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Beitrag zur Kenntnis des Beizvorganges von Aluminium und Aluminium‐Legierungen mit Laugen
Authors: Machu Willi , Hussein M. Kamal
Published: December 2004

Reinstaluminium ist in stärkeren Laugen als 0,1‐n‐NaOH so stark aktiv, daß es auch bei einer anodischen Behandlung nicht passiviert werden kann. Die Passivität in Laugen, die schwächer als 0,1‐n‐NaOH sind, wird durch einen Gehalt der Lauge an NaCl sehr schnell zerstört. Eine Al‐Mg‐Legierung mit mehr als 14% Mg kann jedoch auch in starker NaOH ohne weiteres passiviert werden, da MgO und Mg(OH)2 in Laugen unlöslich sind. Diese Passivität ist auch gegen Chloride viel weniger empfindlich als selbst die von Reinstaluminium.

In reinen NaCl‐Lösungen sind Reinstaluminium und Al‐Mg‐Legierung dauernd aktiv, da das Aluminiumchlorid sehr leichtlöslich ist und durch Hydrolyse gebildetes Al(OH)2 nicht unmittelbar an der Metalloberfläche entsteht und daher auch zu keiner Deckschichtbildung führen kann.

Durch einen Zusatz von NaOH zur NaCl‐Lösung wird der Angriff von NaCl auf Reinstaluminium verringert, was auf eine Deckschichtbildung zurückzuführen ist. In NaCO3‐Lösungen ist das Rücklösungsvermögen der Lösung so gering, daß eine Passivität ohne weiteres erzielbar ist. Die quantitative Bestimmung der Porosität der natürlichen Oxydschicht am Aluminium ergab für Sodalösungen eine Porenfläche von etwa, 0,035 % der Gesamtfläche. Je stärker die Laugenkonzentration und je größer der Gehalt der Lösung an Natriumchlorid ist, desto porösere Deckschichten werden bei der Passivierung gebildet.

Es ist nicht möglich, die Metallabtragung beim Beizen von Aluminium in Laugen durch eine anodische Behandlung und Deckschichtbildung zu verringern, da bei den für das Beizen in Betracht kommenden Laugenkonzentrationen eine anodische Passivierung nicht mehr möglich ist.
Prüfung rostfreier Stähle auf interkristalline Korrosion mittels elektrolytischer Ätzung in Oxalsäure
Authors: Streicher Michael A.
Published: December 2004

In den USA wird die Empfindlichkeit rostfreier Stähle für interkristalline Korrosion im allgemeinen durch Bestimmung der Korrosionsgeschwindigkeit in sidender 65%iger Salpetersäure während einer Einwirkungszeit von 240 h nachgewiesen. In der Vorliegenden Abhandlung wird ein Verfahren beschrieben, das gestattet, gewisse rostfreie Stähle auf ihre Neigung zu intergranularer Korrosion in etwa 15 min zu prüfen und zwar auf Grund des Feingefüges, das durch elektolytisches Ätzen in Oxalsäure entwickelt wird. Stähle, die hierbei nur einen geringen oder überhaupt keinen Angriff infolge von Carbidausscheidungen an den Korngrenzen zeigen, unterliegen der raschen interkristallinen Korrosion nicht und brauchen deshalb nicht dem Salpetersäuretest unterworfen werden. Stähle, die dagegen bei der Oxalsäure‐Ätzung einen merklichen intergranularen Angriff zeigen, müssen anschließend in Salpetersäure geprüft werden, um festzustellen, ob der Grad der intergranularen Empfindlichkeit die Grenze überschreitet, die durch die maximale Korrosionsgeschwindigkeit in Salpetersäure für die Verwendbarkeit des Stahls gegeben ist.
Über die Anfangskorrosion der Metalle in Berührung mit wäßrigen Lösungen bei Raumtemperatur
Authors: Tödt Fritz
Published: December 2004

Der Verfasser unterscheidet zwei Bereiche der Anfangskorrosion, die entweder durch ein sehr rasches Ansteigen bis auf das Tausendfache und mehr des Anfangswertes (Inkubationsperiode) oder durch ein sehr rasches (anfänglich nur oszillographisch erfaßbares) Absinken der Korrosion gekennzeichnet sind. In beiden Fällen wird eine Lokalelementbildung angenommen, wie auch an Überspannungserscheinungen festgestellt wird.
Rostschutz von Stahlbauwerken
Authors: Krenkler Karl
Published: December 2004

Abhängigkeit der Rostbildung vom Klima, der Anwesenheit von Elektrolyten und der Art des Eisens — Walzzunder verringert die Haltbarkeit von Schutzanstrichen und sollte entfernt werden — Handentrostung ist meist unzureichend und sollte bei Neukonstruktionen nicht angewandt werden. — Grobe Sandstrahlung hinterlässt Spitzen, welche Ansatz zur Rostbildung geben, deshalb relativ fein strahlen — Flammentrostung in Verbindung mit Grundanstrich auf noch warme Eisen ist vorteilhaft — Chemische Entrostung und Rostumwandlung bei Stahlbauten nicht bewährt — Washprimer und Spritzverzinkung — Wirkung der Feuchtigkeit und aggressiver Atmosphäre bei der Ausführung von Anstrichen — Bedeutung der Filmdicke — Schema der wichtigsten Bindemittel für Rostschutzfarben — Die Ölbindemittel, Leinöfirnis, Standöl, Holzöl — Art und Wirkung der Pigmente — Bleimennige und Bleicyanamidgrundfarben — Alkydharzfarben und Öl‐Alkyd‐Kombindationsfarben — Chlorkautschukfarben, Chlorkautschuk‐Öl‐Kombinationen und Chlorkautschuk‐Alkyd‐Kombinationen — Bituminöse Rostschutzfarben auf der Grundlage von Asphalt — Bitumen und Steinkohlenteerpech — Teerpech‐Emulsionen — Vorschläge fü die Wahl der je nach Anwendungsgebiet geeigneten Rostschutzfarben.
Die Korrosion von Metallwaren bei Lagerung und Versand und ihre Verhütung unter besonderer Berücksichtigung amerikanischer Spezifikationen
Authors: Schikorr G.
Published: December 2004

