H. Steiner
1····-:·····-';·-··..;..·····7-· -1-·-········-·-·····--·
1····-!-··-+-··+ ····1····1-+-~(/~a.-l ..
Analysen und Bewertung stationär bestrahlter Mischoxidbrennstäbe
Zeitliche Aufzeichnung
Vektor'lelle Aufzeichnung
der Wirbelstromvektoren einer U02·Tablette im Brennstab
Veröffentlichungen
Primärberichte
18.04.02P04A
DI(FH) H.E. Häfner (zu 1.)
M. Heck
H. Hili
DI(FH) K. Hecker!
Dl 0. Jacobi (zu 3.)
(zu 2.)
18.04.03 IMF Nachuntersuchung und
Auswertung von
Oxidbrennstäben
Die Nachuntersuchungen an stationär bestrahlten KNK 11/1Mischoxidbrennstäben wurden an den Brennelementen NY
208 BN und NY 202 lA mit einem maximalen Abbrand von 1,8
bzw. 5,1 %fortgesetzt. Die Restrukturierung des mechanisch
gemischten Uo,3PUo,?01 ,gg-Brennstoffs ist vom Abbrand unabhängig und beginnt erst oberhalb einer Stableistung von 20
kW/m. Der über dem Brennstoff gernilteile Brutgewinn ist null.
Die Endstöchiometrie 0/(U+Pu) liegt am heißen Brennstabende durch den Einfluß des Sauerstoffpotentials der Hüllinnenkorrosionsprodukte unter der Ausgangsstöchiometrie. Die Tiefe der Hüllinnenkorrosion erstreckt sich bis zu 80 !Jffi. Die
Plutonium-Konzentration durch die radiale U/Pu-Entmischung,
die bei 5% Abbrand Werte bis zu 45 % Pu02 am Zentralkanal
erreicht, wird bei höheren Abbränden (BE 205, A s 18 %)
geringfügig abgebaut.
Veröffentlichungen
Primärberichte
V29892 18.04.03P02A
V29893
R. Fritzen
lng. H.D. Gottschalg
Dr. H. Kleykamp
Auswertung von Bestrahlungsexperimenten und Modelltheorie
Die Auswertung von stationären Bestrahlungen wurden mit
SATURN-S-Rechnungen für Stäbe aus den im Reaktor PHENIX bestrahlten Bündeln OPHELIE-6 mit ca. 5 at-% und
VIGGEN-4 mit 11 at-% Abbrand für das GABAl-Programm
(vergl. unter 18.02.03) fortgesetzt. Hierzu mußten einige modelltheoretische Änderungen im Programm durchgeführt werden wie z.B. die Einbringung eines abbrandabhängigen Korrekturterms für die Wärmeleitfähigkeit des Brennstoffs sowie
die Anpassung der Formeln für Hüllschwellen für die beobachteten Schwallraten der verwendeten Hüllmaterialien.
Die Modeliierung der Umstrukturierung wurde erweitert. Nachrechnungen von Startrampenexperimenten der DUELL II-Serie
führten zu einer guten Übereinstimmung mit den Nachuntersuchungsergebnissen. Durch die Riß- und Verschiebungseffekte werden größere Zentralkanäle, durch die Verringerung
des Spalts Brennstoft-Hülle höhere Wärmedurchgänge und
somit niedrigere Brennstofftemperaturen bewirkt. Diese Modellierung wurde durch Nachrechnung weiterer Experimente
des Betriebstransientenprogramms (18.04.04) bestätigt.
Das Programmsystem SATURN-S wurde erweitert durch eine
Reihe von Infrastrukturmoduln zur grafischen Darstellung von
Rechenergebnissen, zur Datenreduktion sowie zur Datenverwaltung. Die modelltheoretischen Entwicklungen werden fort24
Auswertung von Nachuntersuchungsergebnissen
Brennstabfehler wurden bisher auf Faktoren zurückgeführt, die
mit dem Konzept nichts zu tun haben, wie unzulässig hohe
Gehalte an Halogenverunreinigungen und Feuchte oder zu
hohe Leistung. Die Erfahrungen aus dem Betriebstransientenprogramm haben nun aber gezeigt, daß bestimmte Brennstoffkonfigurationen besonders geeignet sind, um hohe Hüllinnenkorrosion zu verursachen. Im wesentlichen ist das niedere
Brennstoffdichte. Am kritischsten ist eine hohe Brennstoffporosität. Kritisch ist aber auch, wenn sich das Leervolumen in
einem großen Brennstoff/Hülle-Spalt oder in Tablettendishings
befindet.
Es erschien daher sinnvoll, das Verhalten der Brennstäbe in
den früheren KfK-Bestrahlungen neu zu bewerten. Die NBUErgebnisse der Bestrahlungsexperimente DFR 304, DFR 350,
DFR 435, DFR 455, MOL?B, Rapsedie Bundle I und II sowie
der Bestrahlungen im KNK II Erstkern und Zweitkern wurden
im Licht der neuen Erfahrungen überarbeitet. Dabei hat sich
gezeigt, daß die Verhaltensmuster, die in den Kurzzeitversuchen des Betriebstransientenprogramms beobachtet wurden,
sich auch bei den Langzeit-Bündelbestrahlungen eingestellt
haben: Alle Bedingungen, die eine hohe Leervolumenumver-
teilung (Porenwanderung) ermöglichen, führen zu starker Hüllinnenkorrosion. Dies sind in erster Linie niedere Tablettenbzw. Fülldichte und hohe Stableistung. Sie führten zu einer
hohen Freisatzung der flüchtigen, reaktiven Spaltprodukte. Die
Schäden waren auch immer von starker Hüllinnenkorrosion
begleitet. Es ist eindeutig, daß die Ursache für die aufgetretenen Hüllschäden der spaltproduktinduzierte Hüllinnenangriff
war, und daß dessen Auftreten mit dem Brennstabkonzept
Mark Ia zusammenhängt, das eine niedere Brenstoffdichte
vorsieht.
Ein Schwachpunkt des DEBENE Brennelementkonzepts sind
die Gitterabstandshalter. Diese waren bei allen Stabdefekten
(mit einer Ausnahme), die in der KNK II aufgetreten sind, mit
beteiligt oder sogar die alleinige Ursache des Schadens. Bei
den KNK II-Bestrahiungen war die Stableistung relativ gering,
so daß die Hüllinnenkorrosion nicht die gleiche Rolle spielen
konnte wie bei den auswärtigen Bestrahlungen.
Die Ergebnisse zeigen, daß die Temperaturänderung über
dem Stabumfang als Folge der Stabbewegung mit der Natriumaufheizspanne und dem Stabspiel zunimmt (Abbildung). Schon bei kleiner Aufheizspanne und relativ kleinem
Stabspiel können Brennstäbe in Bewegung geraten. Die
Frequenz der Temperaturoszillationen steigt an mit zunehmender Natriumgeschwindigkeit und fällt ab mit größer werdendem StabspieL
Abstandshaltereinstellung
®
II
II
® "
"
"
®
@)
~
f-:::>150
II
®
G)
Stableistung
e
-8,6 8,4 8,2 8,0 7,9
II
+v
A
G 01 <) '1 A
o o <> v
D.
21kW
17 kW
13kW
II
II
® "
Q)
Primärberichte
II
(f)
<I
Veröffentlichungen
II
Abstandshalter 0 !mml
"
II
" -
8,6 8,4 8,2 8,0 7,9
"
7,7
II
7,7
"0
~
~
E
ro
29215
Dr. 0. Götzmann
5
~Q)
100
Cl.
E
*
0>
c
~
50
:::J
18.04.04 IMF
Experimente zum
Betriebstransientenverhalten
1. Bestrahlungstechnik
Die in einem internationalen Arbeitskreis im Blick auf den EFR
abgestimmten Betriebstransientenexperimente sind auch
1990 planmäßig im HFR/Petten fortgeführt worden. Von der
RELIEF-Serie zur Erfassung unterschiedlicher Längenänderungen zwischen Brennstoff und Hülle bei Lastwechseln befinden sich zwei Experimente im Reaktor. RELIEF 12 und 13
haben mit speziell instrumentierten Brennstäben am Jahresende 1990 ca. 7 bzw. 4% Abbrand erreicht und sollen bis
mindestens 10% weiterbetrieben werden. Jeweils bei den
Abbrandstufen 5, 8 und 10 %werden auf einer verfahrbaren
Poolside-Position bei zyklischer Leistungsänderung die Iransienten Messungen durchgeführt. Mit dem Überlast-Experiment OPOST 1 (Overpower Steady State) befindet sich ein
weiteres Experiment im Reaktor. Mit den Versuchsreihen
HYPERKAKADU ist es erstmals möglich, hochabgebrannte
PHENIX-Brennstäbe unter Transienten-Bedingungen zu testen. Zur fernbedienten Montage der langen Stäbe einschließlich der Na-Befüllung der Kapseln wird die EUROS-Zelle
modifiziert. Für die Fortführung der POTOM- (Power to Melt)
Versuche wurden zwei Bestrahlungseinsätze neu bestellt.
0+--------.-=~--~~--------,--------,
50
100
150
200
250
Natriumaufheizspanne liTNa !Kl
Umfangstemperaturänderungen in Abhängigkeit von der Natriumaufheizspanne und dem Stabspiel
3. Auslegung, Betreuung, Nachuntersuchung und Auswertung von nichtstationären Bestrahlungsexperimenten
Die Arbeiten zur Auswertung der Lastfolgeexperimente wurden
mit der Nachrechnung der Experimente KAKADU 25/26 und
SUPERKAKADU 51/52 fortgesetzt. Hierzu wurden die Programme SATURN-S und TRANSIENT eingesetzt, die somit
für Rampensteilheilen im Bereich von 5 %/h- 40 %/min getestet
sind. Generellläßt sich feststellen, daß die gemessenen mittleren Hülldehnungen durchwegssehrklein sind. Fürdieschnellen Rampen berechnen die Programme hohe Kontaktdrücke
und eine Hüllbelastung, die bis nahe an die Streckgrenze führt,
sowie z.T.Ieichte Hüllverformungen in guter Übereinstimmung
mit den experimentellen Befunden.
Das Vorläuferexperiment POTOM-0 der Schmelzexperimentreihe wurde abschließend ausgewertet und dokumentiert.
Hierbei zeigte es sich, daß mit SATURN-S die zu Brennstoffschmelzen führende Stableistung mit hoher Genauigkeit bestimmt wurde. Nachstehende Abb. zeigt den zeitlichen Verlauf
von Stableistung
Brennstoffzentraltemperatur Tc und schmelztemperaturT m des Prüflings P 201 an der Axialposition
26,4 cm, an welcher durch die Nachuntersuchung gerade der
Beginn von Schmelzen nachgewiesen wurde. Die Rechnung
weistauch hier zu Bestrahlungsende bei einer Maximalleistung
von 603 W/cm beginnendes Schmelzen auf. Im Bereich höherer Stableistungen mit ausgeprägten Schmelzzonen wurden
Schmelzleistungen im Bereich von 570- 590 W/cm berechnet,
die sich entwickelnden Schmelzbereiche mit bis zu 30 %
Schmelzvolumen werden durch die Nachuntersuchung bestätigt.
x,
2. THIBO-Experimente im Na-Loop
ln bestrahlten KNK 11/2-Brennelementen wurden an Brennstabhüllen und Abstandshaltern Schäden festgestellt, die nicht
durch hydraulisch angeregte Vibrationen verursacht wurden,
sondern durch kraftvolle niederfrequente Brennstaboszillationen. Dieses Phänomen konnte durch die THIBO-Experimente (thermohydraulisch induzierte Brennstaboszillationen) im Na-Loop des IMF in reproduzierbarer Weise sichtbar
gemacht und nachgewiesen werden.
25
[°C ] Stab
[W/cm] P-201
3500
z-Pos.
tmelt
26,4cm
l,lh
X
603W/cm
T melt
2679°C
r---------------------------------,
POTOM- 0
18.04.05 IMF Untersuchungen zum
Verhalten defekter Brennstäbe
Analyse defekter Brennstäbe bei stationärer Bestrahlung
3000
Tm
r---~1
2500
I
,_
2000
r--~
Tc
1500
I
1000
I
I
500
I
I
~---·
I
0
I
I
I
1
I
____
_/
I
I
I
I
I
II
!._ ____ }
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
_ _____,,_ t [ h]
SATURN-S: Brennstoffzentral-, Schmelztemperatur und Stableistung
Die laufenden Nachuntersuchungen der Teststäbe aus der
Serie POTOM wurden verfeinert. Da von seilen der Modelltheorie sich die Anforderungen ständig erhöhen, wurde bei der
Bestimmung der Schmelzgrenzen die Arbeit am Mikroskop
intensiviert und für das Experiment POTOM-2B ein sehr umfangreicher Datensatz erzeugt, der nun die Grundlage für die
Nachrechnungen legt. Nachdem diey-spektrometrischen Messungen an POTOM-Teststäben in Petten um transversale
y-Profile erweitert wurden, ist es gelungen, aus diesen Daten
die radialen Schmelzgrenzen zerstörungsfrei zu bestimmen.
Die Übereinstimmung dieser Werte mit den aus der Keramografie ermittelten ist unerwartet gut. Für das Experiment POTOM-1 wurden die Ergebnisse der Nachuntersuchung dokumentiert und interpretiert. Im maximalen Leistungsbereich
waren etwa 23% des Brennstoffquerschnitts zum Schmelzen
gekommen. Es kann als typisch gelten, daß die Brennstofftabletten in der Weise aufplatzen, daß geschmolzenes Material
durch Radialrisse bis zur Hülle vordringt. Mit dem Fortschreiten
der POTGM-Experimente hat sich die Kenntnisbasis des Verhaltens von teilgeschmolzenen Brennstoffsäulen soweit verbreitert, daß Voraussagen immer sicherer werden.
Veröffentlichungen
Primärberichte
18.04.04P02A
18.04.04P02B
18.04.04P02C
18.04.04P02D
18.04.04P04A
18.04.04P04B
U. Biedermann
W. Ernst
DP D. Freund (zu 3.)
Dr. D. Geithoff O(zu 3.)
DI(FH) H.E. Häfner (zu 1.)
DI(FH) K. Hecker!
Dl 0. Jacobi
Dl H. Reiser
Frau Reuter
Dl L. Schmidt (zu 2.)
