Elektronenmikroskopielabor

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1 MATERIALS CENTER LEOBEN FORSCHUNG GMBH KOMPETENZ & ZUVERLÄSSIGKEIT I ISO 9001 ZERTIFIZIERT S O

2 MATERIALS CENTER LEOBEN KOMPETENZ UND MODERNSTE EINRICHTUNGEN FÜR IHREN ERFOLG Hochauflösende REM-Untersuchungen Analysen an Bauteilen und großen Proben Focussed Ion Beam Micromachining 3D Werkstoff- und Schädigungsuntersuchung Unsere Expertise ist Ihr Gewinn Standard- und hochauflösende Untersuchungen an Bauteiloberflächen, metallographischen Schliffen (Gefügecharakterisierung) und von Bruchflächen (fraktographische Beurteilung). Durchführung von Untersuchungen und Schadensanalytik an realen Bauteilen, Werkzeugen oder großen Proben. Dabei ist auch die Untersuchung von Materialien mit nichtleitenden Phasen oder Schichten ohne Bedampfen möglich. Mikro- und Nanobearbeitung mittels Focussed Ion Beam Technologie zur Probenherstellung für mikromechanische und mikrostrukturelle Untersuchungen. Werkstoffcharakterisierung mittels aufeinanderfolgender FIB Schnitte (FIB slicing Technik) und anschließender 3D Rekonstruktion zur Beschreibung des dreidimensionalen Aufbaus von Werkstoffen oder Mikrokomponenten. Das Materials Center Leoben agiert mit seiner theoretischen und praktischen Expertise und mit seinen Einrichtungen als flexibler, praxisorientierter Partner von Forschung, Entwicklung und Anwendung in den Bereichen Werkstofftechnik, Prozesstechnik, Qualitätssicherung und Bauteilauslegung mit hohem Verständnis für Ihre Aufgabenstellungen. Die Kernkompetenz des Elektronenmikroskopie labors liegt in: REM-Charakterisierung von Oberflächen, Bruchflächen und Schliffen. Untersuchung einer Kurbelwelle im GroßraumRasterelektronenmikroskop 200 nm 1 µm Zielpräparation von TEM-Dünnfolien oder Atomsondenspitzen für weiterführende hochauflösende Untersuchungen. Das Angebot des Rasterelektronenmikroskopielabors reicht von raschen Standardanalysen bis hin zu aufwendigen hochauflösenden Untersuchungen unter Einbeziehung der modernsten derzeit zur Verfügung stehenden Analysesysteme im Bereich der DualBeam-Rasterelektronenmikroskopie. FIB-Schnitt in eine beschichtete Oberfläche Karbidausscheidung in einem Kaltarbeitsstahl Werkstoffuntersuchungen bis hin zur 3D-Ge fügetomographie mit Hilfe der REM-FIB Technologie. Werkstoffcharakterisierung hinsichtlich Schädigung. Herstellung einer mikromechanischen Biegeprobe einer Beschichtung (Breite 2µm) 200 µm REM Untersuchung und Schadensanalytik großer bzw. schwer zu reinigender Proben R EM Untersuchung von nichtleitenden Bauteilen und Komponenten ohne zusätzliche Bedampfung (z.b. keramische Komponenten oder Metall / Kunststoff Verbunde) E rweiterte 3D-Schadensanalytik durch Nutzung der FIB-Schnitttechnologie. EBSD Analyse an Kupfer TEM-Folien Präparation mittels FIB 2- und 3-dimensionale Abbildung einer Fehlstelle in einer Beschichtung Oberflächencharakterisierung hinsichtlich Topographie und lokale chemische Zusammensetzung Gefügecharakterisierung anhand metallographischer Schliffe Charakterisierung und Beurteilung geschädigter Oberflächen (z.b. von korrodierten oder verschlissenen Teilen) Fraktographische Beurteilungen (insbesondere auch im Rahmen von Schadensanalysen) Zielpräparation von TEM Dünn folien für nach folgende elektronenmikroskopische Untersuchungen* Zielpräparation von Atomsondenspitzen für nach folgende Atomsondenuntersuchungen* Herstellung von Proben für mikromechanische Prüfung von Werkstoffen (z.b. von dünnen Schichten)* 3D Gefügetomographie auf Basis unterschiedlicher Elektronen- und Ionenkontraste, EBSD-Orientierungskontrast und lokale chemische Zusammen setzung D Tomographie von beschichteten Oberflächen (dünne Schichten) oder Mikrokomponenten D Schädigungstomographie (Schädigungsmapping zur Untersuchung von Schädigung zufolge der Fertigung oder des Einsatzes) Chemischer Analyse (EDX) der Einschlüsse. *weiterführende Analysen (TEM, APFIM bzw. mikro mechanische Versuche) werden in Kooperation mit Forschu ngspartnern des MCL durchgeführt FIB-Freischnitt zur Sichtbarmachung von Defekten (Einschlüssen)

