Ionenstrahlpräparation von Keramikwerkstoffen, keramischen Granulaten und Grünkörpern für die hochauflösende Gefügeanalyse im Rasterelektronenmikroskop

Am Beispiel des Werkstoffes Siliziumnitrid wurde die Möglichkeit aufgezeigt, mit Hilfe der Ionenstrahlpräparation in Kombination mit hochauflösender Rasterelektronenmikroskopie, Submikro- bzw. Nanoporen und Risse nachzuweisen. Weiterhin wurde verdeutlicht, dass es möglich ist, Verbundwerkstoffe, die aus Komponenten mit extrem unterschiedlich harten Gefügebestandteilen bestehen, mit der Ionenstrahltechnik kantenscharf zu präparieren. Damit können Poren und Mikrorisse z. B. in Wolframcarbid-Kobalt-Schichten eindeutig nachgewiesen werden. So können Fehler im Werkstoff bereits früh erkannt und vermieden werden. Mit der Ionenstrahlpräparation gelingt es außerdem weiche keramische Granulate und Grünkörper, die mechanisch sehr instabil sind, für die Rasterelektronenmikroskopie zu schneiden und zu präparieren. Mit dieser Technik besteht somit die Möglichkeit, die innere Poren- und Defektstruktur von Granulaten und Grünkörpern bis in den Nanometerbereich darzustellen.

Using the example of silicon nitride, this paper describes the opportunities of ion beam prepn. in combination with high-resoln. SEM to det. cracks as well as submicro- and nanopores. Furthermore, it is demonstrated that sharp edges can be prepd. in materials consisting of components of extremely different hardness. This allows the unequivocal detn. of pores and microcracks in tungsten carbide layers. Soft ceramic granules as well as green bodies can be cut by ion beam prepn. for investigation with SEM.