Dr. H. Steiner
Im Rahmen des EFR-Programms wurden die physikalischchemischen Eigenschaften oxidischer Kernbrennstoffe und
deren Reaktionsprodukte mit Natrium, die vorwiegend in den
verschiedenen nationalen Forschungszentren AEA, CEA, lA
und KfK untersucht worden waren, zusammengestellt und
kritisch bewertet. Eine Abstimmung und Harmonisierung der
Daten erfolgte in verschiedenen Arbeitssitzungen innerhalb
der AGT1. Experimentelle Untersuchungen zum Phasenaufbau der Systeme Uran-Spaltplatinmetalle konnten zur Deutung
des Reaktionsverhaltens der Actiniden mit diesen Spaltprodukten beitragen.
Veröffentlichungen
29144
29816
V29891
Primärberichte
Dr. H. Kleykamp
W. Laumer
18.04.06 IMF Natriumeinfluß auf die
Werkstoffeigenschaften
Untersuchungen zum Materialverhalten in reinem und
verunreinigtem Natrium
Am Kreislauf FARINA wurden die Untersuchungen zum
Schwellenwert des Ermüdungsrißwachstums fortgeführt; die
Parameter wurden bis zu sehr hohen Kriechanteilen (R = 0.8)
variiert. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen ein breites Streuband, ein Einfluß des Natriums auf die Spannungsintensität
bei Einsetzen des Rißwachstums scheint nicht gegeben zu
sein.
Die chemische Aktivität des Kohlenstoffs im Natrium wurde mit
Hilfe einer neuen von dem IGCAR zur Verfügung gestellten
elektrochemischen Sonde an CREVONAgemessen. Die Sonde war über Monate in Dauerbetrieb und zeigte sich selbst bei
Meßwerten von ac = 10-4 noch als genügend empfindlich. Mit
so niedrigen Werten muß man im Natrium bei Einsatz von
Stählen mit niedrigen Kohlenstoffgehalten rechnen.
Die entkohlende Wirkung des Natriums im CREVONA wurde
erneut bestätigt durch Messungen an Monitorproben, die auch
im SNR 300 eingesetzt werden sollen. Im Vergleich zu den
Proben aus der AWN-Anlage von Interatom wurden die Proben
in CREVONA unterhalb der Oberflächenschicht bis in Tiefen
von über 0.1 mm deutlich entkohlt. Durch diese Versuche und
umfangreiche Kontrollanalysen mit der GDOS (Giow Discharge Optical Spectroscopy) wurde die NUCLEAR MICROPROBE (Harwell) für die Kohlungsuntersuchungen an aktivierten
Proben qualifiziert.
Im Zusammenhang mit dem Feuchteeinbruch im Gasplenum
des SNR 300 wurde in abschließenden Versuchen ermittelt,
daß bis zur Elastizitätsgrenze belastete Proben aus dem Stahl
1.4948 durch eine anhaftende Schicht von wasserfreier NaOH
keine Spannungskorrosion erleiden. Der Feuchteeinbruch hat
also keine die Betriebssicherheit des SNR 300 beeinträchtigenden Auswirkungen.
26
An gekerbten Proben aus dem Stahl 15Mo3, der in den
Ablaßtanks des SNR 300 eingesetzt ist, wurden Untersuchungen zur Wasserstoffversprödung gemacht. Die Schäden, die
an diesen Ablaßtanks aufgetreten sind, wurden auf diese
Schadensursache zurückgeführt. Erste Ergebnisse schließen
aus, daß Wasserstoff aus der Gasatmosphäre (Ar+5% H2) eine
solche Schädigung bewirkt, ebenso hat sich die Mischung
Na+NaH als nicht versprödend erwiesen.
Veröffentlichungen
Primärberichte
29052 18.04.06P01 A
V 29314
18.05
18.05.01 IMF
Dr. H. U. Borgstedt
Dl. G. Frees
Dl. M.P. Mishra (Gastwiss.)
Z. Peric
B. Seith
Dr. Ch. Adelhelm
Ch. Gosgnach
E. Nold
S. Winkler
LWR-orientierte
Sicherheitsforschung
Untersuchung zu schweren
Kernschäden
Chemisches Verhalten von LWR-Brennelementen bei hohen Temperaturen
Es handelt sich um die Untersuchung der chemischen Wechselwirkungen von LWR-Brennelementkomponenten bei Temperaturen oberhalb 1000
bis zum vollständigen Zusammenschmelzen, unter Ermittlung der Reaktionskinetik sowie der
Bildung niedrigschmelzender Phasen. Entsprechende "Einzeleffektuntersuchungen" sind wesentlicher Bestandteil des CORA-Versuchsprogrammes.
ac
Die Untersuchungen an einzelnen Reaktionspaaren zur Ermittlung der Reaktionskinetik derwichtigsten Reaktorcorekomponenten miteinander wurden weitergeführt. Im Vordergrund
stand der Einfluß von Oxidschichten auf den Zircaloy-Hüllrohren auf das Reaktionsverhalten mit Stahl, lnconel, (Ag,ln,Cd)Absorbermaterial und B4C. Die Oxidschichten (1 0 - 100 11m
dick) verzögern den Beginn der chemischen Wechselwirkungen, verringern die Reaktionsrate und verschieben die Bildung
flüssiger Phasen zu höheren Temperaturen. Die Modeliierung
der chemischen Wechselwirkungen erfolgt in Zusammenarbeit
mit Argentinien.
Die metallographischen und analytischen Nachuntersuchungen der CORA-Bündelabschmelzexperimente wurden fortgesetzt, desgleichen die Dokumentation der Versuchsergebnisse. Im Zusammenhang mit der Versuchsauswertung wurde
ein internationaler CORA-Workshop im KfK durchgeführt.
Das KfK hat in Zusammenarbeit mit anderen Forschungszentren nach Koordinierung durch das Committee on the Safety
of Nuclear Installations (CSNI) innerhalb der OECD eine größere Anzahl von Proben untersucht, die aus dem Reaktorkern
des TM 1-2 herausgebohrt worden waren. Ausgewählte Proben
wurden durch Röntgenmikroanalyse und Röntgenbeugung
analysiert. Die Ergebnisse sollen zur Rekonstruktion des Schadensablaufs und der Masseumverteilung beitragen. Der Beginn einer Zircaloy-lnconei-Stahi-Schmelze ist möglich ab
ac,
ac.
950
mit einer höheren Reaktionsgeschwindigkeit ab
1200
Die U02-Auflösung in der metallischen Schmelze
beginnt bei 1300
in größerem Ausmaß bei 1900
Die
Brennstofftemperaturen im Kern erreichen Werte über
2550 EC; es wird flüssiges (U,Zr)02 gebildet.
ac,
ac.
Alle Untersuchungen lassen deutlich 3 voneinander getrennte
Temperaturbereiche erkennen, in denen flüssige Phasen in
größeren Mengen auftreten. Die Verlagerung der Schmelzen
und deren Erstarrung führt zu Kühlkanalblockaden. Die aktuellen Labor- und CORA Untersuchungen gelten vor allem dem
Bereich niedrigster Schmelztemperaturen von etwa 1200 1400 °C.
Die bisherigen Ergebnisse haben für mögliche Notfallschutzmaßnahmen (AMM) neue, wichtige Erkenntnisse geliefert.
Insbesondere kann durch reduzierte Aufheizraten die Schmelzenbildung beeinflußt und sogar verhindert werden. in diesem
Zusammenhang sind weitere CORA-Experimente mit kleineren Aufheizraten (ca. 0,3 K/s) geplant. Außerdem soll der
Einfluß von voroxidierten Bündelkomponenten auf das Reaktionsverhalten in CORA-Integralexperimenten untersucht werden.
Veröffentlichungen
27893
29517
29803
29864
V27663
V29225
V29724
V29725
V29726
Primärberichte
18.05.Q1.P02A
lng. J. Burbach
R. Fritzen
Dr. E.A. Garcia (GW)
Dr. P. Hofmann
Dr. H. Kleykamp
H. Metzger
E. Nold
Dr. R. Pejsa (HVT)
Beitrag zur CORA-Auswertung
Die Nachuntersuchung der Versuchs-Brennstabbündel CORA-2 und -3 wurde abgeschlossen. Die Versagensmechanismen der Komponenten (U02-Pellets in Zircaloy-4 Hüllrohren,
lnconei-Abstandshalter) und die weiträumige Verlagerung der
gebildeten Schmelzen sind im Detail dokumentiert. Als Folge
der höheren Versuchstemperatur in CORA-3 (max. 2400°C}
wurde eine beginnende Schichtung verlagerter (Zr, U, 0)Schmelze und eine umfangreichere Blockade festgestellt.
Die Erkenntnisse dienen als Referenz für die weiteren CO RAVersuche, in denen zusätzlich jeweils DWR- oder SWR-typische Absorberkomponenten eingesetzt werden, und deren
Auswertung weiterhin unterstützt wird.
Veröffentlichungen
Primärberichte
29059 18.04.06P01A
29500
29722
V 29726
29865
Prof. Dr. S. Leistikow
DP. G. Schanz
27
18.05.02 IMF
LWR-Kernschmelzen
und zum chemischen Zustand des Rückstands aus MOXBrennstoffen werden 1991 durchgeführt werden. Das Arbeitsthema wird mit diesen Untersuchungen abgeschlossen.
Chemische Analytik
Seit Mitte des Jahres wurden Analysen für BETA-Experimente
aufgenommen. Spezielle Auflöseverfahren für die auf Polykarbonatfiltern gezogenen Aerosole wurden entwickelt, um mehr
als 20 Elemente mit ICP-OES zu bestimmen. Dieoxidischen
und metallischen Schmelze-Beton- Reaktionsprodukte werden
hauptsächlich mit der RFA-Boraxscheibentechnik analysiert.
0.8
0.7
KWO-MOX, Standard, 1981-L'I
0.6
Veröffentlichungen
Primärberichte
V29985
Dr. Ch. Adelheim
M. Heinle
D. Linder
.----.--.,------r----.------,--,
'0:!?.
0.5
2
I
:::J
18.06.01 IMF
Containmentkonzepte für
DWR-Anlagen der nächsten
Generation
Hochenergetische
Lastverläufe bei schweren
Unfällen
QJ
I
0.3
'-
oc
Veröffentlichungen
Primärberichte
I
0
•
0.2
I
''A
I
KWO
uo 2
I
0.1
/.,
/
Werkstoffkennwerte für hohe Temperaturen und dynamische Belastungen
Aus dem vorgesehenen ROß-Material 20MnMoNi55 wurden
im Berichtszeitraum Zugproben hergestellt und die ersten
Kennwerte bis 1000
ermittelt. Diese Daten werden zusammen mit noch zu ermittelnden Kurzzeitkriechwerten in die
verschiedenen Rechenprogramme eingehen, um die Zeiten
bis zum Versagen bei einem angenommenen Kernschmelzunfall genauer zu ermitteln.
At
KWO
111
U0 2-4%U235
I
0.4
QJ
18.06
uo 2
KWO-MOX, AUPuC, 1987
'-.,
"0
Vl
Biblis
KWO-MOX, OCOM, 1987- ~
.~
o;
KWO-MOX, AUPuC, 1990- •
KWO-MOX, OCOM, 1990
k,
f
3
2
4
5
6
burnup in %
Rückstände aus der Auflösung
Funktion des Abbrandes
Veröffentlichungen
von
Primärberichte
29161
29214
29321
29889
V29890
LWR-MOX und U02 in 7M HN03 als
Dr. H. Kleykamp
W. Laumer
G. Baizer
Dl S. Müller
W. Kuhn (Uni)
19.03
19.03.03 IMF
19
19.01
19.01.18 IMF
Nukleare Entsorgung (NE)
Grundlegende Arbeiten
zur Wiederaufarbeitungstechnologie
Technische und chemische
Fragestellungen beim
Zerlegen und Auflösen
abgebrannter Brennelemente
Die Auflösungsversuche an bestrahlten LWR-Brennstoffen in
7M Salpetersäure wurden fortgesetzt an Mischoxid
Uo,9ePuo,o4Ü2 mit etwa 40 GWd/t Abbrand, das nach den
modernen Fertigungsverfahren AUPuC und OCOM hergestellt
worden war. Der Rückstand beträgt 0,6 % des aufgelösten
Brennstoffs und liegt etwa um den Faktor 1,7 höher als der
Rückstand aufgelösten U02-Brennstoffs bei vergleichbarem
Abbrand (s. Abbildung). Die Analysen zur Zusammensetzung
28
Abfallprodukte und Endlager
Entwicklung von
Verpackungen für
Abfallprodukte
Abschließende Arbeiten zur Werkstoffprüfung in Salpetersäure und unter sonstigen WAA-typischen Bedingungen
Mit Hilfe der in der Hauptabteilung Ingenieurtechnik entwickelten Einrichtung für fernhantierte Verschweißung von kerntechnischen Anlageteilen wurden Testschweißungen nach dem
WIG-Verfahren an CrNi-Stahlrohren des W.Nr. 1.4306 s durchgeführt. Die gewählten Versuchsbedingungen sollten über die
Schweißnahtqualität und ihre Korrosionsbeständigkeit im Prozeßmilieu Salpetersäure Aufschluß geben. Es wurde mit und
ohne Schweißzusatzdraht geschweißt. Die geprüften
Schweißnähte waren in allen Fällen fehlerfrei. Ihre Beständigkeit gegen interkristallins Korrosion lag im Streuband der
Ergebnisse der Vorprüfung am ungeschwei ßten RohrmateriaL
Korrosionsuntersuchungen an Werkstoffen für die Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoff wurden an verschiedenen
Qualitäten des W. Nr. 1.4306 (n,s,s-ESU) in 7 m-Salpetersäure
bei 70 und 90
unter Erhöhung des Redoxpotentials durch
kombinierte Zugabe von 0.5 g Cr(VI)+2g Ce(IV)/1 Säure durchgeführt. Die gemessenen, für den Transpassivbereich typischen Abtragungsgeschwindigkeiten von 1.3- 4.6 mm/a lassen
erkennen, daß unter den gewählten Prüfbedingungen eine
technische Verwendbarkeit dieses Stahltyps nicht mehr gegeben ist. Alternative Werkstoffe (wie Zr oder Ti-Ta) müßten zum
Einsatz kommen, wenn im Medium nicht ein nennenswerter
Potentialabfall durch Kernbrennstoffauflösung, NOx-Begasung, Korrosion etc. eintritt, der eine Verminderung der Abtragsgeschwindigkeit zur Folge hat.
oc
ln einer elektrochemisch-potentiostatischen Korrosionsuntersuchung wurde der W.Nr. 1.4306 in Abhängigkeit von der
Qualitätsstufe (n,s,s-ESU) und dem Glühzustand in Salpetersäure (7mol/l, 90
max. 48h) und unter Zusatz von Cr(VI)bzw. Ce (IV)- Ionen im Potentialbereich 1150- 1350 mVH unter
Auswertung des Stromdichteverlaufs im Versuch, des Massenverlustes und des Oberflächenzustandes geprüft. Stationäre Korrosionsgeschwindigkeiten stellen sich ein, nachdem
mulden-, loch- und tunnelförmige Oberflächenaufrauhung und
vorauseilender interkristalli ner Angriffmit Unterschneidung von
Körnern zerklüftete Oberflächen ausgebildet haben.
oc,
Die Abtragungsgeschwindigkeit ist stark potential- und temperaturabhängig, aber- bei festgehaltenem Potential- unabängig
vom Zusatz von Redox-lonen zur Säurelösung. Damit ist die
elektrochemische Korrosionsprüfung als zulässig qualifiziert
und nachgewiesen, daß eine chemische Prüfung in komplexen
WAA-Simulatlösungen durch eine solche in einfachen ModellLösungen gleichen Korrosionspotentials ersetzt werden kann.
