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Korngrößenanalyse

nikon metrology industry material grain sizing

Die richtige Korngröße ist fundamental für die Mikrostruktur von Materialien und für die richtigen physikalischen und mechanischen Eigenschaften einer Reihe von Materialien, wie zum Beispiel Metall, Plastik, Mineralien und Verbundwerkstoffe, die im Ingenieurs- und Bauwesen, bei medizinischen Geräten, in der Halbleiter-/Elektronik-Branche und vielen anderen Bereichen zum Einsatz kommen. Feinkörniger Stahl ist beispielsweise fester, während grobkörniger Stahl leichter verarbeitet werden kann. Die Korngrößenanalyse wird als Qualitätskontrolle eingesetzt, um sicherzustellen, dass Materialien vorschriftsgemäß hergestellt werden und ihren Zweck erfüllen. Die Korngrößenanalyse wird außerdem in Forschung und Entwicklung und bei der fortlaufenden Qualitätssicherung genutzt, um Materialfehler zu verstehen. Der Korngrößenanalyse-Prozess zur Qualitätskontrolle muss nach etablierten Standards erfolgen, die von Organisationen wie ASTM und JIS festgesetzt werden.

Mikroskopische Analysen der Korngröße werden normalerweise an Querschnittsproben durchgeführt. Korngrenzen können mithilfe von Licht-, Farb- und Kontrast-Effekten bei den Aufnahmen und/oder durch Ätzen der Proben sichtbar gemacht werden. Selbst bei Proben von einheitlicher Korngröße können die sichtbaren Korngrößen und -formen abweichen, je nachdem, wo jedes Korn zerteilt worden ist (ein schräger Schnitt kann beispielsweise eine längliche Kornerscheinung zur Folge haben). Mikroskopische Untersuchungen werden für gewöhnlich zur Bestimmung der Korngröße in Verbindung mit der Bildanalyse über passende Software (z.B. das „NIS Elements Metallo“-Modul), die automatisch die Anzahl und Größenverteilung in einem bestimmten Bereich misst, eingesetzt. Mehrere Messmethoden sind üblich, zum Beispiel die ‚planimetrische’, ‚lineare’, ‚zirkuläre’ Methode oder die ‚Abrams’-Methode. Automatische Bildgebungs- und Analyseverfahren können die Kornanalyse in der Qualitätssicherung erheblich beschleunigen.

Zu den wichtigen Mikroskopieverfahren bei der Korngrößenanalyse zählen (je nach untersuchtem Material) Hellfeld-Mikroskopie, Dunkelfeld-Polarisationslicht, Epi-Fluoreszenz- und Auflichtmikroskopie sowie das Interferenz-Kontrast-Verfahren.

Häufig verwendete Begriffe in der Korngrößenanalyse:

• Planimetrische Korngrößenbestimmung
• Lineare Korngrößenbestimmung
• Zirkuläre Korngrößenbestimmung
• Abrams
• Planimetrische Methode nach Jeffries
• Dreipunktmethode
• Heyn-Methode
• Hellfeld
• Dunkelfeld
• Phasenkontrast
• Differenzieller Interferenzkontrast
• Auflichtmikroskopie
• Polarisationsmikroskopie
• Epi-Fluoreszenz
• Metallmikroskop
• Bildanalyse-Software

 

 

 
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