Die Ursachen der behandelten Korrosionsart liegen mitunter in Fabrikationsmängeln wie Spülwasser‐. Beiz‐ und Lötmittelrückstanden oder Fingerabdrücken. Meistens sind jedoch der Gehalt der umgebenden Luft an Feuchtigkeit, Schwefeloxyden und Meerwassersprühnebeln oder das Packmaterial entscheidend. Zur Bekämpfung der Korrosion verwendet man Packungen oder Transportbehälter, in denen korrosionsverhütende Verhältnisse bestehen. Meist bringt man jedoch Schutzüberzüge aus Mineralölen oder fetten Ölen auf, die Zusatzmittel, im besonderen Korrosionsinhibitoren, enthalten. Ferner werden abziehbare Überzüge (z. B. auf Celluloseacetat oder ‐butyralgrundlage) verwendet. Für die Aufbringung der Überzüge müssen die Waren einwandfrei gereinigt sein. Die amerikanischen Spezifikationen für die genannten Schutzverfahren, die der Verfasser bei einer Studienreise näher kennen gelernt hat, werden nach ihren wesentlichen Gesichtspunkten geschildert.
Kaltzink, ein neuer, bemerkenswerter Oberflächenschutz
Authors: Fritz I. C.
Published: December 2004

Zunächst werden die bekannten Feuerverzinkungsverfahren, wie Naß‐ und Trockenverfahren, das Blei‐Zink‐, Galvannealing‐, Crapo‐ und Sendzimir‐Verfahren behandelt. Darauf folgt die galvanische Verzinkung, das Sherardisieren und die Verzinkung durch Flammspritzen mit elektrischen und autogenen Spritzpistolen. Anschließend wird der neue Kaltzinkschutz beschrieben. Die Vor‐ und Nachteile der verschiedenen Verfahren werden gegenübergestellt. Den Schluß bilden ein Kostenvergleich der verschiedenen Verzinkungsarten und ein Schrifttumsnachweis.
Der Einfluß des Lichtes auf die Löslichkeit von kupfer in Elektrolyten
Authors: Markovic T. , Jaric O.
Published: December 2004

Überblick über den Zusammenhang zwischen photochemischen und elektrochemischen Reaktionen bei der Korrosion des Kupfers. In einer HCl‐HNO3‐Lösung bilden sich auf der Oberfläche von Kupferelektroden lichtempfindliche Überzüge aus. Setzt man eine Cu‐Elektrode von bestimmter Oberfläche in 0,1 n‐KCl der Einwirkung einer Lichtquelle aus, während man eine gleichgroße Cu‐Elektrode in 0,1 n‐KCl in Dunkelheit hält, so fließt zwischen beiden Elektroden ein strom von etwa 0,2 mA. Die zwischen der belichteten und der unbelichteten Cu‐Elektrode in 0,1 bid 0,001 n‐KCl‐Lösung auftretenden Löslichkeitsunterschiede wurden graphisch dargestellt. Nach Zugabe von 1 ml 0,001 m‐FeSO4 zu der 0,01 n‐KCl ist die Löslichkeit der belichteten Cu‐Elektrode verhältnismäßig stark gehemmt, die Lichtempfindlichkeit der Eisensalze gegen sichtbares Licht bewirkt die Bildung eines stabileren Systems, das sich durch die Gleichung Fe″ + Cu″ + hv ⇌ Fe‴ + Cu′ wiedergeben läßt.
Modellversuche zur Untersuchung des kathodischen Korrosionsschutzes im Erdreich
Authors: Markovic T.
Published: December 2004

Zur Klärung der an metallen im Erdreich ablaufenden Korrosionsvorgänge wurden an Modellelementen, die aus zwei verschiedenen Metallen mit gleich großer Oberfläche bestanden, unter verschiedenen Verhältnissen von „ Wasser zu Bodenluft”︁ Korrosionsversuche durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, daß man Eisen, das mit Zink in leitender Verbindung steht, bei verstärktem Angriff des Zinks als unedle Elektrode fast vollständig schützen kann, wenn der Korrosionsvorgang unter Sauerstoffmangel abläuft; der Sauerstoffzutritt zu den Elektroden also durch eine Sättigung des Erdreichs an Wasser gehindert ist.
Isotactic Poly(propylene) Crystallization: Role of Small Fractions of High or Low Molecular Weight Polymer
Authors: Elmoumni Aadil , Gonzalez‐Ruiz Ramon A. , Coughlin E. Bryan , Winter H. Henning
Published: December 2004

Summary: Two well‐characterized metallocene isotactic poly(propylene) (iPP) samples, one of high and one of low molecular weight, were blended together for studying the effects of a second component on quiescent and shear‐induced crystallization. A small amount of added high molecular weight (HMW) (up to 10 wt.‐%) polymer increases the quiescent crystallization rate. This was observed as a decrease in characteristic halftime of transmitted light intensity. The crystallization halftime increases again when adding more than 10 wt.‐% of HMW polymer. The crystallization halftime of pre‐sheared samples decreases with increasing HMW fraction and is lowest for the HMW sample by itself. For the specific shearing conditions (γ = 600, Tx = 145 °C), wide‐angle X‐ray diffraction (WAXD) images show the presence of the gamma (γ) crystalline phase of iPP for samples containing 25 wt.‐% of HMW and higher. DSC thermograms demonstrated higher crystalline fractions with increasing HMW fraction in pre‐sheared samples.

Optical micrograph of an iPP sample after quiescent crystallization at 145 °C.

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Optical micrograph of an iPP sample after quiescent crystallization at 145 °C.
Dynamics of Dense Suspensions of Star‐Like Micelles with Responsive Fixed Cores
Authors: Loppinet Benoit , Fytas George , Vlassopoulos Dimitris , Likos Christos N. , Meier Gerd , Liu Guo Jun
Published: December 2004

Summary: PBMA‐PCEMA block copolymer micelles, consisting of poly(2‐cinnamoyloxyethyl methacrylate) (PCEMA) cross‐linked core and poly(butyl methacrylate) (PBMA) hairs (shell), are used as model responsive soft colloids, where the core swelling can be tuned by changing solvent quality. Our extensive dynamic light scattering study, complemented by viscosity and small angle neutron scattering (SANS) measurements, demonstrates the richness of dynamics of such dense micellar suspensions and in particular the strong influence of solvent‐mediated core swelling on the concentration dependence of the self‐diffusion. Brownian dynamics (BD) simulations using appropriate effective core‐core interactions support these findings. Such novel micelles offer new possibilities for controlling the interactions and macroscopic properties of colloidal suspensions.