Ermittlung und Anwendung geeigneter elektrochemischer Meßmethoden für die Auswahl von HAW-Behältermaterialien
Die Korrosionsraten nehmen bei Temperaturanstieg von 55
auf 90°C um das Sechsfache (Lauge 3), das Neunfache (Lauge
1) und das Elffache (Lauge 2) zu. Es wurde aktive muldenförmige Korrosion, jedoch keine Passivität und keine Lochkorrosion beobachtet.
Veröffentlichungen
26998
28894
29244
29365
Primärberichte
04.01.12P15F
04.01.12P15G
04.01.12P15H
04.01.12P151
19.03.03P50A
19.03.03P50B
B. Bennek-Kammerichs
H. von Berg
Dr. A.M. Farvaque (AGF-W)
lng. R. Kraft
Prof. Dr. S. Leistikow
E. Pott
DP. G. Schanz
Internationale Zusammenarbeit
Zusammenarbeit mit lndonesien
Für die ersten Bestrahlungsversuche in der Power Ramp Test
Facility des Forschungsreaktors RSG-GAS in Serpong wurde
die Fertigung der Testbrennstäbe in Bandung durchgeführt.
Die Brennstofftabletten aus U02 mit natürlicher Isotopenzusammensetzung wurden anhand der von KfKIIMF 111 erstellten
Spezifikation und des Qualitätskontrollplanes in einer Qualifikationskampagne geprüft. Das Ergebnis war positiv, so daß
nach erfolgter Assemblierung und Qualifikation der kompletten
Brennstäbe die Bestrahlungsversuche mit U02 natürlicher
Isotopenzusammensetzung durchgeführt werden können.
Veröffentlichungen
Primärberichte
Dieelektrochemischen Untersuchungen von Feinkornbaustahl
wurden unter Variation von endlager-ähnlichen Parametern
fortgesetzt. Eine zweite Maßanlage wurde installiert. Für zwei
MgCI2-haltige Laugen wurden Stromdichte-Potentialkurven
aufgenommen (siehe Abb.: Laugen 1 + 2), ebenso für eine
NaCI-haltige Lösung (Lauge 3).
•300
10
+-
-Lauge 1 (Q-1, PH=4.1
- - Lauge 2,
PH=4.0
........... Lauge 3,
Pw6.7
-300
[
OJ
+-
0 -900
Q_
-1500
Stromdichte
Potentionmetrische Polarisationskurven des Feinkornbaustahls DIN W Nr.
10566 in verschiedenen entlüfteten Salzlaugen bei 55 °C.
29
Veröffentlichungen des IMF im Jahre 1990
25902
HERSCHBACH, K.; SCHNEIDER, W.;
130502 BERGMANN, H.J.
Swelling and in-pile creep behavior of some
15Cr15NiTi stainless steels in the
temperature range 400-600 "c.
Packan, N.H. [Hrsg.]
Effects of Radiation Materials : Proc.of the
14th lnternat.Symp., Andover, Mass., June
27-29, 1988
Philadelphia: ASTM 1990 S.570-86
(ASTM Special Technical Publication; 1046)
MATTHECK, C.; BOERNER, M.
26871
130206 Vorrichtung zur Befestigung eines
Kreuzbandersatzes.
DE-OS 37 11 465 (13.1 0.1988)
OE-PS 37 11 465 (2.8.1990)
26898
MATTHECK, C.
130206 Warum sie wachsen, wie sie wachsen. Die
Mechanik der Baeume.
Why they grow, how they grow: the mechanics
of trees.
KfK-4486 (Dezember 88)
Arboricultural Journal, 14(1990) S. H 7
26998
LEISTIKOW, S.; KRAFT, R.; SCHANZ, G.
190303 Standard and applied materials testing
methods of austenitic CrNi stainless steels
in different nitric acid media: procedures
and results.
lnternat.Symp.on Gorrasion Resistant Alloys,
Krakow, PL, November 24-26, 1988
Metalurgia i Odlewnictwo, 16(1990) S.167-81
27031
FETT, T.; MUNZ, D.
130203 Subcritical crack extension in ceramics.
Proc.of the Internat. Meeting on Advanced
Materials, Tokyo, J, May 30 - June 3, 1988
Pittsburgh, Pa. : Materials Research
Society, 1989 S.505-23
27036
NOLD, E.; ADELHELM, CH.; HOLLECK, H.
130202 Hochaufloesende Auger-EiektronenSpektroskopie zur Charakterisierung von
Hartstoffschichten.
Symp.'Mikrostrukturelle und mikroanalytische
Charakterisierung keramischer Werkstoffe',
Bad Nauheim, 10.-11.November 1988
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik,
21(1990) S.137-39
27522
030202
27893
180501
30
MATERNA-MORRIS, E.
The development of dendritic carbides in a
dual-phase martensitic/ferritic steel.
Scanning Microscopy 1989 Meeting, Salt Lake
City, Utah, May 1-4, 1989
Scanning Microscopy, 4(1990) S.287-96
HOFMANN, P.; MARKIEWICZ, M.; SPINO, J.
Reaction behaviour of B4C absorbermaterial
with stainless steel and zircaloy in severe
LWR accidents.
KfK-4598 (Juli 89)
CNEANT-10/89 (Juli 89)
Nuclear Technology, 90(1990) S.226-44
27929
STEINER, H.; BALOURDET, M.
180203 The steel behaviour in CABRI experiments:
interpretation of post lest examinations.
Nuclear Engineering and Design, 11 0(1989}
S.361-89
lnternat.Conf.on Fast Reactor Core and Fuel
Structural Behaviour, lnverness, GB, June
4-6, 1990
28042
500102
VOLLATH, 0.; SIEMER, H.; FRIEHMELT, R.
Non-directed erosion and dilation, a new tool
for image cleaning.
Proc.of the 5th lnternat.Congress for
Stereology, Freiburg, 4.-8.September 1989
Acta Stereologica, 8(1989) S.481-85
HOLLECK, H.
28107
130202 Neue Entwicklungen bei keramischen
Schutzschichten.
KfK-Nachrichten, 21 (1989) S.164-76
Vortr.: Fraunhofer-lnst.fuer
Werkstoffmechanik, Freiburg, 22.Juni 1990
VOLLATH, 0.; WEDEMEYER, H.; ZIMMERMANN, H.;
28153
030602 WERLE, H.
Doped Iithium orthosilicate, preparation and
properties.
4th lnternat.Conf.on Fusion Reactor
Materials, Kyoto, J, December 4-8, 1989
Journal of Nuclear Materials, 174(1990)
S.86-91
JOEDICKE, B.; HALBRITTER, J.; HOCHSCHILD, G.
28157
130102 Realistic prospects for superconducting
gyrotron resonators.
Ortenberg, M.von [Hrsg.]
14th lnternat.Conf.on Infrared and
Millimeter Waves, Wuerzburg, October 2-6,
1989. Conference Digest
Bellingham : lnternat.Soc.for Optical
Engineering 1989.- S.217-18
(Proc. SPIE ; 1240)
28174
030202
CIERJACKS, S.; HINO, Y.
The role of sequential (x,n) reactions on
element activation of fusion reactor
materials and related nuclear data needs.
Wagner, M. [Hrsg.]
Proc.of a Specialists' Meeting on Neutron
Activation Cross Sections for Fission and
Fusion Energy Applications, Argonne, 111.,
September 13-15, 1989
Argonne, 111. : Argonne National Laboratory,
1989 Session I, S.19-28
NEANDC-259 U
28280
WASSILEW, C.; DAFFERNER, B.
130502 Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs
oder Endproduktes aus einphasigem,
hochlegiertem martensitischen Chromstahl
durch Warm- und/oder Kaltverformung.
DE-OS 37 30 379 (30.3.1989)
OE-PS 37 30 379 (9.1 0.1990)
28285
MATTHECK, C.; BOERNER, M.
130206 Endoprothese fuer ein Femurhueftgelenk.
DE-OS 37 22 853 (19.1.1989)
OE-PS 37 22 853 (14.8.1990)
28322
030202
CIERJACKS, S.
High-intensity 14-MeV-cut-off neutron
production by the 1H(t,n)3He source
reaction.
IEA Workshop on an Internat. Fusion Materials
Irradiation Facility (IFMIF), San Diego,
Calif., February 14-17, 1989
Journal of Fusion Energy, 8(1989) S.193-200
28350
MATTHECK, C.
130203 Engineering components grow like trees.
KfK-4648 (November 89)
21 (1990) S.143-68
28450
HOLLECK, H.; LAHRES, M.; WOLL, P.
130202 Multilayer coatings - influence of
fabrication parameters on constitution and
properties.
16th lnternat.Conf.on Metallurgical Coatings
(ICMC 89), San Diego, Calif., April17-21,
1989
Surface and Coatings Technology, 41 (1990)
S.179-90
28480
030201
28614
90
NAZARE, S.; HEIDINGER, R.
Sintering studies of AIN for the improvement
of dielectric properlies at microwave
frequencies.
Exner, H.E. [Hrsg.]
Advanced Materials and Processes : Proc.of
the 1st European Conl., Aachen, November
22-24, 1989 (EUROMAT '89)
Vol 2: High-Technology Applications,
Interfacesand Related Topics S.835-40
Oberursel : DGM-Info.-Ges., 1990
ONDRACEK, G.; KREUZBERGER, S.
Schmelzleiter und Verfahren zur Herstellung
eines Manteldraht-Schmelzleiters.
DE-OS 3817 994 (7.12.1989)
OE-PS 38 17 994 (22.1.1990)
28629
MUELLER, S.; NEUMANN, J.; WIENS, E.
030202 Analyse der Messgenauigkeit einer
Wirbelstromsonde fuer Ermuedungsrissgroessen
aus ein- und mehrachsigen Versuchen.
Moderne ZIP - Analysen und Prognosen :
Vortraege und Plakatberichte der Jahrestagung
1989 Zerstoerungsfreie Materialpruefung,
DGZFP, Kiel, 25.-27.September 1989
Berlin : Deutsche Gesellschaft fuer
Zerstoerungsfreie Pruefung e.V., 1990
S.619-26
28640
030202
NEUMANN, J.
Untersuchungen zur thermozyklischen Ermuedung
von Rohren aus dem austenitischen Stahl
1.4436.
KIK-4669 (Dezember 89)
Dissertation, Universitaet Karlsruhe 1989
28651
ASHER, S.E.; NELSON, A.J.; MASON, A.R.;
130302 SWARTZLANDER, A.B.; DHERE, R.;
KAZMERSKI, L.L.; HALBRITTER, J.;
HARVEY, T.E.; BEALL, J.A.; ONO, R.H.
Analysis of the YBa 2 Cu 30 7/SrTi03
interface as a function of post-deposition
annealing temperature.
Stockbauer, R.L. [Hrsg.]
High Tsub(c) Superconducting Thin Films:
Processing, Characterization, and
Applications : Proc.of the Meeting of the
American Vacuum Society, Boston, Ma.,
October 30, 1989
New York, NY: American Institute of
Physics, 1990.- S.205-11
(AlP Conference Proceedings; 200)
28671
030201
DIENST, W.; FETT, T.; HEIDINGER, R.;
ROEHRIG, H.D.; SCHULZ, B.
lnvestigations on ceramic materials for
fusion technology.
4th lnternat.Conf.on Fusion Reactor
Materials, Kyoto, J, December 4-8, 1989
S.102-09
28893
030604
GRUNDMANN, M.
Strukturmechanische Untersuchungen am 12%
Cr-Stahl X18 CrMoVNb12 1 (1.4914) im
fluessigen Pb-17Li-Eutektikum.
KfK-4703 (Februar 90)
28894
190303 The intergranular corrosion behavior of the
electroslag remelted version of austenitic
stainless steel AISI type 304 L in nitric
acid media.
Proc.of the 11th lnternat.Corrosion Congress
(ICC), Firenze, I, April2-6, 1990
Milano : Associazione ltaliana di
Metallurgia, 1990 Vol. 5, S.5.231-5.238
28895
MATTHECK, C.; MOLDENHAUER, H.
130206 An intelligent CAD-method based on biological
growth.
Fatigue and Fracture of Engineering Materials
and Structures, 13(1990) S.41-51
28896
030601
NORAJITRA, P.
Tamperature and stress analysis of the
self-cooled DEMO liquid metal blanke! (option
A).
KfK-4657 (Februar 90)
28897
030202 The importance of sequential (x,n) reactions
on element activation of fusion reactor
materials.
S.134-39
28899
HEMPEL, 0.; MATTHECK, C.
130206 Ein neuer V-Nagel mit computeroptimierter
Ermuedungsfestigkeit zur Behandlung per- bis
subtrochanterer Femurfrakturen.
Hefte zur Unfallheilkunde, (1989) Heft 207,
S.462-63
28902
THUEMMLER, F.
130205 Fehler und Optimierungsmoeglichkeiten beim
Sintern.
Qualitaet in PM und Keramik : Vortraege
anlaesslich des Symp., Hagen, 30.November1.Dezember 1989
Freiburg : Schmidt, 1989 S.261-94
(Pulvermetallurgie in Wissenschaft und
Praxis; 5)
29051
030604
BORGSTEDT, H.U.
Gorrasion of austenitic stainless steel in
liquid metals.