3 MATERIALS CENTER LEOBEN KOMPETENZ UND MODERNSTE EINRICHTUNGEN FÜR IHREN ERFOLG Hochauflösende REM-Untersuchungen Analysen an Bauteilen und großen Proben Focussed Ion Beam Micromachining 3D Werkstoff- und Schädigungsuntersuchung Unsere Expertise ist Ihr Gewinn Standard- und hochauflösende Untersuchungen an Bauteiloberflächen, metallographischen Schliffen (Gefügecharakterisierung) und von Bruchflächen (fraktographische Beurteilung). Durchführung von Untersuchungen und Schadensanalytik an realen Bauteilen, Werkzeugen oder großen Proben. Dabei ist auch die Untersuchung von Materialien mit nichtleitenden Phasen oder Schichten ohne Bedampfen möglich. Mikro- und Nanobearbeitung mittels Focussed Ion Beam Technologie zur Probenherstellung für mikromechanische und mikrostrukturelle Untersuchungen. Werkstoffcharakterisierung mittels aufeinanderfolgender FIB Schnitte (FIB slicing Technik) und anschließender 3D Rekonstruktion zur Beschreibung des dreidimensionalen Aufbaus von Werkstoffen oder Mikrokomponenten. Das Materials Center Leoben agiert mit seiner theoretischen und praktischen Expertise und mit seinen Einrichtungen als flexibler, praxisorientierter Partner von Forschung, Entwicklung und Anwendung in den Bereichen Werkstofftechnik, Prozesstechnik, Qualitätssicherung und Bauteilauslegung mit hohem Verständnis für Ihre Aufgabenstellungen. Die Kernkompetenz des Elektronenmikroskopie labors liegt in: REM-Charakterisierung von Oberflächen, Bruchflächen und Schliffen. Untersuchung einer Kurbelwelle im GroßraumRasterelektronenmikroskop 200 nm 1 µm Zielpräparation von TEM-Dünnfolien oder Atomsondenspitzen für weiterführende hochauflösende Untersuchungen. Das Angebot des Rasterelektronenmikroskopielabors reicht von raschen Standardanalysen bis hin zu aufwendigen hochauflösenden Untersuchungen unter Einbeziehung der modernsten derzeit zur Verfügung stehenden Analysesysteme im Bereich der DualBeam-Rasterelektronenmikroskopie. FIB-Schnitt in eine beschichtete Oberfläche Karbidausscheidung in einem Kaltarbeitsstahl Werkstoffuntersuchungen bis hin zur 3D-Ge fügetomographie mit Hilfe der REM-FIB Technologie. Werkstoffcharakterisierung hinsichtlich Schädigung. Herstellung einer mikromechanischen Biegeprobe einer Beschichtung (Breite 2µm) 200 µm REM Untersuchung und Schadensanalytik großer bzw. schwer zu reinigender Proben R EM Untersuchung von nichtleitenden Bauteilen und Komponenten ohne zusätzliche Bedampfung (z.b. keramische Komponenten oder Metall / Kunststoff Verbunde) E rweiterte 3D-Schadensanalytik durch Nutzung der FIB-Schnitttechnologie. EBSD Analyse an Kupfer TEM-Folien Präparation mittels FIB 2- und 3-dimensionale Abbildung einer Fehlstelle in einer Beschichtung Oberflächencharakterisierung hinsichtlich Topographie und lokale chemische Zusammensetzung Gefügecharakterisierung anhand metallographischer Schliffe Charakterisierung und Beurteilung geschädigter Oberflächen (z.b. von korrodierten oder verschlissenen Teilen) Fraktographische Beurteilungen (insbesondere auch im Rahmen von Schadensanalysen) Zielpräparation von TEM Dünn folien für nach folgende