REM-Analytik an beschichteten metallischen Oberflächen / ZWL

Beschichtungen spielen nicht nur im Alltag, sondern vor allem im Bereich der technischen (Hightech-) Anwendungen eine immer größere Rolle. Die Anwendungsgebiete und die Art der Herstellung der Beschichtungen sind vielfältig. Bei den Beschichtungsverfahren gibt es nicht nur auftragende Techniken, sondern auch abtragende und umwandelnde Methoden. Praktische Zielsetzungen der Oberflächentechnik sind beispielsweise Korrosionsschutz, Erhöhung der Verschleißfestigkeit, […]

Beschichtungen spielen nicht nur im Alltag, sondern vor allem im Bereich der technischen (Hightech-) Anwendungen eine immer größere Rolle. Die Anwendungsgebiete und die Art der Herstellung der Beschichtungen sind vielfältig. Bei den Beschichtungsverfahren gibt es nicht nur auftragende Techniken, sondern auch abtragende und umwandelnde Methoden.
Praktische Zielsetzungen der Oberflächentechnik sind beispielsweise Korrosionsschutz, Erhöhung der Verschleißfestigkeit, Steigerung der Gleiteigenschaften, elektrische Leitfähigkeit, dekorative Schichten usw.
In der praktischen Anwendung haben die Konversionsschichten, wie z.B. Phosphatierungen (Zink- und Manganphosphatschichten) und Brünierungen, eine bedeutende Rolle.
Für die Beurteilung der Schichtqualität, Schichtaufbau und Schichteigenschaften ist die Verwendung eines hochauflösenden Rasterelektronenmikroskops (REM) in Verbindung mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) ein wichtiges Werkzeug. Mittels einem Sekundärelektronendetektor (SE-Detektor) am REM (zur Abbildung der Topographie) kann z.B. das Aufwachsen und die Größe der Manganphosphatkristalle beurteilt werden (siehe Abbildung 1). Die Bedeckung der metallischen Oberfläche mit einer Phosphatbeschichtung kann mittels Rückstreudetektor am REM (Materialkontrast) beurteilt werden. Mittels EDX ist es möglich, die chemische Zusammensetzung der Beschichtung zu analysieren.
Die REM Analytik spielt auch im Bereich der fertigungsbegleitenden Qualitätskontrolle von technisch – tribologischen Brünierungen eine bedeutende Rolle, vor allem für die Beurteilung der Mikrostruktur, um Schäden zu vermeiden.
Weitere Möglichkeiten der REM Analytik an beschichteten metallischen Oberflächen ist die Bestimmung der Schichtdicke (am metallographischen Querschliff), die Nachvollziehbarkeit des Schichtaufbaus (z.B. einlagig oder mehrlagig) und die Beurteilung eines chemischen Angriffs des Grundwerkstoffs (z.B. Beizangriff beim Phosphatieren).

 

 
Dipl.-Ing. (FH) Susanne Winter

Zentrum für Werkstoffanalytik Lauf GmbH