Proc.of the 11th lnternat.Corrosion Congress
(ICC), Firenze, I, April 2-6, 1990
Milano : Associazione ltaliana di
Metallurgia, 1990 Vol. 4, S.185-91
29052
BORGSTEDT, H.U.; FREES, G.
180406 Kohlenstoffaustausch zwischen Stahl und
Natrium als Korrosionserscheinung.
Werkstoffe und Korrosion, 41 (1990) S.1-6
31
29054
FETT, T.
130203 Approximative stress intensity factors for
mode-11 loading.
Theoretical and Applied Fracture Mechanics,
12(1990) S.213-23
FETT, T.; GRATHWOHL, G.; GUERTLER, M.;
29055
130213 MUNZ, D.
Prediction of tensile creep curves from
bending tests.
Proc.of the 4th lnternat.Conf.on Creep and
Fracture of Engineering Materials and
Structures, Swansea, GB, April1-6, 1990
London : The Institute of Metals, 1990
S.389-97
29056
GRATHWOHL, G.; LIU, T.
130205 Strengthening of zirconia-alumina du ring
cyclic fatigue testing.
Journal of the American Ceramic Society,
72(1989) S.1988-90
29059
180501
HUSSAIN, N.; SCHANZ, G.; LEISTIKOW, S.;
SHAHID, K.A.
High temperature oxidation and spalling
behavior of incoloy 825.
Oxidation of Metals, 32(1989) S.405-31
MUNZ, D.
29061
130203 Anwendung von Stoffgesetzen zur Beschreibung
des Verformungsverhaltens von Bauteilen.
Schneider, K. [Hrsg.]
Festigkeit und Verformung bei hoher
Temperatur: Vortragstexte eines Symp., Bad
Nauheim, 13.-14.April, 1989
Oberursel: DGM-Info.-Ges., 1989 S.237-58
29062
500100
NAZARE, S.
The status of development of LEU-fuels for
research reactors.
Materials Science Forum, 48/49(1989)
S.297-314
RIESCH-OPPERMANN, H.; BRUECKNER-FOIT, A.
29064
130203 Assessment of high temperature reliability
with probabilistic fracture mechanics
methods.
Hadjian, A.H. [Hrsg.]
Structural Mechanics in Reactor Technology :
Transactions of the 1Oth lnternat.Conf.,
Anaheim, Calif., August 14-18, 1989 Vol. M,
S.37-42
Los Angeles : American Assoc.for Structural
Mechanics in Reactor Technology, 1989
29093
WEIMAR, P.; KETSCHKAR, H.; KRAUSS, W.;
130302 POLITIS, C.
Shaping of high-Tsub(c) superconducting
ceramic wires by using a modern Iabaratory
HIP unit.
PM into the 1990's : lnternat.Conf.on Powder
Metallurgy, London, GB, July 2-6, 1990 Vol.
II S.241-45
London : The Institute of Metals, 1990
29107
130503
SCHIRRA, M.; HEGER, S.; RITTER, B.;
BARROSO, S.; OE LAS RIVAS, M.; SOLANO, R.R.
Zeitstandversuche am Grundwerkstoff und
Schweissverbindungen des Stahles X6CrNi 1811
(DIN 1.4948) im Rahmen des ProgrammesAUSOL
(Abschlussbericht).
KfK-4676 (Mai 90)
29108
FETT, T.; MATTHECK, C.; MUNZ, D.
130203 Averaged stress intensity factors for
embedded elliptical cracks.
Engineering Fracture Mechanics, 35(1990)
S.987-96
32
MATTHECK, C.; PRINZ, M.; SOLDNER, E.
29139
130206 Biomechanisch begruendete Wege zum
dauerfesten Hueftgelenksersatz.
KfK-4722 (Mai 90)
KLEYKAMP, H.
29144
180405 Assessment of the physico-chemical properlies
of phases in the Na-U-Pu-0 system.
KfK-4701 (Mai 90)
KLEYKAMP, H.
29161
190118 Nachuntersuchungen an einem Biblis
A-Brennstab nach 5,9% Abbrand.
Atomwirtschaft-Atomtechnik, 35(1990) S.256-58
MATTHECK, C.; HUBER-BETZER, H.; KEILEN, K.
29169
130206 Die Kerbspannungen am Astloch als Stimulanz
der Wundheilung bei Baeumen.
Allgemeine Forst und Jagdzeitung, 161 (1990)
S.47-53
29173
030201
ZIMMERMANN, H.
Thermoschockverhalten keramischer Materialien
der Kernspaltungs- und Kernfusionstechnik.
KfK-4724 (Mai 90)
29208
120211
BORGSTEDT, H.U.; BHAT, N.P.
Gorrasion reactions of liquid sodium with
platinum.
Journal of the Less-Common Metals, 161 (1990)
S.L1-L4
29209
030403
FETT, T.; MUNZ, D.
Lifetime evaluation of ceramic windows in
microwave heating tubes for fusion reactors.
Journal of Nuclear Materials, 171 (1990)
S.172-79
29210
030202
EHRLICH, K.; ANDERKO, K.
Metallische Werkstoffe als
Erste-Wand-Materialien fuer zukuenftige
Fusionsreaktoren.
S.139-49
29211
030202
BETHGE, K.; MUNZ, 0.; NEUMANN, J.
Crack initiation and crack propagation under
thermal cyclic loading.
High Temperature Technology, 8(1990) S.98-104
KUMMERER, K.R.; MUEHLING, G.
29213
180400 Fast reactor fuel development in Germany:
irradiation experience.
S.113-19
29214
DING, ZH.; KLEYKAMP, H.; THUEMMLER, F.
190118 The constitution of the rhodium-tellurium
system.
S.134-38
GOETZMANN, 0.
29215
180403 LMFBR-fuel pin behaviour.
Proc.of the lnternat.Conf.on Fast Reactor
Core and Fuel Structural Behaviour,
lnverness, GB, June 4-6, 1990
London : British Nuclear Energy Society,
1990 S.1-8
CASPERS, M.; MATTHECK, C.; MUNZ, D.
29226
130203 Propagation of surface cracks in notched and
unnotched rods.
Reuter, W.G. [Hrsg.]
Surface Crack Growth: Models, Experiments
and Structures
Philadelphia: ASTM 1990 S.365-89
(ASTM Special Technical Publication; 1060)
29227
90
STEINBOCK, L.; KLATT, CHR.
An electronic line camera system for
radiography and tomography of ceramics.
Proc.of the Conf.on Non-Destructive
Evaluation (NDE) of Modern Ceramics,
Columbus, Ohio, July 9-12, 1990
Columbus, Ohio : American Soc.for
Nondestructive Testing, 1990 S.113-17
29244
190303 Beitrag zur Materialauswahl fuer
Wiederaufarbeitungsanlagen von
Kernbrennstoffen.
Jahrestagung Kerntechnik 90. Nuernberg,
15.-17.Mai 1990
Kerntechnische Ges.e.V. Deutsches Atomforum
e.V.
Bonn : INFORUM 1990 S.293-96
29249
030601
BOJARSKY, E.; CASAL, V.; DALLE DüNNE, M.;
DECKERS, H.; FISCHER, U.; MALANG, S.;
NORAJITRA, P.; REIMANN, G.; REISER, H.
Blanketentwuerfe fuer Gas- und
Fluessigmetallkuehlung.
15.-17.Mai 1990
e.V.
Bonn: INFORUM 1990 S.573-76
WEDEMEYER, H.; RITZHAUPT-KLEISSL, H.J.
29250
030602 Lithiumkeramik fuer Fusionsreaktoren:
Herstellung und Charakterisierung.
15.-17.Mai 1990
e.V.
29251
030202
PETERSEN, C.; RODRIAN, D.; SCHNEIDER, H.
High-temperaturethermal fatigue of AIS I 316
L steel.
15.-17.Mai 1990
e.V.
29252
030202
SCHEIBE, W.; SCHMITT, R.
Einfluss der Mitteldehnung auf das
Ermuedungsverhalten des ferritischen
Werkstoffes 1.4914 (MANET 1).
15.-17.Mai 1990
e.V.
29253
030202
LINDAU, R.; MOESLANG, A.
Ermuedungsverhalten des 12% Cr-Stahles
1.4914 (MANET) nach Heliumimplantation.
15.-17.Mai 1990
e.V.
29254
030202
SCHIRRA, M.
Charakterisierende Untersuchungen am
martensitischen Stahl 1.4914 (MANET-1 ).
15.-17.Mai 1990
e.V.
29280
SCHAEFER, L.; WASSILEW, C.
130502 Abschaetzung der Reststandzeit von BrennstabHuellrohren nach Stoarungen im Reaktorkern
mit der Lebensanteil-RegeL
Sicherheit und Verfuegbarkeit in der
Anlagentechnik: 16.MPA-Seminar, Stuttgart,
4.-5.0ktober 1990 Proc. Vol.2 Paper 28
Stuttgart : Staatliche
Materialpruefungsanstalt, 1990
29284
THUEMMLER, F.
130000 25 Jahre Institut fuer Material- und
Festkoerperforschung. (Erweiterte Fassung des
Vortrages anlaesslich des IMF-Kolloquiums am
9. Februar 1990).
KfK-4719 (Juni 90)
29292
MATTHECK, C.
130206 Der Baum: Autobiograph und Designlehrmeister.
Fredericiana, Zeitschrift der Universitaet
Karlsruhe, (1990) Heft 44, S.13-23
29307
030202
SCHIRRA, M.; ANDERKO, K.
Anomalies in creep-curves of martensitic
9-14% chromium steels under long-term
loading.
Steel Research, 61 (1990) S.242-50
29318
BETHGE, K.; MATTHECK, C.; KORSESKA, G.
130203 Cracks running into a circular notch.
Morgan, H.G. [Hrsg.]
Engineering lntegrity Through Testing - EIS
90 : Preprints of the 2nd lnternat.Conf.of
the Engineering lntegrity Society,
Birmingham, GB, March 20-22, 1990 S.315-20
Warley : Engineering Materials Advisory
Services
29319
90
BETHGE, K.; BELLER, M.; GERMERDONK, K.;
MATTHECK, C.
Does an interaction between stress and
uniform corrosion exist?
Barbas, S.T. [Hrsg.]
Offshore Mechanics and Artic Engineering :
Proc.of the 9th lnternat.Conf., Houston,
Tex., February 18-23, 1990 S.431-40
New York, N.Y.: American Soc.of Mechanical
Engineers 1990 S.9-12
29320
MATTHECK, C.; BURKHARDT, S.
130206 Computer aided shape optimization based on
biological growth.
Niku-Lari, A. [Hrsg.]
Technology TransferSeries
Gournay-sur-Marne : Institute for lndustrial
Technology Transfer 1989, S.47-51
KLEYKAMP, H.
29321
190118 Post-irradiation examinations and composition
of the residues from nitric acid dissolution
experiments of high-burnup LWR fuel.
S.181-88
29322
GNANASEKARAN, T.; GANESAN, V.;
180406 PERIASWAMI, G.; MATHEWS, C.K.;
BORGSTEDT, H.U.
Application of an electrochemical hydrogen
meter for studying reactions in liquid
sodium.
S.198-202
29323
030602
HOFMANN, P.; DIENST, W.
Chemical interactions of beryllium with
lithium-based oxides and stainless steel.
S.203-14
33
29331
STRUWE, D.; PFRANG, W.; KUSSMAUL, G.;
180203 BAUMUNG, K.; WOLFF, J.; STEINER, H.;
HEUSENER, G.
Untersuchungen zum Ablauf kernzerstoerender
Unfaelle in natriumgekuehlten Reaktoren Ergebnisse des CABRI-1 Programms.
KfK-Nachrichten, 22(1990) S.1 03-21
29341
500102
VOLLATH, D.
Pyrolytic preparations of ceramic powders by
a spray calcination technique.
Journal of Materials Science, 25(1990)
S.2227-32
29363
HARTWIG, G.; WEISSER, D.
130204 Inbetriebnahme einer
Zug-Druck-Torsions-Pruefmaschine und
Modulmessungen an Polymeren.
KfK-4682 (Maerz 90)
29365
KLEYKAMP, H.; [HRSG.]; ANDERKO, K.;
130000 BOCEK, M.; BORGSTEDT, H.U.; DIENST, W.;
EHRLICH, K.; FETT, T.; FINK, J.;
FLUEKIGER, R.; GRATHWOHL, G.; HARTWIG, G.;
HOFMANN, P.; HOLLECK, H.;
KLEWE-NEBENIUS, H.; KLEYKAMP, H.; KLOSE, W.;
KOMAREK, P.; KUMMERER, K.; LEISTIKOW, S.;
MATTHECK, C.; MEYER, 0.; MUNZ, D.;
PENTINGHAUS, H.; RIETSCHEL, H.; SCHULZ, B.;
SUCK, J.B.; THUEMMLER, F.; VOLLATH, D.;
WUEHL, H.; [AUTOREN]
Materialforschung im Kernforschungszentrum
Karlsruhe. Bericht zum 25jaehrigen Bestehen
des Instituts fuer Material- und
Festkoerperforschung.
KfK-4650 (Maerz 90)
29397
ZUM GAHR, K.H.; [HRSG.]
130202 Reibung und Verschiaiss bei metallischen und
nichtmetallischen Werkstoffen
29398
ZUM GAHR, K.H.
130202 Verschiaiss von Metallen, Keramiken und
Polymeren im Vergleich.
Zum Gahr, K.H. [Hrsg.]
Reibung und Verschiaiss bei metallischen und
nichtmetallischen Werkstoffen
Oberursel: DGM-Info.-Ges., 1990 S.77-94
29412
LIU, T.
130205 Herstellung, Degradation und Ermuedung von
umwandlungsverstaerkten Y-TZP (A) und Ce-TZP
Werkstoffen.
KfK-4769 (Juli 90)
29447
130203
29448
130203
FETT, T.; CASPERS, M.; MUNZ, D.; STAMM, H.
Determination of approximative weight
functions for straight through cracks.
International Journal of Fracture, 43(1990)
S.195-211
LANGE, H.; FETT, T.; MUNZ, D.
Fatigue crack propagation under loading with
negative R-values.
21 (1990) S.169-73
29449
MATTHECK, C.; BURKHARDT, S.
130206 A new method of structural shape optimization
based on biological growth.
International Journal of Fatigue, 12(1990)
S.185-90
29450
MATTHECK, C.
130206 Design and growth rules for biological
structures and their application to
engineering.
Fatigue and Fracture of Engineering Materials
and Structures, 13(1990) S.535-50
29451
OBERACKER, R.; KUEHNE, A.; THUEMMLER, F.
