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chemischmechanischer

Chemischmechanischer Bezug bezeichnet die Kopplung chemischer Prozesse mit mechanischen Zuständen in Materialien. Der Begriff wird oft synonym mit Chemomechanik oder chemo-mechanics verwendet und beschreibt, wie Reaktionen, Diffusion, Phasenänderungen mit Spannung, Dehnung und mechanischer Belastung interagieren. Ziel ist ein integriertes Verständnis der wechselseitigen Einflüsse beider Größen.

Der Bereich umfasst Materialienwissenschaft, Korrosion, Oberflächentechnik, Energie-Systeme wie Batterien sowie Geochemie. Typische Phänomene sind spannungsunterstützte Diffusion,

Ein bekanntes Beispiel ist die chemisch-mechanische Planarisierung (CMP) in der Halbleiterfertigung, bei der in einer Paste

Zur Beschreibung werden gekoppelte Modelle verwendet, die Diffusion, Reaktion, Mechanik und Temperatur integrieren (Chemomechanik als Mehr-Physik-Problem).

Die chemisch-mechanische Kopplung erklärt Materialversagen besser, unterstützt die Oberflächenoptimierung und stärkt die Entwicklung langlebiger Energiespeicher. Herausforderungen

chemische
Reaktionen
unter
mechanischer
Last,
mechano-chemische
Abtragung
und
die
Beeinflussung
von
Reaktionskinetiken
durch
Stressfelder.
aus
Chemikalien
und
Schleifmitteln
zugleich
chemische
Auflösung
und
mechanisches
Abtragen
erfolgen.
Weitere
Beispiele
sind
mechanochemische
Synthese,
spannungsinduzierte
Korrosion
und
Rissbildung
infolge
chemischer
Reaktionen.
Numerisch
dominieren
Finite-Elemente-Methoden;
experimentell
kommen
in-situ
Messungen,
Nanoindentation
und
Spektroskopie
zum
Einsatz.
umfassen
die
Multiskaligkeit,
Komplexität
der
Kopplungsmechanismen
und
die
Erhebung
belasteter
Daten.