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Beurteilung der Körperentwicklung weiblicher Holstein-Rinder während der Aufzucht mittels Bioelektrischer Impedanzanalyse (BIA)Heine, Kathrin 29 September 2022 (has links)
Einleitung: Perinatale Mortalitätsraten von mehr als 5 Prozent bei primiparen Rindern stellen ein häufig beschriebenes Problem der kommerziellen Milchviehhaltung dar. Ursächlich werden hauptsächlich eine hohe Körperkondition des Muttertieres sowie feto-pelvine Missverhältnisse diskutiert. Dabei kann eine Senkung der perinatalen Mortalitätsraten durch optimale Aufzucht unter Ausbildung einer niedrigen Kondition und eines großen Skelettes erreicht werden.
Ziele der Untersuchungen: Ziel dieser Studie war die Aufzucht von Primipara in vier
kommerziellen Milchviehbetrieben mit unterschiedlich stark ausgeprägten perinatalen
Mortalitätsraten zu untersuchen. Dabei sollten Differenzen der Aufzucht und Körperentwicklung der Primipara detektiert werden, welche ursächlich für die jeweilige perinatale Kälbermortalität sein könnten, um somit das Tierwohl in der kommerziellen Milchwirtschaft zu verbessern.
Tiere, Material und Methoden: Es wurden insgesamt 1085 primipare Holstein-Rinder
untersucht. Die Aufzuchtrinder des jeweiligen Betriebes wurden dazu in 6 Altersgruppen (AG 0: 1. - 3. Lebenstag, AG 1: 1. - 3. Lebensmonat, AG 2: 4. - 9. Lebensmonat, AG 3: 10. - 15. Lebensmonat, AG 4: 2. - 6. Trächtigkeitsmonat, AG 5: 8. - 9. Trächtigkeitsmonat) eingeteilt und stichprobenartig quartalsweise je Altersgruppe und Betrieb 8 - 10 Tiere über den Untersuchungszeitraum untersucht. Es wurden Messungen zur skelettalen Entwicklung der Rinder, wie Kreuzbeinhöhe, Beckenbreite (BB) und Sitzbeinbreite, sowie Messungen zur Körperkondition, wie Lebendmasse (LM), Body-Condition-Score, sonographische Rückenfettdickenmessung (RFD) und bioelektrische Impedanzanalyse (BIA), durchgeführt. Die Messungen wurden mit Auswertungen der Totalen- Misch-Rationen (TMR) der Tiere und Stoffwechseluntersuchungen, sowie dem Wachstumshormon Insulin-Growth-Factor 1 und Abstammungsdaten der Tiere in Zusammenhang gebracht. Die statistische Auswertung erfolgte nach der Prüfung der Normalverteilung mittels Kolmogorov-Smirnov-Tests. Normalverteilte
Daten wurden mittels multivariater Varianzanalyse (mANOVA) mit einem anschließenden Post-hoc-Test nach Bonferroni auf signifikante Unterschiede geprüft. Nicht normalverteilteDaten wurden mittels Kruskal-Wallis-Test nach DUNN-Bonferroni ausgewertet. Zusätzlich wurde der Korrelationskoeffizient nach Pearson ermittelt. Das Signifikanzniveau war P ≤ 0,05.