130205 Einsatzmoeglichkeiten fuer die
Sinter-HIP-Technik bei der Herstellung
keramischer Hochleistungswerkstoffe.
Sinter/HIP-Technologie : Vortraege u.
Firmen-Praesentationen anlaesslich d. Symp.,
Hagen, 2.-3.Dezember 1987
Freiburg i. Br. : Schmid, 1987.- S.87-111
29500
180501
HAGEN, S.; HOFMANN, P.; SCHANZ, G.;
SEPOLD, L.
lnteractions in zircaloy/U0 2 fuel rod
bundles with inconel spacers at temperatures
above 1200 'C. (Posttest results of severe
fuel darnage experiments CORA-2 and CORA-3).
KfK-4378 (September 90)
29516
90
EBEL, B.
Zur Biokompatibilitaet von
lmplantatwerkstoffen.
KfK-4776 (August 90)
Dissertation, Technische Hochschule Aachen
1990
29517
180501
HOFMANN, P.; MARKIEWICZ, M.
Chemical behavior of (Ag,ln,Cd) absorber rods
in severe LWR accidents.
CNEANT-16/89 (August 90)
ZHANG, J.Y.; WEDEMEYER, H.
29548
130302 Herstellung und Charakterisierung
supraleitender Dickschichten und Formkoerper
aus YBa 2Cu 30sub(7-x).
Forschung und Lehre in Chemieingenieurwesen
Technischer und Physikalischer Chemie :
Wissenschaftliche Abschlussberichte,
25.1nternat.Seminar, Karlsruhe, Juli 1990
Karlsruhe : Univ., 1990. - S.31-40
29587
PENZHORN, R.D.; IHLE, H.R.; SCHUSTER, P.;
030602 WEDEMEYER, H.
Thermochemical comparison of Iithium
orthosilicate pebbles manufactured by two
different procedures.
Fusion Engineering and Design, 12(1990)
S.493-94
29649
HARTWIG, G.
130204 Polymere Faserverbunde - eine Materialklasse
mit stark variierbaren Eigenschaften.
KfK-Nachrichten, 22(1990) S.141-44
29650
030403
FETT, T.; HEIDINGER, R.; NAZARE, S.
Materialkundliehe Untersuchungen zur
Entwicklung von Keramikfenstern fuer die
Millimeterwellenheizung des Plasmas in
Fusionsreaktoren.
KfK-Nachrichten, 22(1990) S.145-51
29669
SCHAEFER, L.
130502 Austenitischer Stahl mit verbesserter
Widerstandsfaehigkeit gegen
neutroneninduziertes Schwellen und
Heliumversproedung.
DE-OS 39 02 634 (2.8.1990)
29675
MATTHECK, C.
130206 LeichtrollstuhL
OE-PS 39 04 150 (16.3.1990)
34
29678
KROCZEK, H.; BETHGE, K.
130206 Vorrichtung zur Verfolgung des
Heilungsverlaufs von Knochenbruechen.
DE-PS 39 12 080 (26.1.1990)
29734
WALZ, G.; HORNBERGER, K.; STAMM, H.
130203 An implicit integration algorithm for plane
stress viscoplastic constitutive equations.
Computers and Structures, 36(1990) S.539-46
29686
TAHARA, S.; ANLAGE, S.M.; HALBRITTER, J.;
130302 EOM, C.B.; FORK, D.K.; GEBALLE, T.H.;
BEASLEY, M.R.
Critical currents, pinning and edge barriers
in narrow YBa 2Cu 30sub(7-delta).
Physical Review B, 41 (1990) S.ll203-207
29735
WANG, P.
130205 Kriechen und Oxidationsverhalten von
SiC-whiskerverstaerkten AI 20 2/Zr0 2
Werkstoffen.
ADELHELM, CH.; SAUTER, H.
29715
180207 Freisetzung von Spaltstoff und Spaltprodukten
aus bewegten und siedenden Natriumlachen.
29736
WEIMAR, P.; SCHLEISIEK, K.
180204 PIE-results of the in-pile blockage
experiments Moi-7C/4 and /5.
Proc.of the 1990 InternatFast Reactor Safety
Meeting, Snowbird, Utah, August 12-16, 1990
LaGrange Park, 111. : American Nuclear
Society, 1990 Vol.l, S.481-90
29717
030202
CIERJACKS, S.
Summary report of the NEANDC working group on
intense neutron sources for neutron physics
and nuclear data measurements.
NEANDC-274-A (Dezember 89)
29718
FETT, T.; MUNZ, D.; NEUMANN, J.
130203 Local stress intensity factors for surface
cracks in plates under power-shaped stress
distribution.
Engineering Fracture Mechanics, 36(1990)
S.647-51
29719
FETT, T.; MUNZ, D.
130203 Evaluation of subcritical crack extension
under constant loading.
Journal of the European Ceramic Society,
6(1990) S.67-72
29720
FETT, T.
130203 Stress intensity factors and weight functions
for the edge cracked plate calculated by the
boundary collocation method.
29721
GINSBERG, J.; ZUM GAHR, K.H.
130202 Mehrlagige galvanische Chromschichten unter
mechanischen und tribologischen
Beanspruchungen.
21(1990) S.274-80
29722
180501
HAGEN, S.; HOFMANN, P.; SCHANZ, G.;
SEIBERT, F.; SEPOLD, L.
Severe fuel damage experiments in the CORA
facility.
European Nuclear Conf. (ENG '90), Lyon, F,
September 23-28, 1990 : ENS/ANS-Foratom
Conf.Transactions Vol. II S.927-31
Koeln : Verl. TueV Rheinland, 1990
29723
HEIDINGER, R.
030403 The millimeter-wave dielectric properlies of
Al 20 3 alter irradiation to moderate neutron
fluence.
Proc.of the 6th European Topical Conf.:
Lattice Deffects in lonic Materials,
Groningen, NL, September 3-7, 1990
Univ.Groningen : 1990 S.342-43
29727
HUBER-BETZER, H.; BROWN, TH.D.;
130206 MATTHECK, C.
Some effects of global joint morphology on
local stress aberrations near imprecisely
reduced intraarticular fractures.
Journal of Biomechanics, 23(1990) S.811-22
29732
SCHIRRA, M.; HEGER, S.
130503 Zeitstandfestigkeits- und Kriechversuche am
EFR-Strukturwerkstoff 316L(N), DIN 1.4909.
29738
ZUM GAHR, K.H.
130202 Tribological properlies of engineering
ceramics.
Exner, H.E. [Hrsg.]
Advanced Materials and Processes : Proc.of
the Ist European Conf., Aachen, November
22-24, 1989 (EUROMAT '89)
Voll : Advanced Processing and High
Temperature Materials S. 705-1 0
29757
030201
DIENST, W.; SCHOLZ, H.; ZIMMERMANN, H.
Thermal shock resistance of ceramic materials
in melt immersion tests.
Journal of the European Ceramic Society,
5(1989) S.365-70
29758
030403
HEIDINGER, R.
Dielectric loss of alumina between 95 and 330
Kat ECRH frequencies.
S.243-46
29803
180501
AKERS, D.W.; BART, G.; BOTTOMLEY, P.;
BROWN, A.; COX, D.S.; HOFMANN, P.;
JENSEN, S.M.; KLEYKAMP, H.; MANLEY, A.J.;
NEIMARK, L.A.; TROTABAS, M.
TMI-2 examination results from the OECD-CSNI
program. Vol. I
EGG-OECD-9168 (August 90)
29816
BOIDRON, M.; BOUSSARD, F.; DAGUZAN, F.;
180405 SCHMITZ, F.; KLEYKAMP, H.; PARIS, F.
Phenomena related to fuel melting in CABRI
experiments.
Proc.of the 1990 InternatFast Reactor Safety
Meeting, Snowbird, Utah, August 12-16, 1990
LaGrange Park, 111. : American Nuclear
Society, 1990 Vol.l S.40HI
29820
030202
Status report on KfK work related to the
European activation libraries and
contemporary activation calculations.
Low Activation Materials : European Workshop,
lspra, I, October 1-3, 1990
Brussels [u.a.] : Commission of the
European Communities, 1990 S.53-72
29830
MUNZ, D.
130203 Discussion of 'chevron-notched specimens for
fracture thoughness measurements independent
of R-curve effects'.
Journal of Testing and Evaluation, 18(1990)
S.369-71
35
29855
030202
WASSILEW, C.; RIETH, M.; DAFFENER, B.
Verfahren zur Stoergroessenkompensation bei
instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchen.
KfK-4796 (Oktober 90)
29864
180501
HOFMANN, P.; SPINO, J.L.; GARCIA, E.A.;
BURBACH, J.; METZGER, H.
Mechanisches und chemisches Verhalten von
LWR-Brennelementen bei hohen Temperaturen.
Projektgruppe LWR-Sicherheit [Hrsg.]
Sicherheitsorientierte LWR-Forschung.
Jahresbericht 1989.
KfK-4700 (November 90) S.29-56
29865
180501
29878
030202
LEISTIKOW, S.; SCHANZ, G.
Nachuntersuchung und Auswertung der
CORA-Experimente.
Projektgruppe LWR-Sicherheit [Hrsg.]
Sicherheitsorientierte LWR-Forschung.
Jahresbericht 1989.
KfK-4700 (November 90) S.58-72
CIERJACKS, S.; HINO, Y.; DROSG, M.
Proposal for a high-intensity 14-MeV cutoft
neutron source based on the 1H(t,n)3He
source reaction.
Nuclear Science and Engineering, 106(1990)
S.183-91
29889
190118
KELM, M.; GOERTZEN, A.; KLEYKAMP, H.;
PENTINGHAUS, H.
On the constitution of the Pd-Te system up to
28at.% Te.
Journal of the Less-Common Metals, 166(1990)
S.125-33
29894
130501
MATERNA-MORRIS, E.; OESTERLE, W.;
SCHWAAB, P.
Roentgenmikroanalyse im Elektronenmikroskop.
Teil II: Haertbare, warmfeste Staehle.
X-ray micoranalysis in the electron
microscope. Part II: hardenable
heat-treatable, heat-resistant steels.
Praktische Metallographie/Practical
Metallography, 27(1990) S.483-502
29895
STEINBOCK, L.
180203 Tomography of nuclear fuel experiments with
an electronic line scan camera.
Nuclear Engineering and Design, 118(1990)
S.9-16
29917
030201
ROHDE, M.; SCHULZ, B.
The effect of the exposure to different
irradiation sources on the thermal
conductivity of Al 20 3.
S.289-93
29930
WASSILEW, C.; GROSSBECK, M.L.
130502 Analysis of ORR irradiation creep results in
terms of a phenomenological point-defect and
helium migration model.
ORNL/TM-11281 (Dezember 89) S.156-59
29954
LEE, S.Z.; ZUM GAHR, K.H.
130208 Remelting of alumina by high power
C0 2-Iasers.
Bergmann, H.W. [Hrsg.]
Proc.of the 3rd European Conf.on Laser
Treatment of Materials (ECLAT '90),
Erlangen, September 17-19, 1990 Vol. 1:
Laser Beam Hardening S.515-21
Coburg : Sprachsaal Publ. Group, 1990
36
SCHUESSLER, A.; ZUM GAHR, K.H.
29955
130208 lncorporation of TiC/TiN hard partielas into
steel surfaces using Iaser radiation.
Bergmann, H.W. [Hrsg.]
Proc.of the 3rd European Conf.on Laser
Treatment of Materials (ECLAT '90),
Erlangen, September 17-19, 1990 Vol. 1:
Laser Beam Hardening S.581-92
Coburg : Sprachsaal Publ. Group, 1990
29956
ZUM GAHR, K.H.
130202 Furchungsverschleiss. Ursachen - Theoretische
Modelle- Minderung.
Tribologie-Fachtagung 1990
Verschleissschutz-Technik, Essen,
25.-26.September 1990 Tagungsband S.3/1-3/4
Gesellschaft fuer Tribologie, 1990
29964
030202
CIERJACKS, S.
Summary report of the NEANDC working group on
intense neutron sources for neutron physics
and nuclear data measurements.
NEANDC-274-U (Dezember 90)
SCHWARZ, G.; HARTWIG, G.
29965
130204 Thermal expansion of polymers and fibre
composites at low temperatures.
Reed, R.P. [Hrsg.]
Proc.of the 8th lnternat.Cryogenic Materials
Conf. (ICMC), Los Angeles, Calif., July
24-28, 1989
New York [u.a.]: Plenum 1990 S.1007-10
(Advances in Cryogenic Engineering Materials
; Vol. 36B)
29966
030306
HARTWIG, G.; AHLBORN, K.
Fibre composites with thermoplastic matrices.
Reed, R.P. [Hrsg.]
Proc.of the 8th lnternat.Cryogenic Materials
Conf. (ICMC), Los Angeles, Calif., July
24-28, 1989
New York [u.a.] : Plenum 1990 S.909-11
(Advances in Cryogenic Engineering Materials
; Vol. 36B)
29967
FETT, T.; MUNZ, D.
130203 Zyklische Ermuedung von Keramik.
Jahrestagung der Deutschen Keramischen
Gesellschaft, Nuernberg, 24.-26.September
1990 Tagungsband S.42-44
Koeln : Deutsche Keramische Gesellschaft,
1990
29973
FETT, T.
130203 Festigkeitspruefung bei einachsiger,
mehrachsiger und zyklischer Belastung.
DVM-Tag 1990. Pruefen neuer Werkstoffe.
Pruefmethoden - Anwendung und
Aussagefaehigkeit (Bauteil '90), Berlin,
16.-18.Mai 1990
Berlin : Dt. Verband fuer Materialpruefung
e.V., 1990 S.329-41
MISSBACH, M.; FETT, T.; MUNZ, D.
29974
130203 Untersuchungen zum Versagen von
glasphasenhaltigem Aluminiumoxid im
Kriechbereich.
Festigkeitsseminar ueber Keramische
(Verbund-)Werkstoffe, Stuttgart, 4.-5.April
1989
Koeln : Dt. Keramische Gesellschaft, 1990. S.77-86
(Fortschrittsberichte der Deutschen
Keramischen Gesellschaft ; 5,1)
KELLER, K.; FETT, T.; MUNZ, D.
29975
130203 Untersuchungen zum Thermoermuedungsverhalten
von HPSN, SiC und Glas.
Festigkeitsseminar ueber Keramische
(Verbund-)Werkstoffe, Stuttgart, 4.-5.April
1989
Koeln : Dt. Keramische Gesellschaft, 1990. S.123-31
(Fortschrittsberichte der Deutschen
Keramischen Gesellschaft ; 5,1)
30049
MATTHECK, C.
