Zusammenfassung
Wo immer wir im täglichen Leben mit der Materie in Berührung treten, zeigt sich, daß, falls wir von den gasförmigen Stoffen absehen, eine eindeutige Abgrenzung derselben in die Typen „fest“ und „flüssig“ in einer großen Zahl von Fällen Schwierigkeiten bietet, indem der größere Teil der Stoffe, mit denen wir es normalerweise zu tun haben, entweder primär oder aber in irgendeiner Phase ihrer Verarbeitung Eigenschaften besitzt, durch welche diese Stoffe — äußerlich wenigstens — als Übergangsformen der Zustände „fest—flüssig“ gekennzeichnet sind. Teige, Brei und sirupartige Substanzen, Salben, Seifen, die große Zahl der Werkstoffe, die wir in unseren Industrien verarbeiten, die Speisen, die wir genießen, ja unter gewissen Bedingungen sogar die Gesteine und selbst Kristalle, die man sozusagen als „Reinkultur“ des „festen“ Körpers im Sinne Tammanns anzusehen geneigt ist, bieten innerhalb weiterer oder engerer Temperaturgrenzen unter dem Einfluß äußerer deformierender Kräfte ein physikalisches Verhalten dar, das die spezifischen Kennzeichen sowohl der festen als der flüssigen Phase in sich vereinigt. Man bezeichnet dieses Zustandsgebiet in der landläufigen Sprache als die „plastische“ Phase des betreffenden Stoffes.
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Referenzen
Vgl. z. B. A. Smekal, Naturwissensch. 10, 799 (1922). — Phys. Ztschr. 26, 707 (1925). — Ztschr. f. techn. Phys. 7, 535 (1926). — G. v. Hevesy, Ztschr. f. Phys. 19, 80, 84 (1922).
So ist beispielsweise, um eine Vorstellung von der Größenordnung dieser Differenzen zu geben, nach A. Smekal (a. a. O.) die konstante „molekulare Festigkeit“ des „Idealkristalls“, das ist die Festigkeit der zwischenmolekularen Bindungen, 100–1000mal größer als die mittels des üblichen Zugversuches bestimmte „technische Festigkeit“ eines realen Kristalls — eine Tatsache, die von Smekal mit der Existenz submikroskopischer Risse und Hohlräume („Poren“ und „Lockerstellen“), von denen der Realkristall durchsetzt sein soll, also mit einer subvisiblen Kornstruktur in Zusammenhang gebracht wird.
Eine übersichtliche Zusammenstellung dieser Theorien findet sich in der Enzykl. d. math. Wissensch. 4, 4. Teilbd. im Th. v. Kàrmànschen Artikel Physikalische Grundlagen der Festigkeitslehre, 743-770. — Vgl. ferner aus neuerer Zeit u. a. die Arbeiten von H. Hencky, Ztschr. f. angew. Math. u. Mech. 3, 241 (1923); 4, 323 (1924); 5, 144 (1925). — C. Caratheodory und E. Schmidt, Ztschr. f. angew. Math. u. Mech. 3, 468 (1923). — R. v. Mises, Gött. Nachr. 582 (1913). — Ztschr. f. angew. Math. u. Mech. 5, 147 (1925); 8, 161 (1928).
J. Obrist, Kolloid-Ztschr. 45, 82 (1928).
Ausführliches darüber samt näheren Literaturangaben vgl. z. B. im Abschnitt Plastizität von W. Deutsch des neuen Handbuches der physikalischen und technischen Mechanik, herausgegeben von F. Auerbach und W. Hort (Leipzig).
Eine Vorstellung von dieser Komplexität möge die Bemerkung geben, daß nach M.Planck (Mechanik deformierbarer Körper [Leipzig 1919], 40) die Deformierbarkeit bloß des idealen festen Körpers durch nichts weniger als 36 Parameter festgelegt wird. Und nun erst bei realen Körpern, gar wenn es sich, wie es bei den technischen plastischen Massen der Fall ist, um Mehrkomponentensysteme handelt!
Treffend werden diese Verhältnisse durch R. E. Wilson in einer Diskussion zur H. Greenschen Arbeit „Further Development of the Plastometer and its Practical Application etc.“ (Proc. Americ. Soc. Test. Mat. 20 (1920)) gekennzeichnet, wenn er da sagt: „There is scarcely anything about which greater confusion exists in many different industries than this question of body, plasticity, mobility or whatever we may call it. The clay people have on idea, the paint people have another, the starch paste people another, the rubber cement people still another. Different committees are talking about plasticity and meaning entirely different things“.
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F. Auerbach, Wied. Ann. d. Phys. 45, 277 (1892). — Winkelmanns Handb. d. Phys, 2. Aufl., 1, 870 (1908).
