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Vortrag

Präparation dünner Aluminiumproben für die mechanische Analyse mittels Nanoindentierung

Freitag (20.09.2019)
11:20 - 11:40 Uhr Hamburg 1

Die Bestimmung mechanischer Eigenschaften von dünnen Reinstaluminium-Proben mittels Nanoindentierung stellt besondere Ansprüche an die Probenvorbereitung. Nanoindentierung ist eine oberflächensensitive Messmethode ist, deshalb ist es wichtig, dass neben Sauberkeit, Flachheit und Homogenität der Probenoberfläche ebenso sichergestellt wird, dass keine Kaltverfestigung der Oberfläche stattfindet. Außerdem muss bei der Auswahl der Probengeometrie die Bauweise des Indentormesskopfes beachtet werden.


Der notwendige Randabstand, der sich aus der Indentormesskopfbauweise ergibt, wurde als erstes experimentell ermittelt. Kaltgewalzte Reinstaluminium-Proben (Al 99,999 %) wurden mit notwendigem Randabstand herausgetrennt, eingebettet und elektropoliert. Diesen Proben wurde das eigentliche Indentierungsexperiment verwendet. Dafür wurde eine Serie von 100 Indentierungen auf einer Fläche von 1 mm2 in Probenmitte durchgeführt. Anhand der Messergebnisse wurde die Ortsabhängigkeit der Messungen und somit der Randeinfluss kontrolliert. Um den mechanischen Einfluss durch Probenpräparation (Kaltverfestigung) zu überprüfen wurde eine Pop-In-Analyse durchgeführt der Kraft-Eindringkurven durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass elektrolytisches Polieren saubere, flache und fehlerfreie Oberflächen liefern kann. Durch die geschickte Auswahl konnte der Randeinfluss ausgeschlossen werden. Außerdem konnte durch die Pop-In-Analyse gezeigt werden, dass die Kaltverfestigung der Oberflächen duch die angewendete Elektropolitur nahezu vernachlässigbar ist.


Die Ergebnisse dieser Studie werden bei weiteren Untersuchungen an polykristallinen Reinstaluminiumproben praktisch angewendet, um systematische Fehler möglichst gering zu halten.

Sprecher/Referent:
Pavel Filippov
Hochschule München
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Ursula Koch
    Hochschule München