The self‐diffusion coefficient D for core‐shell particles, as calculated from the Brownian dynamics simulations.

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The self‐diffusion coefficient D for core‐shell particles, as calculated from the Brownian dynamics simulations.
Structural Reasons for Restricted Backbone Motion in Poly(n‐alkyl methacrylates): Degree of Polymerization, Tacticity and Side‐Chain Length
Authors: Wind Michael , Graf Robert , Renker Sabine , Spiess Hans Wolfgang
Published: December 2004

Summary: The complex dynamics of poly(n‐alkyl methacrylates) is studied by advanced 13C NMR spectroscopy as well as mechanical and dielectric relaxation. Extended backbone conformations are identified as the molecular units involved in structural relaxation. From the variation in the degree of polymerization and a comparison with the presence of stereoregular sequences in the sample, the length of the extended units is determined to involve about five, at most ten monomeric units. Syndiotactic and isotactic sequences behave similarly. These findings are indicative of locally structured polymer melts.

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Licht‐, Alterungs‐ und Witterungsbeständigkeit bei Kunststoffen
Authors: Hespe H. , Paffrath H. W.
Published: December 2004

Die physikalischen Effekte, die bei Alterung auftreten, werden beschrieben und erläutert. Dabei kommen die zur Beurteilung üblichen Prüfverfahren zur Diskussion.

Es wird auf das Alterungsverhalten einiger Kunststoffe eingegangen.
Zielsetzung und Möglichkeiten der Messung mechanischer Eigenschaften von Lackfilmen
Authors: Zorll U.
Published: December 2004

Eine zuverlässige Schutzfunktion eines Lackfilmes setzt ausreichende Kennwerte für seine mechanischen Eigenschaften voraus. Die Messung mechanischer Eigenschaften ist dadurch erschwert, daß das Prüfmaterial immer in begrenzter Filmdicke vorliegt und der Substrateinfluß zu berücksichtigen ist Die chemische Struktur des makromolekularen Bindemittels bedingt das „viskoelastische”︁ Verhalten des Filmes, das sich in einer typischen Abhängigkeit von Temperatur und Beanspruchungszeit äußert. Für praktische Bedürfnisse werden die mechanischen Grundeigenschaften durch technologische Verfahren bestimmt, die in physikalischer Hinsicht jedoch relativ kompliziert sind. Diese Einschränkung besteht nicht bei den wohl definierten physikalischen Prüfverfahren, von denen die eindimensionale Zugdehnungsprüfung sowie verschiedene Methoden mit einer Wechselbeanspruchung des Materials praktische Bedeutung erlangt haben. Die mit diesen Methoden ermittelten Prüfresultate ergeben eine Charakterisierung der Filme, die ihrem viskoelastischen Verhalten angemessen ist.
Beitrag zum Studium des Bruchvorganges dünner Bitumenfilme
Authors: Wittmann F. , Cabrera J.
Published: December 2004

Eine an anderer Stelle ausführlich beschriebene Theorie der Rißausbreitung in viskoelastischen Stoffen wird kurz dargestellt. Daraus läßt sich eine Hypothese zum Bruchvorgang in dünnen Bitumenfilmen ableiten. Mit Hilfe von Raster‐Elektronenmikroskop‐Aufnahmen an Bruchflächen von Bitumenfilmen konnte die Vorstellung, daß bei einer Belastung zunächst in Inhomogenitäten des Materials Mikrorisse entstehen, bestätigt werden. Von diesen „Griffith‐Rissen”︁ breiten sich bei Laststeigerung scheibenförmige Risse in einer Ebene senkrecht zur aufgebrachten Spannung aus. Sobald ein mittlerer kritischer Radius dieser sekundären Risse erreicht wird, tritt der makroskopische Bruch ein. Es hat sich gezeigt; daß fraktographische Methoden in der Lage sind, wertvolle Beiträge zum Studium des Bruchvorganges dünner Bitumenfilme zu liefern.
Die Faser‐ und Fadenverstärkung von plastischen und spröden Matrixmaterialien
Authors: Heinrich W. , Nixdorf J.
Published: December 2004

Die Festigkeit eines faserverstärkten Werkstoffs hängt vom Spannungs‐Dehnungs‐Verhalten beider Komponenten sowie vom Volumenanteil, der Orientierung und der Geometrie der Fasern ab. Für die Herstellung und Anwendung des Verbundwerkstoffs bei erhöhter Temperatur ist das chemische Reaktionsverhalten zwischen Faser und Matrix von Bedeutung. Gegebenenfalls muß durch eine Zwischenschicht eine zu starke Reaktion gehemmt bzw. die für optimale mechanische Eigenschaften erforderliche Bindung erhöht werden.

Realisierbare Faserverbundwerkstoffe mit metallischer Matrix werden behandelt. Die Verstärkung von nichtmetallischen anorganischen Materialien Wirft aufgrund ihrer Sprödbrucheigenschaft erhebliche Probleme auf. Entwicklungstendenzen auf dem Gebiet der faserverstärkten Werkstoffe werden aufgezeigt.
The Influence of the Zinc Phosphate Coating on the coefficient of friction when cold heading AISI 1018 steel wire
Authors: Tevaarwerk J. L. , Plumtree A. , Sowerby R.
Published: December 2004

A Waterbury‐Farrel cold heading machine was instrumented so that the total force and frictional force could be recorded during the first blow operation of AISI 1018 steel wire and the efficiency of various lubricants, including zinc phosphate, was evaluated.