130206 Natur als Vorbild.
F+E Jahrbuch 1990
Landsberg am Lech : Moderne Industrie Verl.,
1990 S.72-73
30071
130101
HEIDINGER, R.; APPEL, H.; THEN, G.;
THIES, W.G.
Observation of radiationdarnage in HfV 2 and
its hydrides by TDPAC.
physica status solidi (a). 121 (1990) S.445-54
30072
030202
CIERJACKS, S.; EHRLICH, K.; CHENG, E.T.;
CONRADS, H.; ULLMAIER, H.
High-intensity fast neutron sources and
neutron fields for fusion technology and
fusion materials research.
Nuclear Science and Engineering, 106(1990)
S.99-113
30073
030202
KESSLER, G.; CACUCI, D.G.; CIERJACKS, S.;
[HRSG.]
Special issue of Nuclear Science and
Engineering on high-intensity fast neutron
sources and calibrated neutron fields for
fusion technology and fusion materials
research : neutron sources for fusion
materials testing.
106(1990) Nr.2
30074
030202
CIERJACKS, S.; KESSLER, G.; CACUCI, D.G.;
[HRSG.]
Special issue of Nuclear Science and
Engineering on high-intensity fast neutron
sources and calibrated neutron fields for
fusion technology and fusion materials
research : neutron sources for differential
cross section measurements and fast neutron
fields for benchmark data testing.
106(1990) Nr.3
30080
130203
30039
MUNZ, D.
130203 Allgemeine bruchmechanische Beziehungen und
Leck-vor-Bruch-Verhalten.
Keller, H.P. [Hrsg.]
Bruchmechanik druckbeanspruchter Bauteile
Muenchen [u.a.] : Hanser-Verl. [u.a.]
1990, S.3-54
FETT, T.; MUNZ, D.; THUN, G.
Untersuchung der zyklischen Ermuedung an
AI 2 0 3 -Proben mit Knoop-Rissen.
Deutscher Verband fuer Materialforschung und
-pruefung. Vortraege der Tagung
Werkstoffpruefung 1990, Bad Nauheim,
6.-7.Dezember 1990
Berlin: DVM 1990 S.35-41
30081
130203
30040
MUNZ, D.; MUELLER, S.
130203 Bruchmechanische Bewertung von Grassbauteilen
dargestellt am Beispiel der Sicherheitshuelle
eines Druckwasserreaktors.
Keller, H.P. [Hrsg.]
Bruchmechanik druckbeanspruchter Bauteile
Muenchen [u.a.] : Hanser-Verl. [u.a.]
1990, S.241-60
FETT, T.; MUNZ, D.
lnfluence of crack-surface interactions on
stress intensity factors in ceramics.
Journal of Materials Science Letters, 9(1990)
S.1403-06
30082
FETT, T.; MUNZ, D.
130203 lnfluence of R-curve effects on lifetimes in
static tests.
Journal of Materials Science Letters, 9(1990)
S.1471-72
FELLA, R.; HOLLECK, H.; LAHRES, M.
29977
130202 Neue verschleissmindernde Hartstoffschichten.
BMFT-Broschuere 'Physikalische Technologien,
wer macht was?'
Duesseldorf: VDI-Technologiezentrum, 1990
S.88-89
29984
WEDEMEYER, H.; VOLLATH, D.
130205 Synthesis of binary or multinary oxide
ceramies in methanol suspensions.
Powder Metallurgy International, 22(1990)
S.33-34
30019
IANCU, O.T.; FETT, T.; MUNZ, D.
130203 A fracture mechanical treatment of free edge
stress singularities applied to a brazed
ceramic/metal compound.
International Journal of Fracture, 46(1990)
S.159-72
30034
MATTHECK, C.; SCHUBERT, K.; HERRMANN, H.;
130206 SEIDEL, D.
Ermuedungsfeste Oberflaeche.
DE-OS 39 14 809 (8.11.1990)
30038
MUNZ, D.
130203 Pruefen von Keramik-Werkstoffen.
DVM-Tag 1990. Pruefen neuer Werkstoffe.
Pruefmethoden -Anwendung und
Aussagefaehigkeit (Bauteil '90), Berlin,
16.-18.Mai 1990
Berlin : Dt. Verband fuer Materialpruefung
e.V., 1990 S.277-95
30047
MATTHECK, C.
130206 Bio-logisch. Computersimulation biologischen
Wachstums zur Bauteiloptimierung fuer den
Praktiker.
Konstruktionspraxis, (1990) Nr.6, S.22-24
30048
MATTHECK, C.
130206 Rechnergestuetzte Gestaltungsoptimierung auf
der Basis biologischen Wachstums.
Computer-Graphik-Markt 1990. Ein
systematischer Leitfaden durch die Branche
S.ll/154-11/161
30083
030202
CIERJACKS, S.; [HRSG.]
Progress Raport on Nuclear Data Research in
the Federal Republic of Germany for the
Period April1, 1989 to March 31, 1990.
NEANDC(E)-312 U Vol. 5(June 1989)
INDC(Ger)-35/LN + Special
30089
030202
lnvestigation of element activation by
sequential (x,n) reactions.
ln: Cierjacks, S. [Hrsg.]
Progress Report on Nuclear Data Research in
Period April1, 1989 to March 31, 1990
NEANDC(E)-312 U Vol. 5(June 1990) S.9-10
37
30090
030202
CIERJACKS, S.; HINO, Y.; ANDERKO, K.
Production of nuclear data libraries for the
treatment of sequential (x,n) reactions in
global activation calculations.
Period April 1, 1989 to March 31, 1990
NEANDC(E)-31 2 U Vol. 5(June 1990) S. 11
30091
030202
CIERJACKS, S.; ANDERKO, K.
Nuclear data needs for low-activation
materials development.
NEANDC(E)-31 2 U Vol. 5(June 1990) S. 1 H 2
38
30092
030202
CIERJACKS, S.; HINO, Y.; DROSG, M.;
EHRLICH, K.
Proposal for a novel high-intensity 14-MeV
cutoft neutron source for fusion materials
testing.
NEANDC(E)-312 U Vol. 5(June 1990) S.12-14
30173
HARTWIG, G.
130204 Cryogenic properties.
Mark; [Hrsg.] Goneise Encyclopedia of
Polymer Science
New York [u.a.] : Wiley, 1990 S.220-21
Veröffentlichungen des IMF im Jahre 1990
Vorträge, die nicht in schriftlicher Form vorliegen
V27499 HALBRITTER, J.; LEISTE, H.; MATHES, H.J.;
130202 WALK, P.
ARXPS-studies of spultered TiN-Iayers.
(ICMC 89), San Diego, Calif., April17-21,
1989
Book of Abstracts S.A22
Tagung 'Angewandte Oberflaechenanalytik',
Kaiserslautern, 9.-12.Juli 1990
Book of Abstracts S.138
V27663 KLEYKAMP, H.; PEJSA, R.; GOTTSCHALG, H.D.;
180501 FRITZEN, R.
Eiemental and structural analysis on samples
from TMI-2 core. Preliminary results.
CSNI Task Group on Three Mile lsland-2,
Karlsruhe, May 29 - June 1, 1989
OECD TMI-2 Core Examination Task Group Final
Meeting, Tokyo, J, May 21-25, 1990
V28736 ROHDE, M.; SCHULZ, B.
030201 Einfluss von strahlungsinduzierten Defekten
auf die thermische Leitfaehigkeit von
Aluminium-Oxiden und -Nitriden.
Fruehjahrstagung DPG, Festkoerperphysik,
Duenne Schichten, Dynamik und Statistische
Physik, Halbleiterphysik, Magnetismus,
Metallphysik, Oberflaechenphysik, Tiefe
Temperaturen, Vakuumtechnik, Molekuelphysik,
Physikausstellung, Regensburg, 26.-30.Maerz,
1990
Verhandlungen der Deutschen Physikalischen
Gesellschaft, R.6, Bd.25 (1990) M-17.4
V28741 HALBRITTER, J.
130302 On weaklinks and conduction in cuprate
superconductors.
1990
Gesellschaft, R.6, Bd.25 (1990) TT-7.8
130302 RF residuallosses, surface impedance and
granularity in superconducting cuprates.
1990
Gesellschaft, R.6, Bd.25 (1990) TT-14.16
lnternat.Conf.on Science and Technology of
Thim Film Superconductors, Denver, Colo.,
April 29 - May 4, 1990
V28891 BOJARSKY, E.; REISER, H.; SCHMIDT, L.
180404 THIBO experiments, thermohydraulically
induced fuel pin oscillations in Na-cooled
reactors.
4-6, 1990
V28900 HOFMANN, P.; DIENST, W.
030602 Chemical interactions of Li-based oxides with
Be and stainless steel.
16th Symp.on Fusion Technology (SOFT),
London, GB, September 3-7, 1990
Book of Abstracs S.136
V28901
030202
PETERSEN, C.; RUBIOLO, G.H.; RODRIAN, D.;
SCHNEIDER, H.
Pruefeinrichtung zur einachsigen thermischen
Ermuedung von metallischen oder elektrisch
leitenden Werkstoffen.
Hauptversammlung der Deutschen Gesellschaft
fuer Materialkunde, Osnabrueck, 5.-8.Juni
1990
V29048 BACKENSTOSS, G.; BOSNAR, D.; CIERJACKS, S.;
030202 FURIC, M.; HOFFART, A.; IZYCKI, M.;
PETKOVIC, T.; POWERS, R.; RZEHORZ, B.;
SALVISBERG, P.; SIMICEVIC, N.;
STEINACHER, M.; ULLRICH, H.; WEBER, P.;
WEYER, H.J.
Three-nucleon processes and the total pion
absorbtion cross section in 3He.
12th lnternat.Conf.on Partielas and Nuclei,
Cambridge, Mass., June 25-29, 1990
V29050 BORGSTEDT, H.U.; KONYS, J.
030604 The influence of the concentration of
non-metals in Iithium on the reactions with
the alloy V-1 Si-3Ti.
Annual Meeting of the Metallurgical Society,
Anaheim, Calif., February 19-22, 1990
V29053 EHRLICH, K.
130502 Bestrahlungsinduzierte mikrostrukturelle
Entwicklung in austenitischen Staehlen und
deren Auswirkung auf einige makroskopische
Eigenschaften.
11.Adelbodener Werkstoffseminar, Adelboden,
CH, 12.-16.Maerz 1990
130302 Surface impedance of granular cuprates.
Spring Meeting of the Materials Research
Society, San Francisco, Calif., April16-21,
1990
V29058 ANLAGE, ST.; LANGLEY, B.; HALBRITTER, J.;
130302 HYLTON, T.; EOM, C.B.; FORK, D.; SWITZ, N.;
GEBALLE, T.H.; BEASLEY, M.; LADERMAN, S.;
TABER, R.
Magnetic penetration depth measurements and
inhomogeneity in YBa 2Cu 30sub(7-delta)
superconducting !hin films.
Spring Meeting of the Materials Research
Society, San Francisco, Calif., April16-21,
1990
V29060 KUMMERER, K.; DOERR, L.
030602 Comparison of Iithium ceramies in the
COMPLIMENT irradiation experiment.
39
V29063 NAZARE, S.
130302 Fabrication and characterization of YBCO
wires made by viscous and hol extrusion.
Conf.on High Temperature Superconductors:
Materials Aspects, Garmisch-Partenkirchen,
May9-11, 1990
V29065 RITZHAUPT-KLEISSL, H.J.; BAUER, F.
130205 Studies on the influence of composition and
manufacturing process on structure and
properlies of silicon nitride ceramics.
lnternat.Conf.on Powder Metallurgy, London,
GB, July 2-6, 1990
V29066 NAZARE, S.; HEIDINGER, R.
030403 The influence of microstructure on the
dielectric properlies of AIN and MgAI 20 4
spinels.
lnternat.Conf.on Powder Metallurgy, London,
GB, July 2-6, 1990
V29067 NODA, K.; ISHII, Y.; MATUSUI, H.;
030602 VOLLATH, D.; WATANABE, H.
Irradiation effects on ionic conductivity of
Li 4 Si0 4 and Al-doped Li 4Si0 4 .
London, GB, September3-7, 1990
V29068 WEDEMEYER, H.; RITZHAUPT-KLEISSL, H.J.;
030602 GUENTHER, E.; WERLE, H.
Fabrication of grain-size controlled Iithium
orthosilicate.
130302 Surface impedance of granular superconducting
cuprates.
lnternat.Microwave Symp., Dallas, Tex., May
7-11,1990
V29105 ROYBAL, L.L.; BHATTACHARYA, R.N.;
130302 VICKERY, M.; NOUFI, R.; AHRENKIEL, R.;
HALBRITTER, J.
Mutual inductance of thin film
Pb-Bi-Sr-Ca-Cu-0 films.
lnternat.Conf.on Science and Technology of
Thim Film Superconductors, Denver, Colo.,
April 29 - May 4, 1990
130302 On weak links and electrical conduction in
cuprate superconductors.
Vortr.: Universitaet Twente, NL, 19.Maerz
1990
1990 Spring Conf.of the European Materials
Research Society, Strasbourg, F, May 29June 1, 1990
Book of Abstracts S.A-X/P.83
V29163 BORGSTEDT, H.U.
180406 High-temperature electrochemical cells for
application in liquid metals.
Vortr.: Universitaet Warszawa, PL, 25.Mai
1990
V29167 KRAUSS, W.; WEIMAR, P.
130302 Hot isostatic pressing of high-Tsub(c)
superconductors with a newly developed
Iabaratory HIP unit.
4th lnternat.Conf.on lsostatic Pressing
(IS04), Stratford-upon-Avon, GB, November
5-7, 1990
40
V29212 LEVY, V.; SERAN, J.L.; MAILLARD, A.;
130502 MARTELLA, T.; BERGMANN, H.J.; DIETZ, W.;
EHRLICH, K.; HERSCHBACH, K.; LIPPENS, M.;
VANDERBORCK, Y.
Cold worked 15Cr15NiTiMoB alloys for cladding
application in fast breeder reactors.
4-6, 1990
V29216 LEISTE, H.
130302 Die Stoechiometrie von duennen Filmen des
Systems Y-Ba-Cu-0 als Funktion der
Herstellungsparameter.
Hauptversammlung der Deutschen Gesellschaft
fuer Metallkunde, Osnabrueck, 5.-8.Juni 1990
V29225 JACOBS, H.; HOFMANN, P.