Ergebnisse: Aus den 4 Betrieben (A - D) wurden dreimal Daten zur perinatalen
Kälbermortalitätsrate erhoben. Insgesamt schwankten die Werte je nach Erhebung und Betrieb zwischen 3 % und 14 %. Für die Entwicklung der LM der jeweiligen Betriebe war ein ansteigender Verlauf von rund 39 kg (AG 0) auf rund 664 kg (AG 5) über die untersuchten Altersgruppen feststellbar, wobei signifikante betriebsindividuelle Differenzen auftraten. Ebenfalls war über die Altersgruppen ein ansteigender Verlauf der skelettalen Entwicklung der Tiere dokumentierbar, welcher in AG 5 noch nicht in allen Betrieben vollständig abgeschlossen war. Mittels der BIA konnten signifikante betriebsindividuelle Gesamtkörperfettgehalte (16,0 % – 19,3 %) der Färsen ermittelt werden. Zusätzlich wurde nachgewiesen, dass sich der
Gesamtkörperfettgehalt im Alter von 8 – 15 Monaten reduziert. Retrospektiv wurde gezeigt, dass ein geringer Körperfettgehalt zum Zeitpunkt der erfolgreichen Besamung Einfluss auf das Abgangsgeschehen (≤ 10 % Fett) und die nachfolgende Totgeburtenrate (≤ 15 % Fett) haben kann. Es konnten bei der Bewertung der Milchfütterung und der TMR-Proben betriebsindividuelle Fütterungsstrategien festgestellt werden. Allen Betrieben war dabei eine Absenkung der umsetzbaren Energie der Ration in der AG 1 zur AG 3 gemein, während ebenfalls alle Betriebe eine energetische Aufwertung der Ration zur AG 5 vornahmen. Bei den
Stoffwechseluntersuchungen konnten häufige Überschreitungen der freien Fettsäuren (FFS) oberhalb des Referenzwertes von 150 μmol/l festgestellt werden. Während diese Erhöhung in AG 3 betriebsindividuell bei 5 % - 35 % der untersuchten Tiere auftrat, lag in AG 4 bereits bei 8 % – 51 % der untersuchten Tiere der FFS-Wert über der Referenz und bei 30 % – 81 % der untersuchten Tiere in AG 5. Die genetische Abstammung, sowie ein signifikant früheres Erstbesamungsalter, der Tiere in Betrieb A unter noch nicht abgeschlossenem Skelettwachstum wurden als Ursachen für die Kälbermortalität des Betriebes diskutiert. Während in Betrieb B,
mit der höchsten skelettalen Entwicklung der Tiere, ein hohes Gewicht in der AG 3 und der Abbau der RFD in AG 5 als ungünstig dargestellt wurde. In Betrieb C konnte die nicht bedarfsgerechte Fütterung, unter Erhöhung des Ketonkörpers, sowie die Ausbildung einer hohen Körperkondition, als nachteilig für die perinatale Mortalitätsrate detektiert werden. In Betrieb D war in den Altersgruppen 4 und 5 die Ausbildung der größten BB (49,0 cm bzw. 52,0 cm) vorteilhaft für die perinatale Mortalitätsrate.
Schlussfolgerungen: Es wurden mehrfach in den Betrieben erhöhte Kälbermortalitätsraten detektiert. Hierfür ließen sich individuelle Begründungen aus der Aufzucht und Körperentwicklung der Tiere ableiten. Mittels der BIA konnten Gesamtkörperfettgehalte der Primipara bestimmt werden. Zudem wurde gezeigt, dass auch niedrige Körperfettgehalte mit erhöhten Abgangs- und Kälbermortalitätsraten einhergehen. Die festgestellten häufig erhöhten Werte der FFS der Primipara sollten weiter untersucht werden. Es bleibt dennoch zu beachten,
dass je Betrieb andere Faktoren die Ursache der perinatalen Mortalitätsrate bildeten. Daher erscheint eine Ursachenforschung auf Betriebsebene unerlässlich, um die diese zukünftig zu reduzieren und einen Beitrag zu mehr Tierwohl leisten zu können.:1 Einleitung..................................................................................................................1
2 Literaturübersicht..................................................................................................... 2
3 Tiere, Material, Methoden .................................................................................................................................. 22
4 Ergebnisse .................................................................................................................................. 32
5 Diskussion .................................................................................................................................. 76
