Materialanalyse

Für hochaufgelöste und extrem präzise Fragestellungen haben wir neben FIB-, REM-, EDX- und EBSD-Untersuchungen auch die Möglichkeit für 3D-Tomographien im Mikrometerbereich und Atomsondentomographien im Nanometerbereich anzufertigen.

Sowohl bei der Qualitätskontrolle des Warenein- und ausgangs, der Prozessbegleitung und auch bei möglichen Verwechslungsprüfung spielt die Materialanalytik eine entscheidende Rolle. Mithilfe unseres vollausgestatteten Funkenspektrometers können wir innerhalb weniger Minuten die chemische Zusammensetzung von Proben bis in den unteren ppm-Bereich bestimmen.

Komplementäre Untersuchungen zur Gefügeanalyse, REM-EDX oder Atomsondentomographie sind ebenfalls bei uns möglich.

Durch die maximale Ausstattung unseres Geräts können wir Legierungen basierend auf folgenden Elementen untersuchen:

• Eisen inklusive niedrig und hoch legierter Stähle sowie Gusseisen
• Aluminium
• Kupfer
• Nickel
• Titan
• Cobalt
• Zinn
• Zink
• Blei
• Magnesium

Aufgrund ihrer Vielfalt und Präzision zählen die integralen Verfahren der Röntgenbeugungsanalyse zu den wichtigsten Methoden der phasenspezifischen Materialcharakterisierung.

Mit unseren Geräten können wir folgende Informationen ermitteln:

• Qualitative und quantitative Bestimmung von Phasen, deren Zusammensetzungen sowie deren Anteile am Probenvolumen
• Aufbau der kristallinen Struktur (z.B. Struktur, Gitterkonstante, Netzebenenabstand)
• Anwesenheit amorpher Phasen
• Gitterbaufehler, Dichte von Versetzungen, Stöchiometrie

Auch zur Beschreibung des Gefügezustands können wir gewinnbringende Messungen durchführen:

• Eigenspannungsanalyse zur Bestimmung der Existenz und Größe von herstellungs- oder einsatzbedingten, oberflächennahen Eigenspannungen
• Texturanalyse zur Detektion bevorzugter Orientierungen von Kristalliten an Oberflächen und Beschichtungen

Durch spezielle, einsetzbare Optiken können wir zusätzliche Messungen anbieten:

• Korngrößenbestimmung nanokristalliner Materialien
• Bestimmung des Verformungszustands, der Dicke und der Qualität von Dünnschichten
• Vermessung von Einkristallen und deren Perfektion

Unsere eingebaute Hochtemperaturkammer ermöglicht Phasenanalysen unter Vakuum oder Schutzgasatmosphäre bei Temperaturen bis zu 1200 °C. Phasenanalyse sowie Spannungs- und Texturanalyse sind bei geeignetem Probenmaterial bis in den Mikro-Bereich mit bis zu 50 µm lokaler Auflösung möglich.

Um ein verbessertes Signal-Untergrund-Verhältnis zu erreichen und damit präzisere Ergebnisse zu liefern, können wir auch besonders untergrundarme Phasenanalysen durchführen. Die Kombination dieser Techniken ist für Labordiffraktometer nahezu einzigartig und neuster Stand der Labortechnik.

Durch die hohe Auflösung bis in den Sub-nm-Bereich ist das REM unser Standardwerkzeug zur Untersuchung von:

• Ausscheidungen und Einschlüssen
• Schichtsystemen
• Korngrößen
• Poren und anderen Sub-µm-Strukturen

Die Kombination aus FIB und REM erweitert unser Repertoire um folgende Möglichkeiten:

• Erzeugung oberflächennaher Querschnitte (Beispielvideo ansehen)
• Charakterisierung dünner Schichten und Schichtsysteme
• Herstellung von STEM- und APT-Proben
• 3D-Darstellung und Berechnung von Gefügen

Im Bereich der Schadensanalyse können wir mit unseren Systemen folgende Fehlstellen identifizieren und analysieren:

• Bruchflächen
• Rissfortschritt und Rissbewertung
• Wasserstoffversprödung
• Fremdeinschlüsse

Zusätzlich eingebaute Systeme ermöglichen uns, eine ganzheitliche Bewertung durchzuführen:

• Chem. Analyse von Partikeln, Schichten oder Elementverteilungen (EDX)
• Analyse von Kristallorientierungen, Korngrößen-verteilungen, Versetzungsdichten, Texturen, Verformungen und Vorzugsrichtungen (EBSD)
• Rekonstruktion ehemaliger Austenitkörner aus EBSD-Daten
• Untersuchung und chem. Analyse von Ausscheidungen, Phasen und Schichten bis in den Sub-nm-Bereich (STEM inkl. STEM-EDX)
• Lokal aufgelöste Reparaturen, Fertigung präziser Maskengeometrien und spezieller mechanischer Bauteile, gezielte Abscheidung leitender und nichtleitender Verbindungen (Micromachining) (Beispielvideo ansehen)

Darüber hinaus können wir auf de facto atomarer Skala mittels Atomsondentomographie (APT) drei-dimensionale Materialanalysen verschiedenster Werkstoffe im Nanoskalenbereich mit Analyse-empfindlichkeiten von bis zu 5 ppm anbieten.