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für Materialanalysen und Forschung
Kompetenz–Innovation–Leidenschaft
Werkstoffanalytik
Unsere Werkstoffanalytik umfasst mechanische und physikalische Werkstoffuntersuchungen, wie z.B. Struktur-, Textur- und Gefügeanalysen. Diese bilden die Grundlagen sowohl zur Prüfung mechanischer/physikalischer Eigenschaften von Materialien und Werkstoffen als auch zu Optimierung von Herstellungsverfahren und zur Schadensanalytik.
Werkstoffe
Sowohl Werkstoffe als auch die Materialien aus den Geowissenschaften sind in ihren physikalischen und mechanischen Eigenschaften meist anisotrop, also richtungsabhängig. Sie ergeben sich aus dem inneren Aufbau, Größe und Orientierung der Kristallite, als auch durch Korngrenzeigenschaften und intrinsischen Spannungen des Materials. Somit ist die quantitative Bestimmung dieser Parameter sehr wichtig für viele Entwicklungen in der Technik, dem Maschinenbau, der Optimierung von Materialien und Verfahren in Produktentwicklung und Herstellung vieler Werkstoffe. Auch in der Schadensanalytik sind diese Verfahren sehr wichtig. Für die geowissenschaftliche Forschung bildet diese Analytik die Grundlage für die Rekonstruktion von geologischen Deformationsprozessen, wie auch auch für gesteinsmechanische Analysen. Unsere Analytik richtet sich sowohl an angewandte Fragestellungen (Werkstoffprüfung), als auch an die Grundlagenforschung.


Unsere Methoden
Diffraktion


Rasterelektronenmikroskopie
Unsere Analytik mittels Rasterelektronenmikroskopie umfasst sowohl Gefügeanalysen bzw. Metallographie mittels Rückstreu- und Sekundärelektronenbilder, als auch Texturanalysen mittels EBSD (Electron Backscattter Diffraction). Die Rückstreubilder können in Absprache quantitativ (z.B. Partikelanalysen, Korngrößen, Korngrenzorientierungen, Porosität und Rissverteilungen in 2D) ausgewertet werden. Zusätzlich bieten wir Analysen zu Mineral, bzw. Kristallitalterationen an. Dazu können mittels der Verwendung von energiedispersiver Röntgenstrahlen-Analyse (EDX) Elementverteilungen in Profilen oder Rasteranalysen, z.B. für eine Schadensanalytik, analysiert werden. Ergänzend zu den globalen Texturanalysen, können mittels EBSD lokal ortsaufgelöst Kristallorientierungen in einer Auflösung von 500 nm durchgeführt werden.
Härteprüfungen
Für Härteprüfungen verwenden wir eine Vickers Mikro-Härteprüfmaschine Wolpert Testor 4021. Durch die Ausstattung mit Prüfspitze können auch einzelne Gefügebestandteile in der Härteskala HV 0,2 bis 10 kp, also entsprechend im Kraftbereich von 1,96 – 98,07 N, gemessen werden. Wir bieten diese Werkstoffprüfung natürlich einzeln oder auch in Kombination mit anderen Analysen an.


Legierungsbestimmungen
Wir bieten in unserem Institut auch ortsaufgelöste Röntgenfluoreszenzanalysen (RFA/XRF) an, die sehr gut dazu geeignet ist, die chemische Zusammensetzung von Legierungen metallischer Werkstoffe zu überprüfen. Diese Werkstoffprüfung kann an Einzelpunkten, in Linienprofilen, oder an Rasterpunkten über Oberflächen durchgeführt werden. Bei Bedarf können diese Analysen auch mit weiterer Metallographie kombiniert werden.
Optische Gefügeanalytik
Wir führen an unserem Institut optische Gefügeanalytik einmal in Durchlichtmikroskopie (Geomaterialien, Keramik etc.) oder in Auflichtmikroskopie (Metallographie) durch. Bei der Durchlichtmikroskopie liegt die analytische Auflösung bei bis zu 0,2 μm, während die bei der Auflichtmikroskopie Auflösungen bis zu 1,6 μm möglich sind. Nach Absprache können bei beiden Verfahren auch quantitative Analysen des Gefüges über Bilddatenauswertung durchgeführt werden. Diese Untersuchungen können bei Bedarf auch mit weiteren Methoden unserer Werkstoffprüfung ergänzt werden.


Proben
Die Proben können in unserem Labor fachgerecht aufbereitet werden. Damit garantieren wir eine hohe Datenqualität und natürlich auch eine kontaminationsfreie Analytik. Die für die entsprechenden Analysen notwendigen Reinigungs-,Schleif-, Ätz- und Beschichtungsverfahren führen wir selbstverständlich auch in höchster Sorgfalt und Präzision durch. In den Fällen, in denen auch eine fachgerechte, orientierte Probennahme notwendig ist, können wir auch die Probennahme vor Ort, gemeinsam oder in Absprache, durchführen.
Qualitätskontrolle
In der Werkstoffanalytik besteht die Qualitätskontrolle zum Einen aus der sorgfältigen Probenpräparation (Schliffherstellung, Oberflächenpräparation, Pulverherstellung ohne Induktion von Kristallgitterdefekten). Zum Zweiten gehen wir mit sehr viel Sorgfalt und Erfahrung an die Analytik, die in langjähriger wissenschaftlicher Praxis entwickelt und erprobt ist. Dabei ist es sehr wichtig potentielle Fehlerquellen in allen Schritten von der Probenaufbereitung, der Analytik bis hin zur Datenauswertung zu vermeiden, bzw. quantitativ mit einzubeziehen. Hier versprechen wir höchste Sorgfalt, Präzision und langjährige wissenschaftliche Praxis.


Anwendungen der Werkstoffanalytik
- Optimierung von Herstellungsprozessen (Umformung, Rekristallisation)
- Schadensanalytik
- Optimierung der mechanischen bzw. physikalischen Eigenschaften von Materialien auch aus den Geowissenschaften (Baustoffe etc.)
- Charakterisierung von plastischen und bruchhaften Verformungsprozessen
- (Mineral)Phasenanalysen an Werkstoffen und geowissenschaftlichem Probenmaterial