6 Zusammenfassung ................................................................................................................................. 93
7 Summary ................................................................................................................................. 95
8 Literaturverzeichnis .................................................................................................................................. 97
9 Anhang
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Lebensmittelpräferenzen bei Patienten mit gastrointestinalen TumorenPriepke, Sandra 24 April 2006 (has links)
Inappetenz und Gewichtsverlust sind bei Patienten, die an gastrointestinalen Tumoren erkrankt sind, häufige Symptome. Kenntnisse über Lebensmittelpräferenzen und Ernährungsgewohnheiten bei diesen Patienten sind wichtig für die Betreuung und diätetische Therapie dieser Tumorpatienten. Bei 100 Patienten, die an gastrointestinalen Tumoren (TP) erkrankt waren, untersuchten wir Ernährungsgewohnheiten, Verzehrhäufigkeiten und Lebensmittelpräferenzen mit Hilfe eines Fragebogens. Zusätzlich wurde zur Bestimmung der Körperzusammensetzung Größe, Gewicht, Body Maß Index (BMI), per Anthropometrie Armmuskelmasse (AMA) und Armfettmasse (AFA) und per Bioeletrischer Impedanzanalyse Impedanz Z, Resistanz R, Reaktanz Xc, Phasenwinkel phi und Körperzellmasse (BCM) ermittelt. Die erhobenen Daten wurden mit den Angaben einer gesunden Kontrollgruppe (KG) verglichen. Im Vergleich zur KG wurden Veränderungen zu Gunsten einer leicht verdaulichen Kost, z.B. häufiger Verzehr von Kartoffelpüree, Grießbrei und Tee bzw. Ablehnung von Schmalz, Hülsenfrüchten, Vollkornprodukten, alkoholische oder kohlensäurehaltige Getränke, angegeben. Eine Präferenz eines Lebensmittels durch TP konnte nicht ermittelt werden. TP, die eine Chemotherapie zum Zeitpunkt der Datenerhebung erhielten, bevorzugten kalorienreiche und geschmacksintensive Lebensmittel wie Sahne, Brühe, Salzgebäck und Schokolade. AFA und BCM waren in der TP Gruppe deutlich reduziert, obwohl Gewicht und BMI in TP und KG ähnlich waren. In der Betreuung von TP sollte auf Geschmacksveränderungen geachtet werden, um rechtzeitig eine reduzierte Nahrungsaufnahme zu erkennen. Untersuchungen, inwieweit Veränderungen des Geschmackssinns durch Tumorerkrankung oder Chemotherapie beeinflußt werden, stehen noch aus. / Low appetite and weight loss are frequent symptoms in patients with gastrointestinal malignancies (TP). Knowledge about food preferences and nutritional habits of TP are important for the care and treatment of these patients. Nutritional habits, food frequencies and food preferences of 100 patients with gastrointestinal malignancies were analyzed using a questionnaire. To characterize patient’s body composition body size, body weight, body mass index (BMI), arm-muscle-mass (AMA) and arm-fat-mass (AFA) was measured anthropometrically and impedance Z, resistance R, reactance Xc, phase angel phi and body cell mass (BCM) by bioelectrical impedance analysis was determined. All these data were compared to a healthy controlgroup in the same age. Compared to the controlgroup TP ate an easy digestive diet like smashed potatoes, semolina pudding and tea more frequent and avoided lard, legumes, whole-mead products, alcoholic and carbonated drinks. No food preference could be found. TP undergoing cytostatical treatment during the study preferred high caloric and intensive tasting food like cream, broth, salty pastry and chocolate. In TP AFA and BCM were clearly reduced, but no difference in body weight and BMI was detected. Tumorpatients should care for changes in their taste, to detect early symptoms of reduced food intake. Investigations of the influence of cytostatical treatments on taste sensitivity are still needed. Early symptoms of malnutrition can be found using anthropometry and bioelectrical impedance analysis.