Zinc phosphate and other bonded lubricants did not offer any distinct advantage in reducing the coefficient of friction between the wire and the central bore of the first blow punch whereas a low cost liquid lubricant, SAE 30 oil, used either alone on bare wire or with bonded lubricants proved to be the most effective. It is suggested that a low cost liquid lubricant, such as SAE 30 oil, used on bare wire has both economic and operational advantages under conditions where no extrusion is carried out during the first blow.
Beitrag zur Ermittlung der dynamischen Festigkeit von Thermoplasten in Abhängigkeit vom Fertigungsverfahren
Authors: Vorath B.‐J.
Published: December 2004

Es wird die Durchführung von Wöhlerversuchen an Thermoplasten beschrieben. Dabei werden insbesondere die Einflüsse von Werkstoff, Urformverfahren, spanender Fertigung und Temperbehandlung auf die dynamische Festigkeit behandelt.
Probleme der Kriechstromfestigkeit: Untersuchungen über den Einfluß der Prüflösung
Authors: Suhr H.
Published: December 2004

Es wird über die Auswirkung unterschiedlicher Prüflösungen auf das Ergebnis der Kriechstromfestigkeits‐Prüfung von Isolierstoffen berichtet. Besonders wird der Einfluß des spezifischen Widerstandes und der chemischen Zusammensetzung der Prüflösung untersucht. Die Ergebnisse sind graphisch für einige Beispiele dargestellt und tabellarisch für 16 von 34 untersuchten Isolierstoffen zusammengefaßt.
Bestrahlungsuntersuchungen an einem Druckbehälterstahl für Leichtwasserreaktoren
Authors: Schmitt F. J.
Published: December 2004

Die bei verschiedenen Dosen bestrahlten Kerbschlagbiege‐ und Zerreißproben zeigten nach der Prüfung eine Verminderung der Kerbschlagzähigkeit (absinkende Hochlage) und eine abgestufte Verschiebung der Sprödbruchübergangstemperatur, die bei der höchsten Dosis bis zu 120°C beträgt. Die Streckgrenze und die Bruchfestigkeit werden erhöht, während gleichzeitig die Dehnung und Brucheinschnürung abfallen. Erholungsglühversuche an bestrahlten Kerbschlagbiegeproben ergaben mit steigender Glühtemperatur zunehmende Erholungsraten.

Der zweite Teil der Untersuchungen sieht eine Prüfung von Kerbschlagbiege‐ und Zerreißproben vor, die bei einer niedrigeren Temperatur bestrahlt wurden. Außerdem werden Fallgewichtsproben vom Typ P2 zur Ermittlung der NDT‐Temperatur und Bruchmechanikproben vom Typ WOL‐IX zur Bestimmung des Spannungsintensitätsfaktors KIC in Abhängigkeit von der Temperatur und der Bestrahlungsdosis bestrahlt.
Einfluß der Mikrogefügeausbildung auf die technologischen Eigenschaften insbesondere die Schwingfestigkeit der Titanlegierung Ti 6 Al 4 V
Authors: Rüdinger Klaus
Published: December 2004

An gewalzten 100 mm‐Vierkantstäben und 88 mm dicken Platten der Titanlegierung Ti 6 Al 4 V wurden nach verschiedenen Wärmebehandlungen im α + β‐Gebiet bei 700°C und 955°C sowie im β‐Gebiet bei 1010°C, meist mit nachfolgender Luftabkühlung in der Hauptumformrichtung sowie quer dazu das Mikro‐ und Makrogefüge, die Festigkeitseigenschaften, das Ermüdungsverhalten sowie die Bruchzähigkeit untersucht.

Nach Glühung bei 700°C mit dem höchsten α‐Gefügeanteil ergeben sich die höchsten Festigkeitseigenschaften, während Wärmebehandlungen, die den β‐Gefügeanteil steigern, zu niedrigeren Werten führen. Ein Abschrecken in Wasser läßt dabei höhere Werte als nach Luftabkühlen erreichen. Die Richtungsabhängigkeit der Festigkeits‐eigenschaften nimmt ebenso wie die der Kerbzeitstandfestigkeit mit höherer Glühtemperatur und sinkendem α‐Gefügeanteil ab. Die Bruchzähigkeit steigt mit zunehmendem β‐Gefügeanteil.

Die im Zugschwellbereich ermittelte HCF‐Schwingfestigketi liegt für glatte Proben, abhängig von der Wärmebehandlung, der Probenlage und dem Halbzeug, zwischen 545 und 300 N/mm2. Glühen bei 700°C entsprechend hohem α‐Gefügeanteil führen zu höheren Werten als eine Wärmebehandlung im oberen α + β‐Bereich mit geringerem α‐Anteil. Andererseits setzt ein durch β‐Glühen erzieltes Widmannstättensches Zerfallsgefüge bei geringer Primärkorngröße die Höhe der Dauerfestigkeit im Vergleich zur Glühung bei 700°C nicht herab. Allerdings verschiebt sich nach einer β‐Glühung der Übergang von der Zeit‐ in die Dauerfestigkeit zu niedrigeren Lastwechselzahlen und vermindert dadurch die Zeitfestigkeit.

Unabhängig von der Halbzeugform und der Probenlage deutet die Wärmebehandlung und die damit in Zusammenhang stehende Gefügeausbildung darauf hin, daß hohe α‐Anteile in globulitischer Form höhere Werte für die LCF‐Schwingfestigkeit ergeben, als geringere α‐Anteile in kurzlamellarem Umwandlungsgefüge. Nach β‐Glühung zur Erzielung eines Widmannstätten'schen Gefüges und kleiner Primärkorngröße werden mittlere Werte für die LCF‐Schwingfestigkeit erreicht.
Untersuchungen zur Volumenabhängigkeit von KIC‐Daten mit Hilfe einer modifizierten Weibullstatistik
Authors: Tradinik W. , Popp G. , Pabst R. F.
Published: December 2004

Es wird eine Erklärung für die in der Praxis auftretenden Streuungen experimentell an Keramiken gewonnener KIC‐Daten und deren Abhängigkeit vom Probenvolumen (Probenbreite) angegeben. Weiter wird die Wahrscheinlichkeitsverteilung empirischer KIC‐Werte mit einem der Weibulltheorie analogen Modell quantitativ beschrieben und dieses Modell experimentell überprüft. Gute Übereinstimmung zwischen Theorie und Experiment wird gefunden.
Werkstoffverhalten beim Schwungradreibschweißen von Superlegierungen
Authors: Adam P.
Published: December 2004

Anhand von Untersuchungsergebnissen an der geschmiedeten Legierung Waspaloy wird dargestellt, wie dei Festigkeit einer Schwungradreibschweißung durch das Werkstoffverhalten in Bezug auf die Ausscheidungsphase Ni3Al beeinflußt wird.

Metallographische Untersuchungen, TEM‐Ergebnisse und Rechnungen zeigen, mit welchen Ausscheidungen zu rechnen ist und daß sich der Einfluß der Wärmeeinbringung beim Schweißen durch Wärmenachbehandlung weitgehend wieder rückgängig machen läßt.