elektronenmikroskopische Untersuchungen* Zielpräparation von Atomsondenspitzen für nach folgende Atomsondenuntersuchungen* Herstellung von Proben für mikromechanische Prüfung von Werkstoffen (z.b. von dünnen Schichten)* 3D Gefügetomographie auf Basis unterschiedlicher Elektronen- und Ionenkontraste, EBSD-Orientierungskontrast und lokale chemische Zusammen setzung D Tomographie von beschichteten Oberflächen (dünne Schichten) oder Mikrokomponenten D Schädigungstomographie (Schädigungsmapping zur Untersuchung von Schädigung zufolge der Fertigung oder des Einsatzes) Chemischer Analyse (EDX) der Einschlüsse. *weiterführende Analysen (TEM, APFIM bzw. mikro mechanische Versuche) werden in Kooperation mit Forschu ngspartnern des MCL durchgeführt FIB-Freischnitt zur Sichtbarmachung von Defekten (Einschlüssen)

4 MATERIALS CENTER LEOBEN KOMPETENZ UND MODERNSTE EINRICHTUNGEN FÜR IHREN ERFOLG Hochauflösende REM-Untersuchungen Analysen an Bauteilen und großen Proben Focussed Ion Beam Micromachining 3D Werkstoff- und Schädigungsuntersuchung Unsere Expertise ist Ihr Gewinn Standard- und hochauflösende Untersuchungen an Bauteiloberflächen, metallographischen Schliffen (Gefügecharakterisierung) und von Bruchflächen (fraktographische Beurteilung). Durchführung von Untersuchungen und Schadensanalytik an realen Bauteilen, Werkzeugen oder großen Proben. Dabei ist auch die Untersuchung von Materialien mit nichtleitenden Phasen oder Schichten ohne Bedampfen möglich. Mikro- und Nanobearbeitung mittels Focussed Ion Beam Technologie zur Probenherstellung für mikromechanische und mikrostrukturelle Untersuchungen. Werkstoffcharakterisierung mittels aufeinanderfolgender FIB Schnitte (FIB slicing Technik) und anschließender 3D Rekonstruktion zur Beschreibung des dreidimensionalen Aufbaus von Werkstoffen oder Mikrokomponenten. Das Materials Center Leoben agiert mit seiner theoretischen und praktischen Expertise und mit seinen Einrichtungen als flexibler, praxisorientierter Partner von Forschung, Entwicklung und Anwendung in den Bereichen Werkstofftechnik, Prozesstechnik, Qualitätssicherung und Bauteilauslegung mit hohem Verständnis für Ihre Aufgabenstellungen. Die Kernkompetenz des Elektronenmikroskopie labors liegt in: REM-Charakterisierung von Oberflächen, Bruchflächen und Schliffen. Untersuchung einer Kurbelwelle im GroßraumRasterelektronenmikroskop 200 nm 1 µm Zielpräparation von TEM-Dünnfolien oder Atomsondenspitzen für weiterführende hochauflösende Untersuchungen. Das Angebot des Rasterelektronenmikroskopielabors reicht von raschen Standardanalysen bis hin zu aufwendigen hochauflösenden Untersuchungen unter Einbeziehung der modernsten derzeit zur Verfügung stehenden Analysesysteme im Bereich der DualBeam-Rasterelektronenmikroskopie. FIB-Schnitt in eine beschichtete Oberfläche Karbidausscheidung in einem Kaltarbeitsstahl Werkstoffuntersuchungen bis hin zur 3D-Ge fügetomographie mit Hilfe der REM-FIB Technologie. Werkstoffcharakterisierung hinsichtlich Schädigung. Herstellung einer mikromechanischen Biegeprobe einer Beschichtung (Breite 2µm) 200 µm REM Untersuchung und Schadensanalytik großer bzw. schwer zu reinigender Proben R EM Untersuchung von nichtleitenden Bauteilen und Komponenten ohne zusätzliche Bedampfung (z.b. keramische Komponenten oder Metall / Kunststoff Verbunde) E rweiterte 3D-Schadensanalytik durch Nutzung der FIB-Schnitttechnologie. EBSD Analyse an Kupfer TEM-Folien Präparation mittels FIB 2- und 3-dimensionale Abbildung einer Fehlstelle in einer Beschichtung Oberflächencharakterisierung hinsichtlich Topographie und lokale chemische Zusammensetzung