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Auswirkungen des Ernährungszustandes auf die Verträglichkeit einer Chemotherapie bei Patientinnen mit gynäkologischen MalignomenSpaniol, Ulrike I. L. 17 May 2004 (has links)
In der klinischen Diagnostik gewinnt die Untersuchung des Ernährungszustandes zunehmend an Bedeutung. Denn die Güte des Ernährungszustandes hat einen Einfluss auf die Mortalität und Morbidität der Patienten. Zur groben Evaluierung des Ernährungszustandes dient der Body Mass Index (BMI). Eine differenzierte Beurteilung des Ernährungszustandes wird durch die Analyse der Körperzusammensetzung erreicht. Die phasensensitive bioelektrische Impedanzanalyse (BIA) ist eine schnelle, preisgünstige und nicht-invasive Methode zur Messung der Körperzusammensetzung. Insbesondere der Phasenwinkel, der ein direkter Messparameter der BIA ist, gibt einen schnellen Überblick über den Ernährungszustand der Patienten. Er spiegelt das Verhältnis von Extrazellulärmasse zu Körperzellmasse wieder, welches in vielen Studien als Indikator zur frühzeitigen Erfassung einer beginnenden Mangelernährung validiert wurde. Bei der Applikation einer Chemotherapie ist es von großer Bedeutung, dass die vorgesehene Dosis und Dosisintensität der Therapie eingehalten wird. Insbesondere unerwünschte Nebenwirkungen sind häufig für Dosisreduktionen und Verschiebungen der Chemotherapie verantwortlich. In einer prospektiven Studie wurde bei 40 Frauen, die sich aufgrund eines gynäkologischen Malignoms einer Chemotherapie unterzogen haben, die Körperzusammensetzung mit der BIA vor jedem Chemotherapiezyklus gemessen. Diese Studie zeigt, dass durch die Messung der Körperzusammensetzung ein Risikokollektiv, welches für Nebenwirkungen der Therapie anfällig ist, ermittelt werden kann. Der Body Mass Index (BMI) erwies sich als unzureichender Parameter zur Beschreibung des Ernährungszustandes der Patientinnen. Insbesondere muss mit einer erhöhten Rate von Nebenwirkungen der Chemotherapie bei einem verminderten Phasenwinkel, welcher einen reduzierten Ernährungszustand widerspiegelt, gerechnet werden. / In clinical diagnostics the nutritional status is becoming more and more of interest. The nutritional status is closely connected with morbidity and mortality. It is usually evaluated by the body mass index (BMI). An exact estimation of nutritional status can be given by the measurement of body composition. The bioelectrical impedance analysis (BIA) allows a quick and non-invasive measurement of the body composition for each patient. A main point of interest is the phase angle, which is measured directly. It gives a prompt view on the nutritional status. There is a relation between the phase angle and the ECM/BCM-Ratio, a sensitive marker for early signs of malnutrition which was validated in many studies. For patients receiving chemotherapy (CT) it is especially important that the application of the therapy is administered in the right dose and dose intensity. Adverse events often lead to a dose reduction or delay of CT administration. In a prospective clinical study we measured consecutively 40 women receiving chemotherapy for a gynaecological malignancy. BIA was performed before each course of CT. The study demonstrates that an evaluation of the nutritional status can be used to predict the risk for adverse events in patients under chemotherapy. The BMI showed not to be a reliable parameter to estimate the nutritional status. A decreased phase angle which is a parameter for a reduced nutritional status showes that a higher rate of side effects in chemotherapy can be expected .
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Charakterisierung der Struktur- Gefüge- Eigenschaftsbeziehungen von piezokeramischen Werkstoffen des Systems PZT/SKN / Charakterisation of the correlation of structure, micro structure and piezoelectric properties of piezoceramic materials based on the system PZT/SKNScholehwar, Timo 13 December 2011 (has links) (PDF)
Piezokeramischen Werkstoffe auf der Basis von Bleizirkonat - Titanat (PZT) zeigen Extremwerte der elektromechanischen Eigenschaften im morphotropen Phasenübergangsbereich. Durch Modifikation des Verhältnisses von rhomboedrischer und tetragonaler Phase im Gefüge können die piezoelektrischen Eigenschaften des Werkstoffs entsprechend den jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Es wurde eine Methode vorgestellt, einen mathematisch kohärenten Satz piezoelektrischer Kleinsignalkoeffizienten vollständig und mit hoher Genauigkeit über einen breiten Temperatur-(-200°C...+200°C) und Zusammensetzungsbereich (0...1 rh/tet) zu bestimmen. Desweiteren wurden die piezoelektrischen Eigenschaften dem Phasenanteil im Gefüge zugeordnet. / Piezoceramic materials based on Lead- Zirconate- Titanate (PZT) show extreme electromechanic properties in the area of morphotropic phase transition. PZT materials can be tailored to specific demands by modifying the ratio of volume of the rhombohedral and tetragonal phase within the micro structure. A method was introduced to accurately determine a complete and mathematically coherent set of piezoelectric small signal coefficients. This was done over a wide range of temperature (-200°C…+200°C) and phase composition (0…1 rh/tet). Additionally, the piezoelectric properties were correlated to the ratio of rhombohedral and tetragonal phases.