180501 Conditions for PWR in-vessel steam explosions
set by core melt down.
Severe Accident Research Program Partners
Review Meeting, Brookhaven National
Laboratory, Upton, N.Y., April 30- May 3,
1990
V29295 PETERSEN, C.; RUBIOLO, G.H.
030202 High temperature thermal fatigue of stainless
steels.
4th lnternat.Conf.on Fatigue and Fatigue
Threshold, Honolulu, Hawaii, July 15-20,
1990
180406 Corrosion of metals and alloys in flowing
liquid metals.
Vortr.: Universitaet Warszawa, PL, 24. Mai
1990
V29332 TAHARA, S.; ANLAGE, S.M.; HALBRITTER, J.;
130302 EOM, C.B.; FORK, D.F.; GEBALLE, T.H.;
BEASLEY, M.R.
Critical currents in narrow YBa2Cu 30 7 thin
films.
March Meeting of the American Physical
Society, Anaheim, Calif., March 12-16, 1990
Bulletin of the American Physical Society,
35{1990) S.430 (Abstract)
V29333 ANLAGE, S.M.; LANGLEY, B.; HALBRITTER, J.;
130302 SWITZ, N.; EOM, C.B.; BEASLEY, M.R.;
GEBALLE, T.H.
Temperature dependence of the magnetic
penetration depth in YBa2 Cu 30 7 thin films.
35(1990) S.786 (Abstract)
V29334 LANGLEY, B.W.; ANLAGE, S.M.; HALBRITTER, J.;
130302 SWITZ, N.; BEASLEY, M.R.; PEASE, R.F.W.
Measurement of the magnetic penetration depth
of YBa2Cu 30sub(7-delta) thin films using
superconducting microstrip resonators.
35(1990) S.786 (Abstract)
V29335 SNORTLAND, H.J.; ANLAGE, S.M.;
130302 HALBRITTER, J.; BEASLEY, M.R.
Nonlinear response of superconducting thin
film Iransmission lines.
35(1990) S.81 0 (Abstract)
V29336 TABER, R.C.; LADERMAN, S.S.; NEWMAN, N.;
130302 CHAR, K.; ANLAGE, S.M.; EOM, C.B.;
FORK, D.K.; HALBRITTER, J.; HYLTON, T.;
LAIRSON, B.; MARSHALL, A.; STREIFFER, S.;
BRAVMAN, J.; GEBALLE, T.H.; BEASLEY, M.R.
Microstructure and RF properlies of
YBa 2Cu 30 7 thin films.
35(1990) S.811 (Abstract)
V29342 BOJARSKY, E.; SCHMIDT, L.
180404 THIBO-Experimente: Thermohydraulisch
induzierte Brennstaboszillatorionen in
Schnellen Natriumgekuehlten Reaktoren.
Deutsch-Sowjetische Zusammenarbeit,
Erfahrungsaustausch, Karlsruhe, Bensberg,
Kalkar, 18.-22.Juni 1990
V29481 BECKERLING, W.; KRAUSE, CH.
190209 Korrosionserscheinungen von schmelzgegossenen
AZCS-Steinen in Schmelzoefen zur Verglasung
von Simulaten von Rueckstaenden der
Kernbrennstoffwiederaufarbeitung.
Jahrestagung der Deutschen Mineralogischen
Gesellschaft, Wuerzburg, 10.-13.September
1990
V29564 BREITUNG, W.; ELBEL, H.; WEDEMEYER, H.;
030602 WERLE, H.
Tritium release from low- and high-density
Iithium meta- and orthosilicate (irradiation
DEUCE 2).
V29724 HOFMANN, P.; GARCIA, E.A.; DENIS, A.
180501 Low-temperature liquefaction of LWR
components.
Severe Accident Research Program Partners
Review Meeting, Brookhaven National
Laboratory, Upton, N.Y., April 30- May 3,
1990
V29725 HOFMANN, P.; GARCIA, E.A.; MARKIEWICZ, M.
180501 Results of separate-effects tests. lnfluence
of cladding oxidation on chemical
interactions with other bundle components.
lnternat.CORA Workshop, Karlsruhe, October
1-4, 1990
V29726 HOFMANN, P.; HAGEN, S.; SCHANZ, G.;
180501 SEPOLD, L.
Chemisch-physikalisches Verhalten von
LWR-Brennelementkomponenten bei schweren
Reaktorstoerfaellen.
22.Kraftwerkstechnisches Kolloquium der
Sektion Energieumwandlung der Technischen
Universitaet Dresden, Dresden,
16.-17.0ktober 1990
V29728 KLEYKAMP, H.
130202 Elektronenstrahl-Mikroanalyse.
(Roentgen-Mikroanalyse).
DPG-Schule fuer Physik: Moderne Methoden der
Festkoerperanalytik, Bad Honnef,
24.-28.September 1990
V29729 MOESLANG, A.; PREININGER, D.; EHRLICH, K.
030202 The effect of helium and darnage on strength
of the martensitic 12% Cr-steel1.4914.
All-Union Conf.of the Effect on Irradiation
on Materials of Fusion Reactors, Leningrad,
SU, September 18-20, 1990
V29566 DALLE DONNE, M.; BOJARSKY, E.; FISCHER, U.;
030601 KUECHLE, M.; NORAJITRA, P.; REIMANN, G.;
REISER, H.; SORDON, G.
The Karlsruhe helium cooled ceramic breeder
blanke! design for the demonstration reactor.
V29730 PETERSEN, C.; RODRIAN, D.; SCHNEIDER, H.
030202 Thermische Ermuedung an Staehlen fuer das
NET-Bianket.
16. MPA-Seminar, Stuttgart, 4.-5.0ktober
1990
130302 Surface impedance and granularity in
superconducting cuprates.
LT-19 Satellite Conf.on High Temperature
Superconductivity, Cambridge, GB, August
13-15, 1990
Book of Abstracts S.OP 24
V29731 SCHAEFER,L.
030202 12% Chromstaehle - Mechanisches Verhalten und
Mikrostruktur.
Sitzung des Arbeitskreises 'Mechanisches
Werkstoffverhalten bei hoher Temperatur' der
Deutschen Gesellschaft fuer Materialkunde,
Mannheim, 23.Februar 1990
V29690 MUELLER, U.; MALANG, S.; DECKERS, H.;
030601 FISCHER, U.; JOHN, H.; MEYDER, R.;
NORAJITRA, P.; REIMANN, J.; REISER, H.;
RUST,K.
Self-cooled blanke! concepts using Pb-17Li as
liquid breeder and coolant.
Vortr.: Efremov lnst., Leningrad and
Polytechnicallnst., Leningrad, SU, 30.Maerz
1990
V29737 ZIMMERMANN, H.; ROMAHN, U.; HOSS, A.;
130102 NOLD, M.; BLANCKENHAGEN, P.VON;
SCHOMMERS, W.
Deconstruction, roughening and reconstruction
of the Au(110) surface.
11th European Conf.on Surface Science,
Salamanca, E, October 1-4, 1990
V29691
030601
MALANG, S.; BOJARSKY, E.; DECKERS, H.;
FISCHER, U.; NORAJITRA, P.; REISER, H.
Self-cooled blanke! concept using Pb-17Li as
liquid breeder and coolant.
5th All-Union Conf.on Engineering Problems of
Fusion Reactors, Leningrad, SU, October
10-12, 1990
180406 Untersuchungen an Werkstoffen fuer Kernspaltund Fusionsreaktoren.
Vortr.: ZfK Rossendorf, Dresden, 25.September
1990
V29798 SKOKAN, A.
030602 Phase stability investigations in the ceramic
breeder systems Li 20-AI 2 0 3 and
Li 20-Zr02 .
V29821
030202
EHRLICH, K.
Research and developmental work at the
Nuclear Research Centre Karlsruhe on the
ferritic-martensitic steel MANET.
Vortr.: ENEA, Frascati, I, 11.0ktober 1990
41
V29839 VOLLATH, D.
500102 Determination of the distribution of the
largest Pu-rich particles in each pellet of a
batch.
Conf.on Characterization and Quality Control
of Nuclear Fuels, Karlsruhe, June 19-21,
1990
V29840 KNITTER, R.
130205 Kristallisations- und Sinterstudien im System
Zr0 2 (Y2 0 3 )-AI 2 0 3 .
Jahrestagung der Deutschen Mineralogischen
Gesellschaft, Wuerzburg, 10.-13.September
1990
V29841
030602
WEDEMEYER, H.; GUENTHER, E.
Fabrication of powders and sintered spheres
of Iithium ceramies as breeder materials in
nuclear fusion.
1st European East-West Symp.on Materialsand
Processes, Helsinki, SF, June 10-18, 1990
V29890 KLEYKAMP, H.
190118 Der chemische Zustand bestrahlter
LWR-Brennstoffe in den verschiedenen Stadien
des Kernbrennstoffkreislaufs.
Vortr.: Zentralinstitut fuer Kernforschung
Rossendorf, Dresden, 14.-H.August 1990
V29891 KLEYKAMP, H.; KANG, S.G.
180405 The constitution of the
uranium-rhodium-palladium system.
CALPHAD-19, Noordwijkerhout, NL, June 17-22,
1990
V29892 KLEYKAMP, H.
180403 Thermodynamik der Legierungen der
Platinmetalle mit anderen Uebergangsmetallen
- Experimentelle Methoden und Fragen zur
Stabilitaet.
Vortr.: Zentralinstitut fuer Kernforschung
Rossendorf, Dresden, 14.-H.August 1990
V29893 KLEYKAMP, H.
180403 Thermodynamics of the uranium-platinum metal
system.
11th IUPAC Cont.on Chemical Thermodynamics,
Como, I, August 26-31, 1990
V29896 STEINBOCK, L.; KLATT, C.; AKER, E.
90
Hochaufloesende Transmissionstomografie mit
tangential beleuchteten Linienkameras.
Jahrestagung der deutschen Gesellschaft tu er
zerstoerungsfreie Pruetung, Trier,
21.-23.Mai 1990
V29897 STEINBOCK, L.
180405 Transmission tomography of nuclear fuel pins
and bundles with an electronic line camera
system.
Conf.on Characterization and Quality Control
of Nuclear Fuels, Karlsruhe, June 19-21,
1990
V29916 KUMMERER, K.
180402 Oxide and non-oxide fuels for power reactors.
7th CIMTEC World Ceramies Congress,
Montecatini-Terme, I, June 24-30, 1990
V29920 ROHDE, M.; SCHULZ, B.
030201 Radiation damage in fusion window materials
studied by thermal conductivity.
15th Symp.on Elfecis of Radiation on
Materials, Nashville, Tenn., June 17-21,
1990
42
V29921
030201
ROHDE, M.
Strahlenschaeden und thermische
Transporteigenschaften in keramischen
Materialien fuer die Fusionstechnologie.
Vortr.: Universitaet Stuttgart, 18.Dezember
1990
V29922 MATERNA-MORRIS, E.
130501 Quantitative Gefuegeanalyse mit einem
Bildanalysesystem.
Fortbildungsseminar Pulvermetallurgie der
Deutschen Gesellschaft fuer Materialkunde,
Karlsruhe, 1.-4.0ktober 1990
V29976 LEISTE, H.
130202 Structure and properlies of multilayered
superconducting films.
lnternat.Cryogenic Materials Conf. (ICMC 90),
Garmisch-Partenkirchen, May 9-11, 1990
V29978 HOLLECK, H.
130202 Basic principles of specific applications of
ceramic materials as proteelive coatings.
and 8th lnternat.Conf.on Thin Films, San
Diego, Calif., April2-6, 1990
V29979 HOLLECK, H.; LAHRES, M.
130202 Two phase TiC!TiB 2 hard coatings.
2nd lnternat.Conf.on Plasma Surface
Engineering, Garmisch-Partenkirchen,
V29980 FELLA, R.; HOLLECK, H.
130202 Preparation and properlies of metastable
TiC/SiC PDV-coatings for wear protection.
V29981 HILZ, G.; HOLLECK, H.
130202 Characterization of microstructure and
interfaces in TiC-TiB 2 coatings.
V29982 HOLLECK, H.
130202 Designing advanced coatings for wear
protection.
25th Conf.on Surface Engineering and Heat
Treatment- Pas!, Present and Future,
London, GB, December 3-4, 1990
V29983 HOLLECK, H.
130202 Advanced coatings for wear protection.
1st European East-West Symp.on Materials and
Processes, Helsinki, SF, June 10-18, 1990
V29985 ADELHELM, CH.; BORGSTEDT, H.U.
030604 Loeslichkeit und Bestimmung von Sauerstoff in
der eutektischen Schmelze Pb-17Li.
Tagung 'Nichtmetalle in Metallen', Muenster,
14.-16.Maerz 1990
V30070 HEIDINGER, R.
030403 Ceramic lnsulator Materials: Electric
Properlies and Resistance to Radiation and
Thermal Stresses.
ENEA Meeting on 'Ricerca, Sviluppo e
Tecnologie dei Materiali per i Realtori a
Fusione', Frascati, I, December 5, 1990
V30079 SCHIRRA, M.; SCHAEFER, L.; ANDERKO, K.
030202 KfK-CETA alloy data in comparison to UK, US,
Japan results on martensitic LA-steels.
European Workshop on Low Activation
Materials, lspra, I, October 1-3, 1990
IMF/1-Primärberichte 1990
030201 P62A
IMF/1
Rohde, M.; Schulz, B.
Radiation darnage in fusion window materials
studied by thermal conductivity
130208P01 A
IMF/1
Schuessler, A.; Hohl, R.; Willfahrt, B.
Obertlaechenverendeln von Staehlen durch
Einschmelzen von TiC- und TiN-Hartstoffen
mittels Laserstrahlung
180403P02A
IMF/1
Kleykamp, H.; Gottschalg, H.G.
Nachuntersuchungen am Stab A 1.60941A mit
1.4981-Huelle aus dem Brennelement NY205
der KNK II-Bestrahiungen
180501 P02A
IMF/1
Kleykamp, H.; Gottschalg, H.D.; Fritzen, R.;
Pejsa, R.
Chemical X-ray diffracton analysis on
selected samples from the TMI-2 core
43
130502P03A
IMF/11
Herschbach, K.
Auslegungsbegruendung fuer die 4.
Bestrahlungskampagne von PFR-M2 (600
Grad C)
030202P84A
IMF/11
Herschbach, K.
Standzeit des Werkstoffes MANET I (W.Nr.