Die Schweißung von PM‐Werkstoffen und Gußlegierungen ergibt andere Verhältnisse, auf die hingewiesen wird.
Weight functions and Stress Intensity Magnification factors for elliptical and semi‐elliptical cracks under variable normal stress – Part II
Authors: Huget W. , Reddemann T. , Grüter L.
Published: December 2004

Surface cracks under peak stresses are investigated. The calculational procedure is based on the general form of the weight function for an elliptical crack embedded in an infinite solid. Two points on the contour of the ellipse are investigated. A new correction procedure for transfer from the embedded crack to surface crack configurations is presented, which is valid for all a/t‐values. Weight functions for both points have been found with the crack aspect ratio a/c as parameter. For the point at the end of the minor axis all weight functions for embedded cracks are describable by one equation only (using Heuman's lambda function). For various a/c‐ratios of the surface crack under different stress distributions the stress intensity magnification factors are given.
Grundlagen der Schwingfestigkeitssteigerung durch Fest‐ und Glattwalzen
Authors: Broszeit E.
Published: December 2004

Mit Hilfe verbesserter Berechungsverfahren lassen sich vertiefte Erkenntnisse über die Vorgänge beim Festwalzen gewinnen. Darüber hinaus bietet die rechnerische Analyse der Vorgänge zusammen mit der experimentellen Ermittlung der Schwingfestigkeit die Möglichkeit einer Übertragbarkeit auf andere Werkstoffzustände und Proben – bzw. Kerbformen. Hierdurch lassen sich Einsparungen durch verminderten Versuchsaufwand erreichen.
Microstructural aspects of Thermal Stress Resistance of high‐strength engineering ceramics Part II: Influence of microstructure on thermal shock resistance of high‐strength engineering ceramics
Authors: Ziegler G.
Published: December 2004

In part I of this paper basic criteria for the improvement of thermal shock resistance of engineering ceramics were summarized. Moreover, data were presented about thermal shock resistance to fracture initiation and about thermal cycling behaviour of high‐strength engineering ceramics. In this part the influence of microstructure on thermal shock resistance to fracture initiation is discussed. This subject also includes the discussion of the influence of various microstructural variables on the mechanical and thermal properties which mainly control the thermal shock resistance to fracture initiation. These relations are demonstrated with Al2O3, but in particular by the example of dense and porous reactionbonded Si3N4. Furthermore, some other factors affecting thermal shock resistance are outlined: the influence of temperature dependence of properties on the microstructural effects on thermal shock resistance, and the influence of data scatter of the initial strength on the strength behaviour after thermal shock.
Untersuchungen zur Deutung des Dauerschwingverhaltens von CoCrMo‐Gußlegierung, dargestellt an Brüchen von Endoprothesen
Authors: Piršs J.
Published: December 2004

Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen wurden durchgeführt an Bruchflächen von im Dauerbruch gebrochenen Teilen aus einer CoCrMo‐Gußlegierung, die in der chirurgischen Prothetik als Endoprothese eingesetzt wird. Bei den Untersuchungen von Bruchflächen von drei in Patienten gebrochenen Endoprothesen stellte sich heraus, daß für die im Dauerbruch gebrochenen Endoprothesen auch die Zahl und die Verteilung der Mikrolunker mitverantwortlich waren.
Der werkstoffmechanische Hintergrund für Qualitätsforderungen an hochbeanspruchte Scheiben für Luftfahrttriebwereke
Authors: Eßlinger P. , Huff H. , König G.
Published: December 2004

Der nutzbringende Einsatz hochfester Werkstoffe für Triebwerkscheiben ist nach jüngster Erfahrung an gewisse Voraussetzungen geknüpft, welche den Einfluß von Fehlstellen auf die LCF‐Lebensdauer und das u. U. beschleunigte Wachstum kurzer Risse berücksichtigen. Die zulässige Lebensdauer kann danach nicht mehr zuverlässig und wirtschaftlich nach der Anrißlastwechselzahl bemessen werden. Sie ist vielmehr an der Bruchlastspielzahl zu orientieren. Wobei eine gewisse maximale Primärfehlergröße vorauszusetzen ist. Hand in Hand mit der Festigkeits‐ (und Beanspruchungs‐) höhe muß die Werkstoffqualität, ausgedrückt durch die Fehlstellenobergrenze, verbessert werden. Die noch ungenügend geklärten quantitativen Zusammenhänge eröffnen ein wichtiges Feld für die Werkstofforschung.
Der Einfluß unterschiedlicher Kohlenwasserstoffe auf Darstellung, Struktur und Verschleißfestigkeit von CVD‐TiCx‐Hartstoffschichten
Authors: Leonhardt A. , Wolf E.
Published: December 2004

Es wurden TiCx‐Schichten über thermisches CVD mit unterschiedlichen Kohlenwasserstoffen (Methan, n‐Heptan, Cyclohexan, Benzen, Ethylbenzen, Xylen) auf Hartmetallen abgeschieden. Der Abscheidungsprozeß, das Schichtwachstum und die Struktureigenschaften (Textur, Substruktur) der Schichten werden wesentlich vom eingesetzten Kohlenwasserstoff beeinflußt. Es werden Korrelationen zwischen der thermischen Stabilität der Kohlenwasserstoffe, dem Abscheidungsverhalten, der Abscheidungsrate und den Schichtstruktureigenschaften aufgezeigt sowie Schlußfolgerungen für praktische Anwendungen gezogen.
Cavitation Damage of the single‐crystal nickel‐base superalloy SRR99 during creep at 850°C
Authors: Hashem A. M. , Goldschmidt D. , El‐Magd E.
Published: December 2004

Various heat treatments of the single‐crystal nickel‐base superalloy SRR99 have been carried out to produce a wide range of initial γ′ phase morphology. The cavitation damage has been studied after creep fracture at 850°C and stresses between 400MPa and 650 Mpa. The crep fracture surfaces and longitudinal sections of crept specimens have been examined by image analysing system in order to determine the size distribution and the area fraction of (001)‐planes cracks on fracture surface characterise the creep crack damage level. The cracking morphology in fractured material as a function of stress and γ′‐phase size has also been investigated.