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Charakterisierung der Struktur- Gefüge- Eigenschaftsbeziehungen von piezokeramischen Werkstoffen des Systems PZT/SKNScholehwar, Timo 12 July 2010 (has links)
Piezokeramischen Werkstoffe auf der Basis von Bleizirkonat - Titanat (PZT) zeigen Extremwerte der elektromechanischen Eigenschaften im morphotropen Phasenübergangsbereich. Durch Modifikation des Verhältnisses von rhomboedrischer und tetragonaler Phase im Gefüge können die piezoelektrischen Eigenschaften des Werkstoffs entsprechend den jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Es wurde eine Methode vorgestellt, einen mathematisch kohärenten Satz piezoelektrischer Kleinsignalkoeffizienten vollständig und mit hoher Genauigkeit über einen breiten Temperatur-(-200°C...+200°C) und Zusammensetzungsbereich (0...1 rh/tet) zu bestimmen. Desweiteren wurden die piezoelektrischen Eigenschaften dem Phasenanteil im Gefüge zugeordnet.:Danksagung II
Symbolverzeichnis IV
Abkürzungsverzeichnis VI
Inhalt VII
1 Einleitung 1
1.1 Piezoelektrische Werkstoffe 1
1.2 Zielstellung 2
1.3 Materialsystem 3
1.4 Lösungsansatz 3
2 Grundlagen 5
2.1 Klassifizierung dielektrischer Keramiken 5
2.1.1 Wirkung elektrischer Felder auf dielektrische, keramische Werkstoffe 5
2.1.2 Piezoelektrizität einkristalliner und keramischer Dielektrika 7
2.1.3 Pyroelektrizität keramischer Dielektrika 8
2.1.4 Ferroelektrizität keramischer Dielektrika 8
2.2 Piezokeramische Werkstoffe des Systems PZT 10
2.2.1 Blei- Zirkonat- Titanat (PZT) 11
2.2.2 Domänenstruktur des PZT 12
2.2.3 Intrinsische und extrinsische Beiträge zu den piezoelektrischen Eigenschaften nach der Polung 13
2.2.4 Der morphotrope Phasenübergang im PZT 14
2.2.5 Entwicklung von PZT Werkstoffen mit spezifischen Eigenschaften 15
2.2.6 Das Werkstoffsystem Pb(ZrXTi1-X)O3-Sr(K0,25 Nb0,75)O3 (PZT/SKN) 18
2.3 Das Phasendiagramm des Werkstoffsystems PZT 20
2.4 Beschreibung der piezoelektrischen Eigenschaften 26
2.4.1 Die Komponenten der piezoelektrischen Eigenschaftsmatrix für perowskitische, piezokeramische Werkstoffe 28
2.4.2 Definition der Kohärenz von piezoelektrischen Eigenschaftsmatrizen 30
2.4.3 Mathematische Kohärenz 30
2.4.4 Physikalische Konsistenz 31
2.5 Schwingungsmoden piezokeramischer Probenkörper 32
2.5.1 Longitudinalschwingung (3-3 Schwingung) 34
2.5.2 Transversalschwingung (3-1 Schwingung) 34
2.5.3 Planarschwingung (Radial- Schwingung) 35
2.5.4 Dicken- Dehnungs- Schwingung (Dickenschwingung) 35
2.5.5 Dicken- Scher- Schwingung (1-5 Schwingung) 36
3 Messmethoden 37
3.1 Bestimmung der Matrix der piezoelektrischen Komponenten nach DIN Standard 37
3.2 Impedanzanalyse 38
3.2.1 Das Impedanzspektrum piezoelektrischer Proben 39
3.3 Röntgen- Diffraktometrie (XRD) 43