1.4914) unter Wechsellast Begleitende
Ueberlegungen und Durchfuehrung von
orientierenden Versuchen
130502P03C
IMF/11
Herschbach, K.; Schneider, W.
Auslegungsbegruendung fuer die 4.
Bestrahlungskampagne von PFR-M2 (500
Grad C)
030202P87A
IMF/11
Schirra, M.; Schaefer, L.; Heger, S.; Meyer,
W.; Schweiger, W.
Untersuchungen an zwei Varianten
niedrigaktivierender martensitischer Staehle
(Ce, Ta, Hf-legiert)
130502P03D
IMF/11
Herschbach, K.; Bergmann, H.J.
Beobachtung einer Saettigung von
Volumenschwellen und
bestrahlungsinduziertem Kriechen in einem
austenitischen 15Cr35Ni Stahl bei
Neutronenbestrahlung
030202P87B
IMF/11
Anderko, K.
Niedrig-aktivierende Werkstoffe - eine
wichtige Aufgabe der
Fusionsreaktorforschung
130502P03E
IMF/11
Herschbach, K.
PFR-M2: Zweiter Bericht ueber die bisher
vorliegenden Zwischenvermessungen und
Beschreibung der Datenbaenke (Stand:
September 1990)
030202P93A
IMF/11
Cierjacks, S.; Hino, Y.
Differential flux and spectrum calculations for
a novel high-intensity 114-MeV cutoft neutron
source based on the sup(1 )H(t,n)sup(3)He
source reaction
130502P03F
IMF/11
Herschbach, K.
Ergaenzung zum zweiten Primaerbericht
ueber die bisher vorliegenden
Zwischenvermessungen des
Bestrahlungsprojektes PFR-M2:
Tabellarische Auswertung der Daten (Stand:
September 1990)
130502P04A
IMF/11
Schneider, W.
PIN 1 -ein FORTRAN 77-Rechenprogramm
fuer PC zur lndizierung und
Gitterkonstantenverfeinerung aus
Pulverbeugungsdaten
180406P01 A
IMF/11
Peric, Z.; Borgstedt, H.U.
Einfluss von Kontaktstellen mit
Nickelwerkstoffen und einer mechanischen
Spannung auf die Korrosion des Stahls
1.4948 durch geschmolzenes
Natriumhydroxid
190303P50A
IMF/11
Kraft, R.; Leistikow, S.; Berg, H. v.
Untersuchungen zum Korrosionsverhalten
verschiedener Qualilaelen des Werkstoffs Nr.
1.4306 in Salpetersaeure (c(HNOsub(3))=7
mol/1) unter kombiniertem Cr- und Celonenzusatz bei 70 und 90 Grad C
190303P50B
IMF/11
Farvaque-Bera, A.M.
Electrochemical studies of the corrosion
behaviour of the fine-grained structural steel
DIN W. Nr. 1.0566 in simulated salt repository
environments. Pt. 2: lnfluence of brine
composition and temperature
030202P94A
030202P94B
IMF/11
Krause, C.; Will, A.
Chrom-Karbide im Stahl 1.4914 (NET-Charge
53645) in Abhaengigkeit von Zeit und
Temperatur
IMF/11
Moeslang, A.
Schaedigungs- und
Reichweitenberechnungen fuer
Bestrahlungen an den KIK-Zyklotrons
030604P01A
IMF/11
Borgstedt, H.U.; Frees, G.
Berechnung von Korrosionsraten durch Pb1?Li auf der Basis von Versuchsergebnissen
im Kreislauf PICOLO
130203P22A
IMF/11
Bocek, M.; Jae-Ho Choi
Structure instability in high temperature
plastic flow
130502P02A
IMF/11
Schaefer, L.; Wassilew, C.
Assessment of the residual time to rupture of
fuel pins alter reactor core disturbances using
the Lebensanteil rule
130502P02B
IMF/11
Schirra, M.; Heger, S.; Falkenstein, A.
Zeitstandversuche an unbestrahlten Proben
Iu er das Bestrahlungsprogramm Mol 3B1 0
130502P02C
IMF/11
Materna-Morris, E.; Doerr, L.; Schweigl, B.;
Tucek, J.; Brunner, P.; Kohnert, W.; Rathjen,
R.; Ohly, W.
Zerstoerungsfreie Nachuntersuchungen an
einem Brennelementkasten aus dem
Werkstoff DIN 1.4914- SAMARCANDE 1
44
180402P04A
IMF/111
Ritzhaupt-Kieissl, H.J.; Heck, M.
Modeling fuel cracking, relocation and crack
healing in the SATURN-FS code
180403P01 A
IMF/111
Geithoff, D.; Dassel, G.; Ernst, W.
Die Ermittlung von BrennstoftSchmelzgrenzen durch transversale gammaSpektrometrie
180404P02A
IMF/111
Steiner, H.
Rechnungen mit SATURN-S zu den
Versuchseinsaetzen 25 und 26 von KAKADUli
030403P15A
IMF/111
Haefner, H.E.; Norajitra, P.; Bojarsky, E.;
Reiser, H.
Kryogen-gekuehltes Hochleistungsfenster
fuer Hochfrequenz-Plasmaheizung
030601 P30A
IMF/111
Reimann, G.; Reiser, H.
Heliumgekuehltes Brutblanket, Stand der
Fertigungsversuche
030601 P30B
IMF/111
Mueller, K.
Erste Tiefbohrversuche zur Herstellung von
Kuehlkanaelen fuer die Erste Wand eines
gasgekuehlten Feststoffblankets
180404P02B
IMF/111
Steiner, H.; Ernst, W.
Rechnungen mit SATURN-S und
TRANSIENT fuer das Experiment
SUPERKAKADU 151/52
030602P34A
IMF/111
Guenther, E.; Knitter, R.; Wedemeyer, H.
Zur Herstellung und Charakterisierung von
Lithiumkeramikproben fuer das
Bestrahlungsexperiment ALICE 03
180404P02C
IMF/111
Freund, D.
Die Analyse des
Brennstoffschmelzexperiments POTOM-0
030602P34B
IMF/111
Guenther, E.; Wedemeyer, H.; Knitter, R.
Zur Herstellung und Charakterisierung von
Lithium-Orthosilikatproben fuer das
Bestrahlungsexperiment CORELLI 1
180404P02D
IMF/111
Geithoff, D.
Power-to-meil experiment PROTOM-1. Post
irradiation examination
180404P04A
IMF/111
Bojarsky, E.; Deckers, H.; Lehning, H.; Piel,
D.; Reiser, H.; Schmidt, L.
THIBO-experiments: Thermohydraulically
induced fuel rod oscillations in sodium cooled
reactors
180404P04B
IMF/111
Bojarsky, E.; Deckers, H.; Lehning, H.; Piel,
D.; Reiser, H.; Schmidt, L.
THIBO-Experimente: Thermohydraulisch
induzierte Brennstaboszillationen in
Schnellen Natriumgekuehlten Reaktoren
030602P36A
IMF/111
Wedemeyer, H.; Guenther, E.
Zum Sinterverhalten von Lithiumorthosilikat
130205P08A
IMF/111
Knitter, R.
Sinterstudien im System Zr0sub(2)
(Ysub(2)0sub(3))-Aisub(2)0sub(3)
130302P24A
IMF/111
Wedemeyer, H.; Zhang, J.Y.
Herstellung und Charakterisierung
supraleitender Dickschichten und
Formkoerper aus YBasub(2)Cusub(3)0sub(7x)
130502P01 A
IMF/111
Mueller, K.
Zusammenstellung der Bestrahlungsdaten
fuer die Proben aus den bisherigen MTE 2Probenwechseln
180203P03A
IMF/111
Steiner, H.
Precalculations for the CABRI-2 lest E 12
with TRANSIENT
180203P03B
IMF/111
Steiner, H.; Ernst, W.
Calculations for OPHELIE-6 with the
SATURN-S code
180204P05A
IMF/111
Norajitra, P.
Stationaare thermohydraulische Rechnungen
insbesondere fuer die Buendelblockade zum
Experiment Mol ?C/7
45
IMF/IV-Primärberichte 1990
030202P85A
IMF/IV
Neumann, J.
lnvestigations on cyclic thermal fatigue of
1.4436 austenitic steel tubes
030202P85B
IMF/IV
Schweinfurther, G.; Diegele, E.
Bestimmung der Dehnschwingbreite an
thermisch zyklierten Rohrproben
130203P23A
IMF/IV
Germerdonk, K.; Bethge, K.; Mattheck, C.
Experimentelle Untersuchung zur
Wechselwirkung von Bauteilspannung und
Korrosion
130203P24A
IMF/IV
Zhang, S.; Riesch-Oppermann, H.;
Brueckner-Foit, A.
Ein standardisiertes Verfahren zur
Anwendung der IMPORTANCE-SAMPLING
METHODE
130203P24B
IMF/IV
Reh, S.
lnvestigation of the element stiffness matrix
as calculated by ABAQUS for selected finite
element types
130203P26A
IMF/IV
Hornberger, K.; Malmberg, T.; Munz, D.;
Schinke, B.; Schwertel, J.; Walz, G.
Viskoplastische Stoffmodelle
130203P27A
IMF/IV
Fett, T.
Ermittlung einer Gewichtsfunktion fuer die
Platte mit Aussenriss nach der Boundary
Collocation Methode (BCM)
130203P27B
IMF/IV
Fett, T.
Berechnung von Spannungsintensitaetsfaktor
und Gewichtsfunktion fuer die Platte mit
Aussenriss unter Mode-ll-Beanspruchung
130203P28A
IMF/IV
lancu, 0.; Mueller, A.
Eigenspannungsanalyse am Verbund:
Elektrolytrohr/Keramikgehaeuse
130203P28B
IMF/IV
Kussmaul, R.
Pruefungen von Keramik-Metall-Verbunden
130203D29A
IMF/IV
Hornberger, K.; Malmberg, T.; Munz, D.;
Schinke, B.; Schwertel, J.; Walz, G.
Viskoplastische Stoffmodelle
130206P04A
IMF/IV
Deligeorges, M.; Bethge, K.; Mattheck, C.
Der Einfluss der Gestaltoptimierung auf den
Spannungsintensitaetsfaktor von kerbnahen
Rissen
46
130503P01 A
IMF/IV
Dietrich, M.
Festigkeitsverhalten des austenitischen
Stahls 316 L und 316 LSPH im Bereich der
Fliessgrenze bei Raumtemperatur
030201 P55A
IMF/1
Dienst, W.; Blumhofer, M.; Gausmann, G.;
Haase, G.; Schulz, 8.; Zimmermann, H.
Pre-irradiation examination of SiC as wall
protection material for fusion reactors
120701 P14A
IMF/1
Hofmann, P.; Spino, J.L.; Garcia, E.A.
Mechanisches und chemisches Verhalten von
LWR-Brennelementen bei hohen
Temperaturen
130302P15A
IMF/1
Nazare, 8.; Venugopal, P.
Processing and characterization of bulk
YBasub(2)Cusub(3)0sub(x) ceramic
superconductors
47
011112P05A
IMF/11
Stober, T.; Schneider, W.
TEM-Untersuchungen am Werkstoff AISI
316L nach Neutronenbestrahlung und
zyklischer Belastung
040112P15F
IMF/11
Kraft, R.; Leistikow, S.; Pott, E.
Untersuchungen an Rohrmaterialien des
Werkstoffs Nr. 1.4306 in verschiedenen
Abmessungen und Qualilaelen auf Korrosion
durch siedende konzentrierte Salpetersaeure
(Huey-Test)
040112P15G
IMF/11
Kraft, R.; Leistikow, S.; Pott, E.; Neumann, K.;
Gumb, L.
Korrosionsuntersuchungen an durch
Fernhantiertechnik nach dem WIG-Verfahren
verschweissten Rohren aus DIN W.Nr.
1.4306 s in siedender konzentrierter
Salpetersaeure. T. 1. Verschweissung ohne
Zusatzwerkstoff
040112P15H
IMF/11
Kraft, R.; Leistikow, S.; Pott, E.; Neumann, K.;
Gumb, L.
Korrosionsuntersuchungen an durch
Fernhantiertechnik nach dem WIG-Verfahren
verschweissten Rohren aus DIN W.Nr.
1.4306 s in siedender konzentrierter
Salpetersaeure. T. 2. Verschweissung mit
Zusatzwerkstoff
040112P151
IMF/11
Schanz, G.; Leistikow, S.; Pott, E.
Potentiostatische Untersuchungen zur
Korrosion des Chrom-Nickel-Stahles DIN W.
Nr. 1.4306 in Salpetersauren Loesungen
120701 P16A
IMF/11
Leistikow, S.; Schanz, G.
Gontribution to the post-lest examination and
evaluation of the CORA-2 and CORA-3
experiments
48
011309P02C
IMF/111
Steiner, H.
Preliminary real case calculations for the
CABRI 2 thermal calibration test E4 with the
KIK code TRANSIENT
030601 P27A
IMF/111
Norajitra, P.
Heliumgekuehlte DEMOFeststoffbrutblankets. Temperatur- und
Spannungsanalyse fuer die erste Wand eines
Outboard-Biankets
030602P28C
IMF/111
Ritzhaupt-Kieissl, H.J.; Laub, W.; Odemer, C.
Results of characterizing analyses of the
Iithiumsiiicate and lithiumzirconate discs
prepared by KIKIIMF 111 for the SIBELIUS
experiment
030602P28D
IMF/111
Guenther, E.; Hain, U.; Wedemeyer, H.
Zur Herstellung kugelfoermiger
Lithiummetazirkonat-Sintergranulate
49
IMF/IV-Primärberichte 1989
030306P17B
IMF/IV
Hartwig, G.; Krahn, F.; Schwarz, G.
Thermische Ausdehnung von
carbonfaserverstaerkten Thermoplasten von
tiefen Temperaturen bis Raumtemperatur
130203P19C
IMF/IV
Braendle, M.; Brueckner-Foit, A.
Untersuchungen zum
Ermuedungsschwellwert am Stahl316 LSPH
130203P19D
IMF/IV
Boehm, F.
Zusammenstellung und Bewertung von
stochastischen Finite Elemente Verfahren
130206P03E
IMF/IV
Mattheck, C.; Burkhardt, S.
The strategy of the 'kill-option': Automatie
generation of light-weight engineering design
proposals
50

Ergebnisbericht über Forschungs

Transcription

Similar documents

Schädigung und Lebensdauer von Nickelbasislegierungen unter

Ergebnisbericht über Forschungs