The results show, that crack propagation occurred anisotropically on (001) crystallographic planes perpendicular to the aplied stress along the γ/γ′ interfaces. It was found, that creep cracks dependent on the shape and size of γ′‐phases developing at the temperature and stress level.
Messung von Rayleighwellen zur Untersuchung der Erosion an der Oberfläche kristalliner Werkstoffe mit Hilfe der Doppelpuls‐Holographie
Authors: Henning C. , Mewes D.
Published: December 2004

Der wiederholte Aufprall fester Partikeln auf eine Werkstoffoberfläche führt zum Verschleiß durch Erosion. Für Anwendungsfälle wie z. B. den pneumatischen Transport, betragen die Partikeldurchmesser zwischen 10−610−3 m, und die mittleren Partikelgeschwindigkeiten sind bis zu 30 m/s. In einer experimentellen Untersuchung zum Verschleißmechanismus werden ebene kristalline Werkstoffe aus austenitischem Stahl durch den wiederholten Stoß mit kugelförmigen Partikeln in definierter Weise geschädigt. Als Folge der durch den Aufprall hervorgerufenen elastischen und plastischen Deformation breitet sich neben dem Deformationsfeld aus Transversal‐ and Longitudianwellen im Werkstoffinneren, entlang der Werkstoffoberfläche eine Rayleighwelle aus. Die durch den Aufprall einzelner Partikeln verursachte, auf die Werkstoffzonen unmittelbar in Oberflächennähe beschränkte Deformation beträgt lediglich 10−810−7 m. Für unterschiedliche Schädigungszustände werden die durch einen Stoß ausgelösten Oberflächenwellen mit Hilfe der Doppelpuls‐Holographie gemessen. Aufgrund der geringen Amplitude der Rayleighwellen wird ein Verfahren der hochauflösenden holographischen Interferometrie mit zwei Referenzstrahlen eingesetzt. Die Bereiche beginnender Werkstoffschädigung werden dabei anhand der gestörten Ausbreitung der Oberflächenwelle erkannt.
Effect of heat treatment on the Inhibition of the acidic corrosion of aluminum alloy
Authors: Khamis E. , El‐Gamal M. , El‐Toukhy A. , Atea M.
Published: December 2004

The effect of heat treatment on the inhibition of acid corrosion of duralumin has been studied using gasometry, mass loss measurements and potentiodynamic technique. All the data reveal that the duralumin generally developed good corrosion resistance after heat treatment and the corrosion rate ranked as follows: Non treated > Naturally aged > quenched. This improvement in the corrosion resistance was attributed to the structural homogeneity of the heat‐treated alloys. The presence of some selected aryl and alkyl triazoline derivatives at the thershold concentration of 5 × 10−3 M indicate that these compounds retard the corrosion rate of duralumin and the extend of inhibition depends on the molecular structure of the inhibitors. Polarization curves show that the triazoline compounds act as mixed‐type inhibitors affecting both the cathodic and anodic process. Moreover, there is no noticeable difference in the degree by which the triazoline derivatives inhibit the corrosion of pure aluminium and heat treated duralumin alloy.
Quaternäre Keramiken im System Si/B/N/C aus polymeren Carbamidsäurederivaten
Authors: Jüngermann H. , Jansen M.
Published: December 2004

Aus dem molekularen Einkomponentenvorläufer Trichlorsilyl‐amino‐dichlorboran (TADB) können durch Umsetzung mit Derivaten der Carbamid‐ bzw. Ameisensäure polymere Feststoffe gewonnen werden. Durch Pyrolyse dieser Polymere bei 1500 °C erhält man keramische Materialien der Zusammensetzung SiBN2,3Cx mit X = 0,4–2,5. Hochtemperatur‐ und Oxidationsverhalten der Keramiken sind je nach Ausgangspolymer sehr unterschiedlich. Die keramischen Netzwerke bestehen aus tetraedrisch koordiniertem Silicium und trigonal‐planar koordiniertem Bor, sind bezüglich der Elementverteilung homogen und bleiben bis mindestens 1500 °C amorph.
Interface Behaviour of steel grains reinforcing copper based composite
Authors: Jiyang Zhou , Lijuan Zhou , Klaar H.‐J. , Hong Zhao
Published: December 2004

A new type of grain reinforcing cast composite is introduced. The reinforcing component is the coarse steel grain (0.6∼1.0mmϕ) with the matrix of tin bronze. The wearing resistance of this material is 10 times as much as the matrix and regarding the tensile strength, 3 times. In this paper, the interface behaviour between grains and the matrix is emphasised. The results show the formation of an interface layer, caused by the diffusion of Fe and Cu, which strengthens the bonding.
Erratum: Botulinum toxin type a therapy during pregnancy. Mov Disord 2004;19(11):1384–1385
Authors: Newman William J. , Davis Thomas L. , Padaliya Bimal B. , Covington Cassondra D. , Gill Chandler E. , Abramovitch Anna I. , Charles P. David
Published: December 2004

The original article to which this Erratum refers was published in Movement Disorders (2004) 19(11)1384–1385.
Predicted permeability parameters of human ovarian tissue cells to various cryoprotectants and water
Authors: Devireddy Ram V.
Published: December 2004

This study presents a generic numerical model to simulate the coupled solute and solvent transport in human ovarian tissue sections during addition and removal of chemical additives or cryoprotective agents (CPA). The model accounts for the axial and radial diffusion of the solute (CPA) as well as axial convection of the CPA, and a variable vascular surface area (A) during the transport process. In addition, the model also accounts for the radial movement of the solvent (water) into and out of the vascular spaces. Osmotic responses of various cells within an human ovarian tissue section are predicted by the numerical model with three model parameters: permeability of the tissue cell membrane to water (Lp), permeability of the tissue cell membrane to the solute or CPA (ω) and the diffusion coefficient of the solute or CPA in the vascular space (D). By fitting the model results with published experimental data on solute/water concentrations within an human ovarian tissue section, I was able to determine the permeability parameters of ovarian tissue cells in the presence of 1.5M solutions of each of the following: dimethyl sulphoxide (DMSO), propylene glycol (PROH), ethylene glycol (EG), and glycerol (GLY), at two temperatures (4°C and 27°C). Modeling Approach 1: Assuming a constant value of solute diffusivity (D = 1.0 × 10−9 m2/sec), the best fit values of Lp ranged from 0.35 × 10−14 to 1.43 × 10−14 m3/N‐sec while ω ranged from 2.57 × 10−14 to 70.5 × 10−14 mol/N‐sec. Based on these values of Lp and ω, the solute reflection coefficient, σ defined as ${\sigma} = 1-{{{\omega} \bar v_{CPA} } \over {L_P }}$ ranged from 0.9961 to 0.9996. Modeling Approach 2: The relative values of ω and σ from our initial modeling suggest that the embedded ovarian tissue cells are relatively impermeable to all the CPAs investigated (or ω ≈ 0 and σ ≈ 1.0). Consequently the model was modified and used to predict the values of Lp and D assuming ω = 0 and σ = 1.0. The best fit values of Lp ranged from 0.44 × 10−14 to 1.2 × 10−14 m3/N‐sec while D ranged from 0.85 × 10−9 to 2.08 × 10−9 m2/sec. Modeling Approach 3: Finally, the best fit values of D from modeling approach 2 were incorporated into model 1 to re‐predict the values of Lp and ω. It is hoped that the ovarian tissue cell parameters reported here will help to optimize chemical loading and unloading procedures for whole ovarian tissue sections and consequently, tissue cryopreservation procedures. Mol. Reprod. Dev. 70: 333–343, 2005. © 2005 Wiley‐Liss, Inc.
Mouse embryonic stem cells and preimplantation embryos require signaling through the phosphatidylinositol 3‐kinase pathway to suppress apoptosis
Authors: Gross Vera S. , Hess Mailee , Cooper Geoffrey M.
Published: December 2004