4 Experimentelle Durchführung 45
4.1 Verwendete Werkstoffe und Probenvorbereitung 46
4.1.1 Dichtebestimmung 48
4.2 Temperaturabhängige Kleinsignalimpedanzmessung 49
4.3 Röntgen– Diffraktometrie– Untersuchungen (XRD) 56
4.4 Keramographie 58
4.5 Automatisierung des Messsystems 59
5 Datenaufbereitung und Primärdatenerfassung 59
5.1 Kompensation von Messfehlern 59
5.2 Datenverarbeitung 59
5.3 Ermittlung einer optimierten piezoelektrischen Eigenschaftsmatrix 60
5.3.1 Bestimmung der vorläufigen Eigenschaftsmatrix 61
5.3.2 Berechnung einer optimierten Eigenschaftsmatrix und Minimierung der Messfehler 64
5.4 Bestimmung der Phasenlage mittels Röntgen- Diffraktometrie- Untersuchungen 65
5.5 Temperatur- und Zusammensetzungs- Eigenschafts- Mappings 71
5.6 Einführung von „Pseudo- Phasengrenzen“ 72
6 Ergebnisse und Diskussion 75
6.1 Ergebnisse der keramographischen Untersuchungen 75
6.2 Ergebnisse der XRD Untersuchungen 80
6.3 Ergebnisse der temperaturabhängigen Kleinsignalimpedanzmessungen 85
6.4 Korrelation von Phasenlage und PbZrO3-Anteil 91
6.5 Erstellen einer vollständigen, kohärenten Eigenschaftsmatrix an einem konkreten Beispiel 100
6.6 Selbstkonsistenzprüfung anhand eines FEM Modells in ANSYS 112
6.7 Bestimmung der Phasenlage anhand einfacher, temperaturabhängiger Messungen 118
6.7.1 Bestimmung der absoluten Phasenlage bei Proben des Systems PZT/SKN 119
6.8 Fehlerdiskussion 121
7 Zusammenfassung 123
8 Ausblick 124
9 Abschließende Anmerkungen 125
10 Literaturverzeichnis 126 / Piezoceramic materials based on Lead- Zirconate- Titanate (PZT) show extreme electromechanic properties in the area of morphotropic phase transition. PZT materials can be tailored to specific demands by modifying the ratio of volume of the rhombohedral and tetragonal phase within the micro structure. A method was introduced to accurately determine a complete and mathematically coherent set of piezoelectric small signal coefficients. This was done over a wide range of temperature (-200°C…+200°C) and phase composition (0…1 rh/tet). Additionally, the piezoelectric properties were correlated to the ratio of rhombohedral and tetragonal phases.:Danksagung II
Symbolverzeichnis IV
Abkürzungsverzeichnis VI
Inhalt VII
1 Einleitung 1
1.1 Piezoelektrische Werkstoffe 1
1.2 Zielstellung 2
1.3 Materialsystem 3
1.4 Lösungsansatz 3
2 Grundlagen 5
2.1 Klassifizierung dielektrischer Keramiken 5
2.1.1 Wirkung elektrischer Felder auf dielektrische, keramische Werkstoffe 5
2.1.2 Piezoelektrizität einkristalliner und keramischer Dielektrika 7
2.1.3 Pyroelektrizität keramischer Dielektrika 8
2.1.4 Ferroelektrizität keramischer Dielektrika 8
2.2 Piezokeramische Werkstoffe des Systems PZT 10
2.2.1 Blei- Zirkonat- Titanat (PZT) 11
2.2.2 Domänenstruktur des PZT 12