Korrekter wäre, da E beim Übergang von V zu F eine Funktion der allmählich gesteigerten Kraft K ist, zu schreiben
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Bei Xerogelen findet in der Regel eine Überlagerung mit noch anders gearteten Anisotropien (z. B. infolge innerer Spannungen) statt, so daß aus der Gesamtdoppelbrechung der auf die Formdoppelbrechung entfallende Anteil in geeigneter Weise isoliert werden muß. Näheres über die Theorie und Untersuchungsmethodik s. in Ambronn-Frey, Polarisationsmikroskop (Leipzig 1926).
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Vgl. hierzu a. H. Staudinger, Ztschr. f. angew. Chem. 42, 67 (1929).
Daß die Formdoppelbrechung ebenso wie das Röntgenfaserdiagramm des Kautschuks erst nach Dehnung zum Vorschein kommt, hängt mit der Spiralstruktur der dispersen Phase zusammen, die übrigens für den kautschukartigen Zustand der Materie verantwortlich ist (P. P. v. Weimarn, Kolloid-Ztschr. 46, 38 (1929). Erst durch Streckung wird die geradlinige „Stäb-chen“form erhalten, welche die Voraussetzung für das Auftreten der Formdoppelbrechung bzw. des Faserdiagramms bildet.
J. R. Katz, Kolloid-Ztschr. 36, 300 (1925). — L. Hock, Ztschr. f. Elektrochem. 31, 405 (1925). — J. R. Katz und H. Mark, Ztschr. f. Elektrochem. 31, 105 (1925). — K. Becker, R. 0. Herzog, W. Jancke und M. Polanyi, Ztschr. f. Phys. 5, 61 (1921). — R. O. Herzog und H. W. Gonell, Kolloid-Ztschr. 35, 201 (1924). — R. O. Herzog, Ber. d. dtsch. chem. Ges. 58, 1254 (1925).
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Le Chatelier, a. a. O., veranschaulicht das Verhalten von bläschenförmigen Teilchen durch folgendes Bild: Wirft man ein Kartenspiel über einen Tisch, so bleibt der Zusammenhang der einzelnen Blätter weitgehend erhalten im Gegensatz zu einer Hand voll Würfel oder Kugeln, die über den Tisch geworfen, sofort auseinanderstreben.
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H. Zocher und H. W. Albu, Kolloid-Ztschr. 46, 33 (1928).
O. Ruff, und A. Riebeth, a. a. O.
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Bei glasartig-amorphen Körpern konnte nach M.P o 1 a n y i und E. Schmid, Naturwissensch. 17, 303 (1929), Fußnote 3 eine Verfestigung bisher allerdings noch nicht nachgewiesen werden.
Ausführlichere auch andere mechanische Eigenschaften (Dehnung, Elastizitätsmodul, usw.) berücksichtigende Zahlenzusammenstellungen s. bei O. Manfred und J. Ob rist, Ztschr. f. angew. Chem. 41, 971 (1928); ferner Kolloid-Ztschr. 41, 348; 42, 174; 34, 41 (1927).
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W. de Visser, Kalander-und Schrumpfeffekt von unvulkanisiertem Kautschuk. Diss. (Delft 1925).
G. Sachs, Mitt. a. d. Materialprüfungsamt u. Kaiser-Wilhelm-Inst. f. Metallforschung, Berlin, Sonderh. 2, 22 (1926).
J. Obrist, a. a. O. — Ferner O. Manfred und J. Obrist, a. a. O.
Vgl. hierzu O. Faust, Kolloid-Ztschr. 46, 329 (1928). — Ferner Wo. Ostwald, Kolloid-Ztschr. 40, 67 (1926).
J. Obrist, Kautschuk 4, 250 (1928).
Näheres hierüber z. B. C. Ellis, Synthetic resins and their plastics, Chemical Catalog Co. 122, 126, 380 (1923). — S. P. Schotz, Synthetic organic compounds, Ernest Benn Ltd. 376 (1925). — Clement und Rivière, Matières plastiques — soies artificielles 55, 256. — P. Bary, Le Caoutchouc et la Guttapercha 26, 14464 (1929). — M. H. Fischer und M. O. Hooker, Kolloid-Ztschr. 47, 193 (1929).
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Eine andere Erklärung s. bei J. Stark, a. a. O., 70.
Vgl. hierzu E. W. Mardles, Kolloid-Ztschr. 49, 9 (1929) bzw. Trans. Farad. Soc. 118 (1923).
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C. Ellis, a.a.O., 276. — Vgl. auch H. Freundlich und H. Kroch, Natur-wissensch. 14, 1206 (1926); Ztschr. f. phys. Chem. 124, 155 (1926).
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Obrist, J. (1932). Plastizität und Plastizierung. In: Liesegang, R.E. (eds) Kolloidchemische Technologie. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-49919-7_17
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