Whereas most mammalian cells require extracellular signals to suppress apoptosis, preimplantation embryos can survive and develop to the blastocyst stage in defined medium without added serum or growth factors. Since cells of these embryos are capable of undergoing apoptosis, it has been suggested that their lack of dependence upon exogenous growth factors results from the production of endogenous growth factors that suppress apoptosis by an autocrine signaling mechanism. In the present study, we have examined the growth factor requirements and intracellular signaling pathways that suppress apoptosis in both mouse preimplantation embryos and embryonic stem (ES) cells, which are derived from the blastocyst inner cell mass. Cultured ES cells, in contrast to intact embryos, required serum growth factors to prevent apoptosis. Suppression of ES cell apoptosis by serum growth factors required the phosphatidylinositol 3‐kinase (PI 3‐kinase) signaling pathway, since apoptosis was rapidly induced by inhibition of PI 3‐kinase with LY294002. In contrast, inhibition of MEK/ERK signaling with U0126 or of mTOR with rapamycin had no detectable effect on ES cell survival. Thus, like most mammalian cells, the survival of ES cells is mediated by growth factor stimulation of PI 3‐kinase signaling. Treatment with LY294002 (but not with U0126 or rapamycin) similarly induced apoptosis of mouse blastocysts in serum‐free medium, indicating that intact preimplantation embryos are also dependent upon PI 3‐kinase signaling for survival. These results demonstrate that PI 3‐kinase signaling is required to suppress apoptosis of both ES cells and intact preimplantation embryos, consistent with the hypothesis that survival of preimplantation embryos is maintained by endogenous growth factors that stimulate the PI 3‐kinase pathway. Mol. Reprod. Dev. 70: 324–332, 2005. © 2005 Wiley‐Liss, Inc.
Identification and characterization of a novel testicular germ cell‐specific gene Ggnbp1
Authors: Zhou Yu , Zhao Qingguo , Bishop Colin E. , Huang Peitang , Lu Baisong
Published: December 2004

A novel gene Ggnbp1 was identified during yeast two‐hybrid screening of gametogenetin protein 1 (GGN1)‐interacting proteins. Ggnbp1 gene was found in mouse, rat, and human genomes but not in sequenced yeast, worms, fly, or fish genomes. Northern blotting analysis revealed that the gene was specifically expressed in the testis but not expressed in the other tissues. In situ hybridization showed that it was testicular germ cell‐specific and was specifically expressed in later primary spermatocytes, meiotic cells, and early round spermatids. Western blotting analysis detected a protein of expected size in and only in the testis. By making membrane and cytosolic fractions of germ cells, we were able to show that GGNBP1 associated with the membrane. The identification and characterization of a novel germ cell‐specific gene Ggnbp1 is the first step toward the defining of the functions of Ggnbp1 in spermatogenesis. Mol. Reprod. Dev. 70: 301–307, 2005. © 2005 Wiley‐Liss, Inc.
Measurement of antepartum depressive symptoms during high‐risk pregnancy
Authors: Maloni Judith A. , Park Seunghee , Anthony Mary K. , Musil Carol M.
Published: December 2004

This methodological study was designed to replicate three previous studies of depressive symptoms, compare assessment of antepartum depressive symptoms among high‐risk pregnant women using three standardized instruments, and evaluate the psychometric properties of the instruments. The sample consisted of 89 high‐risk pregnant women treated with bed rest, of whom 37 remained hospitalized at 4 weeks. Depressive symptoms were measured by the Multiple Affect Adjective Checklist Revised (MAACL‐R) Dysphoria construct, the Profile of Mood States (POMS) Depression scale, and the Center for Epidemiologic Studies Depression Scale (CES‐D) across antepartum hospitalization. Internal consistency, test‐retest reliability, and convergent validity were high. Depressive symptoms were high on admission as measured by all three instruments and significantly decreased across time when measured by the MAACL‐R and POMS. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Res Nurs Health 28:16–26, 2005
About the Lax‐Friedrichs scheme for the numerical approximation of hyperbolic conservation laws
Authors: Breuß Michael
Published: December 2004

We discuss the numerical stability of the classical Lax‐Friedrichs method. The scheme features well‐established properties, especially it is TVD and monotone. However, it turns out that oscillations can occur at data extrema which seems to be in severe contrast to the large numerical diffusion the scheme exhibits. We briefly explain the phenomenon by use of a simple model problem and we give a short theoretical discussion. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)
On a Kurchatov's method of linear interpolation for solving nonlinear equations
Authors: Shakhno S. M.
Published: December 2004

We apply the method of linear interpolation of Kurchatov to solve nonlinear operator equations in Banach spaces. Using the principle of majorants of L. V. Kantorovich, we study the semilocal convergence of method of Kurchatov. Quadratic order of convergence of this method is determined. A priori and a posteriori estimations of method's error are received. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)
Coupling Meshfree Methods and FEM for the Solution of the Incompressible Navier‐Stokes Equations
Authors: Fries Thomas‐Peter , Matthies Hermann G.
Published: December 2004