2.2.3 Intrinsische und extrinsische Beiträge zu den piezoelektrischen Eigenschaften nach der Polung 13
2.2.4 Der morphotrope Phasenübergang im PZT 14
2.2.5 Entwicklung von PZT Werkstoffen mit spezifischen Eigenschaften 15
2.2.6 Das Werkstoffsystem Pb(ZrXTi1-X)O3-Sr(K0,25 Nb0,75)O3 (PZT/SKN) 18
2.3 Das Phasendiagramm des Werkstoffsystems PZT 20
2.4 Beschreibung der piezoelektrischen Eigenschaften 26
2.4.1 Die Komponenten der piezoelektrischen Eigenschaftsmatrix für perowskitische, piezokeramische Werkstoffe 28
2.4.2 Definition der Kohärenz von piezoelektrischen Eigenschaftsmatrizen 30
2.4.3 Mathematische Kohärenz 30
2.4.4 Physikalische Konsistenz 31
2.5 Schwingungsmoden piezokeramischer Probenkörper 32
2.5.1 Longitudinalschwingung (3-3 Schwingung) 34
2.5.2 Transversalschwingung (3-1 Schwingung) 34
2.5.3 Planarschwingung (Radial- Schwingung) 35
2.5.4 Dicken- Dehnungs- Schwingung (Dickenschwingung) 35
2.5.5 Dicken- Scher- Schwingung (1-5 Schwingung) 36
3 Messmethoden 37
3.1 Bestimmung der Matrix der piezoelektrischen Komponenten nach DIN Standard 37
3.2 Impedanzanalyse 38
3.2.1 Das Impedanzspektrum piezoelektrischer Proben 39
3.3 Röntgen- Diffraktometrie (XRD) 43
4 Experimentelle Durchführung 45
4.1 Verwendete Werkstoffe und Probenvorbereitung 46
4.1.1 Dichtebestimmung 48
4.2 Temperaturabhängige Kleinsignalimpedanzmessung 49
4.3 Röntgen– Diffraktometrie– Untersuchungen (XRD) 56
4.4 Keramographie 58
4.5 Automatisierung des Messsystems 59
5 Datenaufbereitung und Primärdatenerfassung 59
5.1 Kompensation von Messfehlern 59
5.2 Datenverarbeitung 59
5.3 Ermittlung einer optimierten piezoelektrischen Eigenschaftsmatrix 60
5.3.1 Bestimmung der vorläufigen Eigenschaftsmatrix 61
5.3.2 Berechnung einer optimierten Eigenschaftsmatrix und Minimierung der Messfehler 64
5.4 Bestimmung der Phasenlage mittels Röntgen- Diffraktometrie- Untersuchungen 65
5.5 Temperatur- und Zusammensetzungs- Eigenschafts- Mappings 71
5.6 Einführung von „Pseudo- Phasengrenzen“ 72
6 Ergebnisse und Diskussion 75
6.1 Ergebnisse der keramographischen Untersuchungen 75
6.2 Ergebnisse der XRD Untersuchungen 80
6.3 Ergebnisse der temperaturabhängigen Kleinsignalimpedanzmessungen 85
6.4 Korrelation von Phasenlage und PbZrO3-Anteil 91
6.5 Erstellen einer vollständigen, kohärenten Eigenschaftsmatrix an einem konkreten Beispiel 100
6.6 Selbstkonsistenzprüfung anhand eines FEM Modells in ANSYS 112
6.7 Bestimmung der Phasenlage anhand einfacher, temperaturabhängiger Messungen 118
6.7.1 Bestimmung der absoluten Phasenlage bei Proben des Systems PZT/SKN 119
6.8 Fehlerdiskussion 121
7 Zusammenfassung 123
8 Ausblick 124
9 Abschließende Anmerkungen 125
10 Literaturverzeichnis 126
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