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Verbundwerkstoffe

nikon metrology industry material composites

Verbundwerkstoffe bestehen aus mindestens zwei Materialien, die in ihren chemischen oder physikalischen Eigenschaften erheblich voneinander abweichen. Man unterscheidet zwei Typen: Matrix- und Verstärkungs-Verbundwerkstoffe. Moderne Verbundwerkstoffe werden in der modernen Raumfahrt eingesetzt. Stahl, Zement, Beton und Asphalt kommen häufiger zur Anwendung und werden für Straßenbeläge verwendet. Verbundwerkstoffe gibt es bereits, seit Lehm und Stroh zu rudimentären Bauziegeln verarbeitet wurden.

Verbundwerkstoffe können in zwei Hauptgruppen unterteilt werden: nach kurzfaserverstärktem und langfaserverstärktem Material (oft geschichtete oder laminierte Struktur). Materialschäden und -verschleiß sowie Risse durch Erschütterung, Aufprall, Beladung oder wiederholte zyklische Belastung können Delaminierung (die Ablösung von Laminatschichten) bewirken. Die Ablösung einzelner Fasern von der Matrix stellt ebenfalls ein Problem dar.

Zerstörungsfreie Tests werden als Teil der Qualitätssicherung rechtzeitig während des gesamten Produktionsprozesses und beim Gebrauch des Verbundwerkstoffs durchgeführt. Ultraschall, Schallemission, Resonanzfrequenz und piezoelektrische Farbsensoren sind einige der Verfahren, die zur Identifizierung von Faserablösung und Delaminierung eingesetzt werden können.

Alternativ können Proben auch im Labor näher untersucht werden, um Fehler zu erkennen und die Produktionskonsistenz zu bewerten. Für die makroskopische Untersuchung wird das Stereomikroskop, für mikroskopische Untersuchungen das Lichtmikroskop mit Auflicht verwendet.

Wichtige Werkzeuge und Verfahren: Stereomikroskopie, inverse Mikroskope

Wichtige Instrumente: LV-Modellreihe

Zentrale Begriffe: Delaminierung, Faserablösung, Stereomikroskopie, Auflichtmikroskopie.

 

 
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