Meshfree Moving Least Squares and meshbased Finite Element shape functions are coupled in order to combine the advantages of each method. Meshfree methods are used in small parts of the domain, where a conforming mesh is difficult to maintain, e.g. due to large deformations. The FEM is used in the rest of the domain and enables an efficient solution of the underlying partial differential equations. The coupled formulation is successfully applied to flow simulations governed by the incompressible Navier‐Stokes equations. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)
Modeling material property heterogeneity in fiber‐reinforced injection molded plastic parts
Authors: Pochiraju Kishore , Jovanović Vojin
Published: December 2004

Fiber reinforced plastic parts manufactured by injection molding have heterogeneous stiffness and strength behavior due to the molding process influence on the fiber orientations. This paper presents a methodology for determining the process‐dependent anisotropic and inhomogeneous mechanical properties of injection‐molded parts using a thickness‐wise layered homogenization technique. This technique produces an equivalent laminated meso‐scale representation at any location in the part and enables point‐wise application of the existing laminated plate and shell theories. The methodology is demonstrated by illustrating property variations in edge‐gated and center‐gated plaques. Spatial variations of elastic moduli, shear modulus, and Poisson's ratio are modeled. The model can be conveniently embedded within finite element structural analyses accounting for the process‐dependent material heterogeneities within the structure. POLYM. COMPOS., 26:98–113, 2005. © 2004 Society of Plastics Engineers
Mechanical behavior and dilatation of particulate‐filled thermosets in the glassy state
Authors: Yilmazer U. , Farris R. J.
Published: December 2004

Dilatation of specimens is measured during tensile tests to investigate the mechanical response of particulate‐filled amorphous networks in the glassy state. The effects of particle size, volume fraction of filler, coupling agents, and crosslink density of the matrix on the mechanical‐dilatational behavior are studied on model composites of glass‐bead‐filled polyurethanes. It is found that the stress‐strain response of composites with untreated glass beads shows nonlinearity and subsequent yielding due to dewetting of particles from the matrix. In contrast, composites containing particles coated with a comupling agent fracture in a brittle manner, showing no significant nonlinearity and dewetting. Coated particles provide a higher tensile strength, but a lower strain at fracture, than uncoated particles. The volume fraction of the filler has an effect on Young's modulus, which is independent of the degree of coupling between the matrix and the filler. Tensile strength and strain at break decrease with increasing filler content for coated and uncoated particles. No strong effect of particle size is observed on either the tensile modulus or the dilatational behavior in the 25 μm to 160 μm diameter range. However, strain at break increases with decreasing particle size. When the accompanying yield phenomena shift to smaller strains, and a transition to brittle fracture takes place at high crosslink densities.
Effect of hygrothermal fatigue on dynamic mechanical properties and morphology of neat and glass‐reinforced vinyl ester composites
Authors: Mijović J.
Published: December 2004

A neat vinyl ester and a series of glass‐reinforced vinyl‐ester composites were prepared and investigated. All specimens were exposed to various syclic hygrothermal fatigue treatments, which differed from one another by the temperature and the duration of a cycle. Changes induced by the hygrothermal fatigue were studied by weight‐gain measurements, dynamic‐mechanical analysis, and electron microscopy. The Tg of fatigued composites were found to be determined by the amount of moisture absorbed within the resin network. The overall weight gain, however, also includes the moisture absorbed within the resin‐reinnforcement interphase and is a function of the type of composite, the surface treatment of the reinforcement, and the temperature and duration of the fatigue cycle. A semiquantitative concept of the mechanism of water absorption in themoset‐matrix composites has been advanced on the morphological level in order to interpret the experimental results.
Interfacial interaction between poly(p‐phenylene terephthalamide) filament and nylon 6 matrix crystallized from the melt
Authors: Kumamaru F. , Oono T. , Kajiyama T. , Takayanagi M.
Published: December 2004

Nylon 6 was isothermally crystallized at 483 K for 45 in the presence of poly(p‐phenylene terephthalamide) (PPTA) filament. Two kinds of traqnscrystalline zones were observed around the surface of PPTA filament by polarized optical microscopy. The two are designated as the interfacial and the intermediate zones from the surface of PPTA filament. The aggregation state of molecular chains in these zones was characterized by means of microbeam x‐ray diffraction and birefringence. The a*‐and the a‐axes of nylon 6 oriented perpendicularly to the filament surface, aligning along the radial direction in the interfacial and intermediate zones, respectively. The b‐ and c‐axes rotate around these a*‐and a‐axes. The DSC measurement revealed that nylon 6 molecules in the interfacial zone crystallized and also melted at a higher temperature, compared with those in the intermediate zone or with the usual three‐dimensional spherulite. Viscoelastic measurement clarified the fact that the interfacial zone had a restraining effect on the molecular motion of nylon 6 in the compostes with PPTA fiber. The interfacial zone is preferable for reinforcing the composite with respect to modulus.
Dynamic mechanical spectroscopy of sheet molding compound as a function of offset stress
Authors: Ard K. , Kolman H. , Venkataswamy K. , Stephens K. , Beatty C. L.
Published: December 2004

It has been determined that preload and cyclic amplitude have significant effect on the results of dynamic mechanical measurements of tan δ. To illustrate these effects on composites, a particular type of sheet molding compound (SMC‐R50) was used in this study. In addition to the effects of preload and cycle amplitude, the effects of frequency, and creep prior to dynamic mechanical testing were also investigated.
The dynamic mechanical method for the characterization of solid composite polymers
Authors: Gearing John W. E. , Stone Margǒt R.
Published: December 2004

Information and parameters obtainable from the dynamic mechanical thermal analysis test method are defined. The sensitivity of the technique in detecting the presence of separate phases is emphasized. The Polymer Laboratories DMTA instrumentation is briefly described and its various modes of operation, such as frequency multiplexing, discussed. The theory of the mechanical response of two phase systems is presented via the Takayanagi model approach. Series and parallel coupling constants are derived for a few systems as examples of the definition of phase morphology. Examples are given of the results for ethylene‐propylene random copolymer, block copolymer elastomers, rubber toughened poly(styrene), carbon fiber reinforced expoxies with different orientations of fiber, and carbon black filled rubbers. The engineering properties of composites are available directly from the PL‐DMTA, which provides sensitive detection of non‐linear mechanical behavior, frequently found in multi‐phase polymer systems.