Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

«Technology Briefing» zur Oberflächenanalytik - Materialien ins «Gesicht» schauen

04.11.2013
Materialanalytik ist ein breites Feld mit unterschiedlichsten Methoden. Zu entscheiden, welche für ein Problem am sinnvollsten ist, ist selbst für Fachleute oft schwierig. Hilfe dazu bot die Tagung «Materialanalytik an dünnen Schichten, Oberflächen und Grenzflächen» am 29. Oktober an der Empa-Akademie in Dübendorf.

Dünne Schichten, Oberflächen, Grenzflächen: Damit werden wir tagtäglich konfrontiert, auch ohne uns darüber bewusst zu sein. «Oberflächen sind das Gesicht der Materialien», so Jörg Patscheider, Empa-Dünnschichtspezialist.

«Wenn wir uns mit Materialien befassen, müssen wir uns mit deren Oberflächen auseinandersetzen. Denn was der Körper beispielsweise von einem Implantat sieht, ist nur die Oberfläche.» Und diese entscheidet, ob der Körper das Implantat akzeptiert, oder ob er es abstösst. Daher müssen die Eigenschaften dieser Oberflächen genau bekannt sein. Es ist wichtig zu wissen, ob sie aus dem gewünschten Material bestehen, für Implantate etwa aus Chromnickelstahl oder Titan, oder ob es darauf unerwünschte Verunreinigungen gibt.

Oberflächenanalysen mit aufwändigen Apparaturen, von denen die wichtigsten an der Tagung vorgestellt wurden, zeigen dies.

Grenzflächen mit Schadenpotenzial

Auch Grenzflächen sind entscheidend. Ob eine Beschichtung haftet oder nicht, entscheidet die Grenzfläche zwischen Beschichtung und Grundmaterial. Abplatzende Beschichtungen können verheerend sein, wie Empa-Forscher Roland Hauert anhand einiger Schadenfällen anschaulich aufzeigte. So lösten sich etwa superharte Schichten – auf Bohrern oder in Motoren sehr bewährt – teils erst nach Jahren von bereits implantierten künstlichen Hüftgelenken. Ursache ist eine bestimmte Art von Korrosion der haftvermittelnden Grenzschicht, ausgelöst von aggressiven Körperflüssigkeiten. Oft sind Grenz- und Oberflächenprobleme auch für den Stillstand ganzer Produktionsstrassen verantwortlich, weiss Hauert, – ein Schaden, der schnell hohe Haftungs- und Stillstandkosten verursacht.

Jede Methode hat ihre individuellen Besonderheiten

Phillip Willmott, Forscher am Paul Scherrer Institut (PSI), stellte die «Swiss Light Source» (SLS) vor, eine der Grossanlagen am PSI. Sie macht Visualisierungen der verborgenen Eigenschaften von Materialien möglich. Dies geschieht mittels Synchrotronstrahlung, einem sehr intensiven, für das menschliche Auge unsichtbaren Licht. Die damit erreichten Resultate sind sehr zuverlässig und können mit anderen Methoden meist nicht erreicht werden. Giorgio Travaglini, Leiter Technologietransfer am PSI, betonte, dass die SLS «nicht nur ein Spielzeug für die Physiker ist, sondern auch anderen Anwendern zur Verfügung steht.»

Antonia Neels, Leiterin Analytik am «Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique» (CSEM), stellte Analysemethoden mittels Röntgenbeugung und Mikroskopie vor und wie sie vor allem für die Entwicklung moderner Beschichtungsmethoden eingesetzt werden können. Sie fasste ihre Arbeit so zusammen: «Das Ziel ist, die Prozesse zu verstehen.»

Angesprochen vom «Technology Briefing» an der Empa waren vor allem Fachleute aus Industrieunternehmen, denen diese Veranstaltung eine Übersicht über die in der Schweiz auf engstem Raum vorhandene breite Palette an Analysekompetenzen und -instrumenten bot. Vorgestellt wurden die Möglichkeiten, die an der Empa, am PSI und am CSEM vorhandenen sind. Dabei wurde sehr detailliert auf die Vor- und Nachteile der jeweiligen Analysemethoden eingegangen, auch bei den Fragen der Teilnehmenden und in den anschliessenden Diskussionen. Jürgen Ramm von der Oerlikon Balzers AG gratulierte den Organisatoren zur Idee einer solchen Veranstaltung: «Es ist nicht möglich, Schichtentwicklung zu machen, ohne eine gute Analytik.» Diese Veranstaltung bot einen umfangreichen Überblick über verfügbare Methoden, um genau diesen Wünschen aus der Industrie nachzukommen.

Weitere Informationen:
http://www.empa.ch/plugin/template/empa/3/141884/---/l=1

Rémy Nideröst | EMPA
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch

Weitere Berichte zu: Analysemethode Analytik Beschichtung CSEM Empa Grenzfläche Implantat Oberflächenanalytik PSI SLS Schicht

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Quantenanomalien: Das Universum in einem Kristall
21.07.2017 | Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe

nachricht Projekt »ADIR«: Laser bergen wertvolle Werkstoffe
21.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Robuste Computer für's Auto

26.07.2017 | Seminare Workshops

Läuft wie am Schnürchen!

26.07.2017 | Seminare Workshops

Leicht ist manchmal ganz schön schwer!

26.07.2017 | Seminare Workshops