Raster-Elektronen-Mikroskop Werkstofftechnik Praktikum PDF

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Infos fürs Praktikum. Detaillierte Beschreibung zur Funktion des REM...

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Praktikum Werkstofft Werkstofftechnik echnik Nr. 5

REM Bruchf Bruchflächenuntersuchun lächenuntersuchun lächenuntersuchungg Ziel des Versuchs: Ziel des Versuchs ist die Untersuchung und Analyse von Bruchflächen verschiedenartiger Proben. Betrachtet werden Proben aus verschieden Materialien mit unterschiedlichen Brucheigenschaften. Versuchsaufbau/Durchführung: Ein stark gebündelter Elektronenstrahl entsteht zwischen der Kathode und der Anode. Um die ungewollte Ablenkung der Elektronen zu verhindern, muss in der REM-Kammer ein Vakuum herrschen. Die Kondensatoren erzeugen ein magnetisches Feld, welches die Elektronen bündelt. Dadurch wirken sie ähnlich einer Linse oder einem Objektiv. Die Ablenkrasterspulen geben dem Strahl seine Richtung und bündeln ihn weiter, sodass er sauber auf den Probenteller trifft. Die Proben müssen elektrisch leitfähig sein. Durch das Auftreffen des Elektronenstrahls werden Sekundärelektronen aus der Oberfläche der Probe geschleudert. Ein Detektor erfasst die unterschiedlich starken SekundärElektronenemissionen. Diese werden durch einen Verstärker als Graustufenbild dargestellt. Vor- und Nachteile zum Lichtmikroskop: Das REM bietet gegenüber dem Lichtmikroskop eine wesentlich höhere Tiefenschärfe, dadurch lassen sich Bruchflächen visualisieren und untersuchen. Der maximale Vergrößerungsfaktor des REM liegt bei 1.000.000:1. Die Vergrößerung des Lichtmikroskops wird durch die Wellenlänge des sichtbaren Lichts begrenzt und liegt bei etwa 1500:1. Allerdings ist das Lichtmikroskop kompakter und schneller in der Anwendung, des Weiteren sind die Anschaffungskosten eines REM wesentlich höher. Zum Vergleich: REM ≈ mindestens 30.000€ Lichtmikroskop ≈ 1500-6000€

Probenvorbehandlung: Elektrisch nicht leitfähige Objekte muss man mit Edelmetallen oder Kohlenstoff vor der Untersuchung Sputtern (Ionen-Beschuss). Des Weiteren müssen alle Proben vakuumstabil sein. Duktiler und spröder Bruch: Duktile Brüche sind Verformungsbrüche. Sie treten nach großen plastischen Verformungen auf. Man erkennt sie an der Einschnürung und der Wabenstruktur. Spröde Brüche sind verformungslos, sie zeigen eine sehr geringe plastische Verformung vor dem Bruch. Sprödbrüche haben eine kraterartige Struktur. Interkristallin/Transkristallin: Interkristalline Brüche zeigen einen Rissverlauf entlang der Korngrenzen, man spricht vom Kornzerfall. Dieser Bruchverlauf ist relativ selten. Transkristalline Brüche verlaufen durch die Körner und haben daher eine höhere Versetzungsdichte. EDX-Analyse: Die EDX-Analyse ist eine Röntgenmikroanalyse mit dem REM. Sie dient der Untersuchung von Einschlüssen und Verunreinigungen, sowie Ausblühungen. Außerdem dienen die Röntgenspektrometer der Untersuch der Elementzusammensetzung. Durch das Auftreffen des Elektronenstahl auf eine Probe, werden Sekundärelektronen frei. Die entstehende Lücke wird von einem Elektron einer höheren Schale aufgefüllt. Aus der daraus freiwerdenden Energie entsteht die sogenannte Bremsstrahlung. Besser bekannt als Röntgenstrahlung. Jedes Element hat eine spezifische Röntgenstrahlung (Wellenlänge), dadurch lässt sich die Zusammensetzung ermitteln.

Strunk, Tim Lucas

Matrikelnummer: 5250062

28.01.2020...