Gefügecharakterisierung anhand metallographischer Schliffe Charakterisierung und Beurteilung geschädigter Oberflächen (z.b. von korrodierten oder verschlissenen Teilen) Fraktographische Beurteilungen (insbesondere auch im Rahmen von Schadensanalysen) Zielpräparation von TEM Dünn folien für nach folgende elektronenmikroskopische Untersuchungen* Zielpräparation von Atomsondenspitzen für nach folgende Atomsondenuntersuchungen* Herstellung von Proben für mikromechanische Prüfung von Werkstoffen (z.b. von dünnen Schichten)* 3D Gefügetomographie auf Basis unterschiedlicher Elektronen- und Ionenkontraste, EBSD-Orientierungskontrast und lokale chemische Zusammen setzung D Tomographie von beschichteten Oberflächen (dünne Schichten) oder Mikrokomponenten D Schädigungstomographie (Schädigungsmapping zur Untersuchung von Schädigung zufolge der Fertigung oder des Einsatzes) Chemischer Analyse (EDX) der Einschlüsse. *weiterführende Analysen (TEM, APFIM bzw. mikro mechanische Versuche) werden in Kooperation mit Forschu ngspartnern des MCL durchgeführt FIB-Freischnitt zur Sichtbarmachung von Defekten (Einschlüssen)

5 DIE GRUNDLAGEN UNSERE KOMPETENZ Unser Leistungsangebot im Werkstoffcharakterisierung mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) (z.b. Gefügebeurteilung, Phasenzusammensetzung) 3D-Charakterisierung von Bauteiloberflächen und Bruchflächen inkl. lokaler Ermittlung der chemischen Zusammensetzung und Schädigung 3D Gefügetomographie basierend auf Kornorientierung oder chemischer Zusammensetzung Zielpräparation von Dünnfolien für die Transimissionselektronenmikroskopie (TEM) und Untersuchung der TEM-Proben im Durchstrahlungsmodus (STEM) inkl. chemische Analytik (einfache TEM-Analysen ohne Beugung) Zielpräparation von Atomsondenspitzen aus beliebigen Bereichen von Proben (Bulkmaterialien und dünne Schichten) für weitere Analyse bei unseren Forschungspartnern Herstellung von Mikroproben für mechanische insitu-versuche mit verschiedenen Geometrien (z.b. Quader, Zylinder oder Mikrozugproben und Biegebalken) (in-situ-versuche in Kooperation mit Forschungspartnern) Einbringung kleiner rissähnlicher Defekte (im subμm bis μm-bereich) zum Studium des Verhaltens kurzer Risse Unsere Anlagenausstattung im Dual-Beam Rasterelektronenmikroskop mit fokussiertem Ionenstrahl (Focused Ion Beam) der Firma Zeiss (AURIGA -CrossBeam Workstation): Hochauflösendes Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop mit diversen Detektoren (Sekundärelektronen-, Rückstreuelektronen-, STEM-, Sekundärionen-, InLens- und EBSD-Detektor) Focussed Ion Beam (Cobra-Orsay-Physics) Gasinjektionssystem für Bedampfung/Bearbeitung mit unterschiedlichen Substanzen (Graphit, Platin, Jod, Wasserdampf) und Ladungskompensation zur Analyse von nichtleitenden Proben Energiedispersives Röntgenanalysesystem (EDX) Rasterelektronenmikroskop mit großer Probenkammer der Firma Zeiss Typ EVO MA 25 : Rasterelektronenmikroskop mit LaB 6 -Kathode und Niederdruckmodus (u.a. gut geeignet für die Analyse von nichtleitenden und verunreinigten (z.b. ölbehafteten Proben) Große Probenkammer für die Untersuchung von Bauteilen und großen Proben - Probengewicht mit voller Kippmöglichkeit bis 2,5 kg, Probenhöhe bis ~ 100 mm - Probengewicht ohne Kippen > 5 bis ~ 10 kg (bei max. Höhe bis ~ 210 mm) Sekundär- und 5-Quadranten-Rückstreuelektronendetektor Energiedispersives Röntgenanalysesystem (EDX) 3D Oberflächentopographie-Software der Firma Alicona (MeX)

6 MATERIALS CENTER LEOBEN FORSCHUNG GMBH Materials Center Leoben Forschung GmbH Roseggerstraße 12 A-8700 Leoben T F [email protected]