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Die modernen Konzepte der physikalischen Metallkunde sind gleichermaßen grundlegend für das Verständnis auch aller nichtmetallischen Werkstoffe. Deswegen liegt es nahe, die klassisch nach den Werkstoffen Metall, Keramik, Glas und Kunststoff differenzierten Wissensgebiete unter der verbindenden Bezeichnung Materialwissenschaft und Werkstofftechnik gemeinsam abzuhandeln. Von dieser Feststellung ausgehend führt dieses Lehrbuch zwar zunächst in die Allgemeine Metallkunde ein, darüber hinaus legt es aber auch die Grundlagen für die gesamte Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Im Mittelpunkt steht dabei der naturwissenschaftliche Aspekt der Materialkunde, ohne dass ihr ingenieurwissenschaftlicher Anteil vernachlässigt wurde. Dieses Konzept wird auch in der aktuellen 4. Auflage erfolgreich umgesetzt. Modernen Entwicklungen wurde vor allem durch Erweiterungen über neue Werkstoffe, wie z.B. dünne Filme, metallische Gläser oder Nanoröhrchen Rechnung getragen. Außerdem wurde jedes Kapitel durch Übungsaufgaben mit Lösungen erweitert. Der Inhalt Gefüge und Mikrostruktur.- Der atomistische Aufbau der Festkörper.- Kristallbaufehler.- Legierungen.- Diffusion.- Mechanische Eigenschaften.- Erholung, Rekristallisation, Kernvergrößerung.- Erstarrung von Schmelzen.- Umwandlungen im festen Zustand.- Physikalische Eigenschaften. Die Zielgruppen Zielgruppen für dieses Lehrbuch sind insbesondere Studierende der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, aber auch des Maschinenbaus, der Elektrotechnik, des Bauwesens und der Festkörperphysik. Der Autor Professor Dr. rer.nat Günter Gottstein leitet seit 1989 das Institut für Metallkunde und Metallphysik der RWTH Aachen, nachdem erst zuvor einige Jahre an der Michigan State University in den Vereinigten Staaten gelehrt hatte. Seine akademische Ausbildung erhielt der promovierte Physiker ebenfalls an der RWTH Aachen, wo er sich 1979 an der Fakultät für Bergbau und Hüttenwesen habilitierte.

Materials science. --- Metals. --- Crystallography. --- Engineering. --- Materials Science, general. --- Metallic Materials. --- Crystallography and Scattering Methods. --- Engineering, general.

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Was nützt die beste Innovation für eine neue Technik, wenn die dafür notwendigen Rohstoffe entweder unerschwinglich oder erst gar nicht in ausreichender Menge verfügbar sind? Was bedeutet technologische Führerschaft, wenn nicht mehr vorgeführt werden kann, dass neue Ideen auch dem harten Test der Wirklichkeit standhalten? Derartige Fragen provozieren und sind doch keine reinen Gedankenkonstrukte. Schon mehrfach in der Geschichte menschlicher Kulturen sind Gesellschaften an Grenzen gestoßen, die mit der Verfügbarkeit von Ressourcen verbunden waren – und mit ihrer Unfähigkeit, sich rechtzeitig an neue Rahmenbedingungen anzupassen. Strategische Rohstoffe und Risikovorsorge sind ein zentrales Thema unserer Gesellschaft. Dieses Buch behandelt wichtige Aspekte von (mineralischen) Ressourcen.  Wie das Beispiel der Elemente der Seltenen Erden zeigt, droht im Bereich der Hochtechnologiemetalle eine Verknappung. Eine Ursache hierfür sind die unterschiedlichen Zeitzyklen für die Rohstoffgewinnung und -erzeugung (Bergbau und Verhüttung) gegenüber der Nachfrage durch Produktherstellung (Produktion und Konsum). Da beide Zyklen weit auseinandergedriftet sind, kommt diesem Phänomen große Beachtung zu. Die Herausgeber des Buches versuchen seit vielen Jahren, den Sachstand zu analysieren und daraus Anregungen und einen Ausblick auf zukünftige Potenziale abzuleiten. Dies kommt ihrer Meinung nach in der üblichen öffentlichen Diskussion eher zu kurz. Dieser Band gliedert sich in vier Teile: I    Rohstoffwirtschaft II   Primäre Rohstoffe III  Sekundäre Rohstoffe und Recycling IV Verarbeitung und Produkte. Herausragende Autoren diskutieren praxisnah das Thema aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Dabei sprechen sie sowohl politische Aspekte an, wie die Verfügbarkeit von Rohstoffen und Risikomanagement, als auch das Potenzial alternativer Rohstoffe und vor allem von Recycling. Der Fokus liegt auf den strategischen Elementen, die eine Grundvoraussetzung für „Grüne Technologie“ und die „Energiewende“ bieten. Interessant ist hierbei die europäische Vorsorge, die Nachfrage nach diesen Metallen zu decken. Wesentliche Fragestellungen, die in diesem Buch Beachtung finden, erstrecken sich von innovativen Methoden über das Auffinden neuer Lagerstätten, Aufbereitung und Verhüttung von Rohstoffen bis zu den Märkten und dem industriellen Einsatz von Hochtechnologiemetallen sowie einem Ausblick in die Zukunft des Bergbaus, Urban Mining und „nachhaltiger Bergbau“. Die Beiträge in diesem Buch sollen die Diskussion über Chancen und Herausforderungen von Rohstoffen weiterführen.

