Charakterisieren | Analysieren | Messen | Prüfen

Gefüge- und Werkstoffanalyse

Das Fraunhofer IKTS bietet mit zahlreichen Charakterisierungsmethoden und umfangreichem Equipment eine optimale Basis für die Entwicklung vielfältigster Hochleistungswerkstoffe. Eine langjährige Erfahrung mit einem breiten Spektrum an Werkstoffen und Werkstoffverbunden eröffnet Kunden und Projektpartnern ein umfangreiches Leistungsangebot. Darauf aufbauend werden etablierte, normkonforme und neue Methoden kontinuierlich optimiert, um das Spektrum möglicher Informationen zu erweitern.

Der inhaltliche und methodische Schwerpunkt der Aktivitäten am Fraunhofer IKTS liegt auf den Gebieten der Keramik, Hartmetalle und Cermets. Seit vielen Jahren werden diese Kompetenzen jedoch auch von Kunden und Projektpartnern aus dem Bereich der Metalle und Verbundwerkstoffe nachgefragt. Neben der prozessbegleitenden Werkstoffcharakterisierung steht die qualitative und quantitative Analyse von Gefügen sowie die Untersuchung von Bauteilen auf Defekte bzw. Schwachstellen im Fokus der Untersuchungen. Präparations- und Analysemethoden werden dafür werkstoffspezifisch angepasst, stetig weiterentwickelt und optimiert.

Die Arbeit orientiert sich stets an höchsten Qualitätsansprüchen und bietet Kunden schnell und effizient die notwendigen Informationen. Dafür greifen Probenpräparation und Analyseequipment mit zahlreichen Methoden ineinander und ermöglichen eine Vielzahl von Analysen entlang der gesamten Technologiekette. Durch geeignete Parametervariation, z. B. am Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop, ist das Fraunhofer IKTS in der Lage, ein Maximum an möglichen Probeninformationen zu gewinnen.

Je nach Einsatzbereich und Anforderung wird auch für individuelle Werkstoffe und Produkte die optimale Methode zur Charakterisierung entwickelt. Auswertung und Interpretation bieten Kunden effektive Zusatzinformationen für die optimale Nutzung der Analyseergebnisse.

Mit steigenden Anforderungen an Hochleistungswerkstoffe, innovativen Produktfeldern und neuen technischen Möglichkeiten erweitert sich das Angebot am Fraunhofer IKTS kontinuierlich. So konnten in den letzten Jahren vielversprechende neue Methoden etabliert werden, insbesondere die hochauflösende 3D-Darstellung von kleineren Probenvolumina mittels FIB-Tomographie. Ergänzend können dreidimensionale Elementmappings Aussagen über lokale Zusammensetzungen und Inhomogenitäten liefern.

Ionenstrahlbasierte Präparationsmethoden erlauben es, empfindliche Werkstoffe wie Granulate, Grünkörper oder angesinterte Proben so zu präparieren, dass eine hochauflösende artefaktfreie Abbildung der Strukturen und Gefüge realisierbar wird.

Darüber hinaus können lokal elektrische Leitfähigkeiten im μm- und sub-μm-Bereich dargestellt werden.


Leistungsangebot
 

Materialographische Probenpräparation

  • Mechanische Probenpräparation
  • Chemische und physikalische Ätzverfahren zur Gefügekontrastierung
  • Ionenenstrahl-Präparationsmethoden, z. B. Focused-Ion-Beam-Präparation FIB, Ionenstrahlpolieren, Ionenstrahl-Böschungsschnitt
  • Herstellung von elektronentransparenten Proben für die STEM- und TEM-Abbildung
  • Zielpräparation
  • Präparationsmethoden für Granulate, Grünkörper, angesinterte und hochempfindliche Proben
  • Entwicklung individueller Präparationsmethoden

Mikroskopie

  • Lichtmikroskopie
  • Konfokale 3D-Laserscanningmikroskopie
  • Hochauflösende Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie
  • Transmissions-Elektronenmikroskopie
  • Atomkraftmikroskopie (z. B. LFM, MFM, EFM, SThM)
  • Ultraschallmikroskopie

Hochauflösende Analysemethoden

  • Energiedispersive Röntgenanalyse EDX
  • Wellenlängendispersive Röntgenanalyse WDX
  • EBSD-Orientierungs- und Phasenanalyse
  • TEM (inkl. EELS)
  • Hochauflösende 3D-Abbildung mittels FIB-Tomographie sowie 3D-EDX
  • EDX-Schichtdickenanalyse

Chemische und Phasenanalyse

  • Röntgendiffraktometrie XRD (qualitative und quantitative Analyse, Messung bei Raumtemperatur und bei hohen Temperaturen, Dünnschichtanalyse, Reflektometrie)
  • Röntgenfluoreszensanalyse RFA an Rohstoffen, Bauteilen und auch Flüssigkeiten
  • Mikroraman- und IR-Spektroskopie
  • Bestimmung von Sauerstoff- und Kohlenstoffgehalten

Weitere Leistungsangebote

  • Quantitative Gefügeanalyse (z. B. Korngrößenanalyse, Porositätsanalyse, Phasenanalyse, Schichtdickenanalyse, Bestimmung von Formparametern)
  • Analyse von Grenzflächen
  • Analyse korrosiver Reaktionen
  • Schadensanalyse (Einschätzung mechanischer, thermischer, tribologischer und korrosiver Belastungen, Fraktographie)
  • Bestimmung der Oberflächenrauheit