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Einsatz des Ionenstrahl-Böschungsschnitt-Verfahrens zur Untersuchung des Gefüges von Komposit-Keramiken mit extrem unterschiedlichen Komponenten (BN/TiB2) im Rasterelektronenmikroskop

Using the ion beam slope cutting technique for the examination of the microstructure of composite ceramics with extremely different components (BN/TiB2) in the scanning electron microscope
 
: Hauffe, W.; Obenaus, P.; Herrmann, M.; Hapke, J.

Praktische Metallographie 41 (2004), Nr.7, S.343-353
ISSN: 0032-678X
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IKTS ()
Ionenstrahl-Böschungschnitt-Verfahren

Abstract
Kompositkeramiken, deren Bestandteile extrem unterschiedliche Härten aufweisen, bereiten bei der keramografischen Präparation Probleme. Die mechanische Schliffpräparation ist nicht anwendbar, und auch die Untersuchung von Bruchflächen liefert nur begrenzte Aussagen. Zu diesen Materialien gehören BN/TiB2-Kompositwerkstoffe, die wegen ihrer hohen thermischen und korrosiven Stabilität sowie ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit wichtige Anwendungsfelder gefunden haben. Die Optimierung der Technologie erfordert Gefügeuntersuchungen dieses Materials, das aus einer weichen BN-Matrix und harten TiB2-Körnern besteht. Für die erfolgreiche Gefügedarstellung wird das lonenstrahl-Böschungsschnitt-Verfahren eingesetzt, das es gleichzeitig erlaubt, die gesamte dreidimensionale Mikrostruktur im REM (Rasterelektronenmikroskop) zu ermitteln. Die Verfahrensschritte werden auf der Basis kommerzieller Geräte (lonenstrahlanlage Gatan-PECS und hochauflösendes REM Leo-Gemini) ausgearbeitet. Die erfolgreiche Präparation wird am Beispiel BN/TiB2 emonstriert und steht für diesen Probentyp zu Verfügung.

 

Composite ceramic materials the components of which exhibit extremely different hardnesses pose problems in ceramographic preparation. Mechanical sectioning is inapplicable and an examination of fracture surfaces also furnishes limited results only. These materials include BN/TiB2 composite materials which have found important fields of application because of their high thermal resistance and corrosion stability and their high electric conductivity. Since this technology is to be optimized microstructure it requires examinations of this material, which is composed of a soft BN matrix and hard TiB2 grains. A successful microstructure representation is achieved by the ion beam slope cutting technique which also allows to determine the entire three-dimensional microstructure in the SEM (scanning electron microscope). Process steps are developed by means of commercial devices (Gatan-PECS ion beam equipment and Leo-Gemini high-resolution SEM). Such successful preparation is demonstrated by the BN/TiB2 example and is available for use with the sample type.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-26838.html