Economic geology. --- Geology. --- Mineral resources. --- Metals. --- Geotechnical engineering. --- Business. --- Management science. --- Economic Geology. --- Mineral Resources. --- Metallic Materials. --- Geotechnical Engineering & Applied Earth Sciences. --- Business and Management, general.

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Iron catalysts in organic synthesis are strongly in demand because iron is non-toxic, inexpensive, and the most abundant transition metal in the earth, although their use is still limited compared with that of rare, precious metals such as palladium, ruthenium, and rhodium. This thesis describes the first practical example of iron catalysis in the carbon–hydrogen bond activation reaction to synthesized fused aromatic ring compounds. By using a unique combination of iron catalyst and dichloride oxidant, various kind of naphthalene and phenanthrene derivatives were synthesized via annulation reaction with alkynes including direct C–H bond activation process. This achievement opens the new possibility of low-valent iron catalysis and expands synthetic methods for a sustainable society.

Iron catalysts. --- Aromatic compounds --- Synthesis. --- Catalysts --- Chemistry, Organic. --- Materials. --- Organometallic Chemistry. --- Metallic Materials. --- Engineering --- Engineering materials --- Industrial materials --- Engineering design --- Manufacturing processes --- Organic chemistry --- Chemistry --- Materials --- Organometallic chemistry . --- Metals. --- Metallic elements --- Chemical elements --- Ores --- Metallurgy --- Chemistry, Organometallic --- Metallo-organic chemistry --- Chemistry, Organic

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This thesis presents recent developments in magnetic coupling phenomena of ferrimagnetic rare-earth transition-metal Tb-Fe alloys and coupled systems consisting of ferri-/ferromagnetic heterostructures. Taking advantage of the tunability of the exchange coupling between ferrimagnetic and ferromagnetic layers by means of stoichiometry of the Tb-Fe layer, the variable number of repetitions in the Co/Pt multilayer as well as the thickness of an interlayer spacer, it is demonstrated that large perpendicular unidirectional anisotropy can be induced at room temperature. This robust perpendicular exchange bias at room temperature opens up a path towards applications in spintronics.

Alloys --- Magnetic couplings --- Magnetic properties. --- Couplings, Magnetic --- Electromagnetism --- Magnetic fields --- Metallic alloys --- Metallic composites --- Metals --- Phase rule and equilibrium --- Amalgamation --- Microalloying --- Magnetism. --- Materials. --- Magnetism, Magnetic Materials. --- Quantum Information Technology, Spintronics. --- Metallic Materials. --- Engineering --- Engineering materials --- Industrial materials --- Engineering design --- Manufacturing processes --- Mathematical physics --- Physics --- Electricity --- Magnetics --- Materials --- Magnetic materials. --- Quantum computers. --- Spintronics. --- Metals. --- Metallic elements --- Chemical elements --- Ores --- Metallurgy --- Fluxtronics --- Magnetoelectronics --- Spin electronics --- Spinelectronics --- Microelectronics --- Nanotechnology --- Computers

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In this book, advanced steel technologies mainly developed at the National Institute for Materials Science (NIMS), Japan, for structure control, mechanical properties, and the related mechanisms are introduced and discussed. NIMS has long worked on developing advanced steel techniques, namely, producing advanced steels by using only simple alloying elements such as carbon, manganese, and silicon, and also by utilizing steel scrap. The hope is that this approach will lead to a technology of a so-called steel-to-steel recycling process, with the ultimate goal of a recycling process such as an automotive-steel-to-automotive-steel recycling process to take the place of the current cascade-type recycling system. The main idea is to utilize ultra-grain refining structures and hetero structures as well as martensite structures. In particular, the focus of this book is on tensile strength and toughness of advanced steels from both the fundamental and engineering points of view. Fundamentally, a unique approach to analysis is taken, based on fracture surface energy as effective grain size is employed to better understand the mechanism of property improvement. From the engineering point of view, in fracture toughness such factors as crack tip opening displacement (CTOD) of advanced steels are evaluated in comparison with those of conventional steels.

Steel --- Fracture. --- Metallurgy. --- Siderurgy --- Materials. --- Manufactures. --- Surfaces (Physics). --- Metallic Materials. --- Manufacturing, Machines, Tools, Processes. --- Structural Materials. --- Characterization and Evaluation of Materials. --- Physics --- Surface chemistry --- Surfaces (Technology) --- Manufactured goods --- Manufactured products --- Products --- Products, Manufactured --- Commercial products --- Manufacturing industries --- Engineering --- Engineering materials --- Industrial materials --- Engineering design --- Manufacturing processes --- Materials --- Metals. --- Structural materials. --- Materials science. --- Material science --- Physical sciences --- Metallic elements --- Chemical elements --- Ores --- Metallurgy --- Architectural materials --- Architecture --- Building --- Building supplies --- Buildings --- Construction materials --- Structural materials