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Lösungen für die Evaluierung keramischer Eigenschaften, Glasuntersuchungen und die Keramikindustrie

Material-Imaging

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Keramik und Glas

Keramik: Resistent gegenüber Chemikalien und Hitze

Keramik ist ein wichtiger Bestandteil zahlreicher Produkte wie Baustoffe, Keramikfliesen oder sanitärer Einrichtungen. Keramische Materialien zeichnen sich durch Eigenschaften wie Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien und Hitze aus. Ein wichtiger Anwendungsbereich ist daher die Verwendung als Feuerfestmaterial in extremen Umgebungen, zum Beispiel als Ofenauskleidungen. Technische und Hochleistungskeramik wird auch in der Elektro- und Elektronikindustrie zum Beispiel als keramische Isolation verwendet, aber auch in der Medizintechnik, wo Prothetik wie Zahnimplantate oder synthetische Knochen mit Hydroxylapatit mit Keramik beschichtet wird. Bei der Entwicklung neuer Materialien muss das Verhältnis zwischen keramischen Mikrostrukturen und keramischen Eigenschaften festgelegt werden. In der Fehleranalyse kann die Mikrostruktur eine wertvolle Informationsquelle darstellen, die Auskunft über die Bruchursache geben kann. In der Qualitätssicherung werden mikroskopische Musteraufnahmen mit einem Standard verglichen, um einheitliche Produktmerkmale sicherzustellen. Sie benötigen eine Auswahl an Mikroskopen, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind - robust, flexibel, hochentwickelt und automatisiert.

Mikrostrukturelle Untersuchungen

Die keramische Mikrostruktur beeinflusst die mechanischen Eigenschaften des Materials und des resultierenden Produkts weitgehend und wird normalerweise mithilfe von Auflichtmikroskopie im Hell- oder Dunkelfeld untersucht. Zusätzlich wird oft Polarisationsmikroskopie eingesetzt, um Kristallite in Keramik zu identifizieren und strukturell zu beobachten. Ein aufrechtes Mehrzweck-Forschungslichtmikroskop wie Axio Imager 2 ermöglicht Einblicke in die Mikrostruktur von Keramikproben. Die Mikrostruktur steht in einem direkten Verhältnis zur Leistung und zu den Eigenschaften einer Komponente oder Probe und kann in der Fehleranalyse Auskunft über die Bruchmechanismen geben.

Nanostrukturelle Untersuchungen

Auch für die Charakterisierung der Nanostrukturen von Glas und Glaskeramik sind Elektronenmikroskope je nach der erforderlichen Auflösung wertvolle Instrumente. Rasterelektronenmikroskope (SEM) wie EVO, MERLIN oder SIGMA bieten hier eine Lösung, da sie Phasentrennungen <100 nm abbilden können. Insbesondere die Kristallausrichtung kann mit EBSD-Detektoren ermittelt werden. Für die Analyse nicht leitender Proben kann ein Rasterelektronenmikroskop wertvolle Informationen liefern.

Keramografie

Wie in anderen materialografischen Disziplinen ist eine korrekte Probenpräparation - Schneiden, Schleifen, Polieren und Ätzen - in der Keramografie von großer Bedeutung. Interessierende Merkmale sind Körner, Phasen und Porosität. Nach der ordnungsgemäßen Präparation der Probe werden die Merkmale mit einem Mikroskop abgebildet, das eine Digitalkamera der AxioCam Produktfamilie verwendet. Die jeweiligen Merkmale werden mit der neusten Softwareversion von AxioVision schnell und einfach analysiert.

Oberflächen-Imaging

Die Verwendung von Helium- und Neon-Ionenstrahlen mit ORION NanoFab erzeugt extrem oberflächenempfindliche Bilder, weil die sekundären Elektronen aus den obersten 5 nm der Probe erzeugt werden. Darüber hinaus bietet ORION NanoFab ein einmaliges Ladungskompensationssystem auf Basis einer Elektronenstrahlkanone, das die Abbildung nicht leitender Proben wie Keramik und Glas sehr einfach und effizient macht.

Empfohlene Produkte für Keramik und Glas

 

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