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Oral-Poster-Präsentation

Untersuchung der Verteilung mechanischer Eigenschaften in Verbundwerkstoffen mittels Nanohärte-Mapping

Wednesday (26.06.2019)
11:44 - 11:47 Uhr

Die mechanischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen hängen von den verwendeten Komponenten und deren Verteilung ab. Lokale Messmethoden, wie Härtemessungen, spielen daher schon lange eine wichtige Rolle in der Untersuchung der Komponenten im Verbundwerkstoff. Deren Eigenschaften zeigen sich abhängig von den verwendeten Herstellungsprozessen und verändern sich innerhalb der Lebensdauer des Verbundes. Die Methoden der registrierenden Härteprüfung (Nanoindentation) entwickeln sich fortlaufend weiter und umfassen viele Möglichkeiten der statischen und dynamischen Werkstoffprüfung auf Nanometerskala.

Nanohärte-Mapping bedeutet, dass es gelingt mit vielen räumlich verteilten Härtemessungen mit sehr kleinen Eindringtiefen und Abständen im <1µm-Bereich die lokalen Eigenschaften eines Werkstoffs abzubilden. Mit bis zu 6 Härteprüfungen pro Sekunde ist es dabei bereits gelungen Karten mit 1.000.000 Einzelmessungen zu erzeugen.

Die Nanohärte-Mapping-Methode lässt sich mit verschiedenen Umgebungsbedingungen kombinieren, denen Verbundwerkstoffe im Einsatz begegnen können. Dazu zählen ein Temperaturbereich von 800°C bis -120°C, Luftfeuchte bis 75%RH bei 75°C sowie das Messen in Flüssigkeiten, in Sauerstoffarmen Umgebungen und im Vakuum.

Im Beitrag werden einige Beispiele aus dem Bereich der Faserverbundwerkstoffe gezeigt, die die lokale Änderung von Glasfasern durch Oxidation, die Temperaturabhängigkeit von Härte und E-Modul von Fasern und Matrix in einem SiC-Verbund sowie die Bestimmung des Glasübergangs von Epoxidharz in einem Faserverbundwerkstoff umfassen.

Sprecher/Referent:
Dr. Ude Dirk Hangen
Bruker Nano GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Douglas Stauffer
    Bruker BNS
  • Dr. Jaroslav Lukes
    Bruker Nano GmbH