Fachwörter-Lexikon
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Aluminium Knetlegierung
Aluminium Knetlegierungen werden vor allem durch Umformen wie beispielsweise Walzen oder Strangpressen in ihre Endform überführt. Typische Vertreter sind die aushärtbaren Legierungen der Zusammensetzung AlCuSiMn, AlCuMg, AlMgSi, AlZnMg und AlZnMgCu sowie die nichtaushärtbaren Legierungen wie AlMn, AlMg und AlMgMn. Sie werden beispielsweise zu Halbzeugen in Form von Bändern, Blechen, Rohren, Stangen, Drähten und Strangpressprofilen verarbeitet.
Konfokalmikroskopie
Mit der Konfokalen Laser-Scanning Mikroskopie (c-LSM) werden Oberflächentopografien auf einer mikroskopischen Größenskala optisch dreidimensional erfasst (Abb. 1). Die Höhenauflösung (z-Achse) der Methode liegt bei maximal 5 nm bis 10 nm mit einer Wiederholbarkeit (σ-1) von circa 1 nm. Die laterale (x,y) Auflösung der Methode liegt bei maximal 120 nm (1 Größenordnung besser als bei klassischen mikroskopischen Techniken). Die Bildfelder sind mit typischerweise 640 µm x 640 µm bzw. 256 µm x 256 μm relativ klein, können aber durch verbinden mehrerer Bilder vergrößert werden (Durchmesser des menschlichen Haar liegt bei ca. 70 µm.
Abb. 1: Beispielmessung Konfokalmikroskopie
Der Aufbau eine c-LSM ist dem eines klassischen Mikroskops sehr ähnlich. Durch ein Linsensystem wird ein Objekt vergrößert und auf einem Detektor ( Photomultiplier) abgebildet. Bei einem c-LSM wird kurz vor dem Detektor, durch eine bündelnde Linse, ein Zwischenfokus erzeugt, in welchem sich eine sehr kleine Blende (Durchmesser circa 50 μm) befindet. Als Resultat wird die Schärfentiefe des Gesamtsystems drastisch reduziert (Abb. 2). Damit ist die z-Position eines jede Bildpunktes genauer bekannt, als dies bei einem gewöhnliche Mikroskop der Fall wäre, und Höheninformationen im Bild lassen sich deutlich genauer ermitteln. Zur Steigerung des Effekts wird bei einem c-LSM ein blauer Laser als Lichtquelle verwendet, da dessen Licht feiner fokussiert werden kann, als bei polychromatischen Lichtquellen (Glühbirne).
Abb. 2: Schärfentiefe Konfokalmikroskopie
Beim weitgehend zerstörungsfrei arbeitenden c-LSM kann die Probe in der Regel ohne Vorbehandlung unter dem Mikroskop positioniert und unter atmosphärischen Bedingungen vermessen werden. Kontaminationen oder Beschädigungen der Probe treten nicht auf. Große Winkel auf der Probe (Neigungen, Rundungen, Rampen) können ohne Probleme erfasst und ausgewertet werden (Abb. 3). Die Technik erlaubt die Aufnahme praktisch aller Materialien, unabhängig vom Glanz, der Transparenz, oder Farbe (auch reiner Kohlenstoff als Graphit, Diamant, Ruß). Die Methode liefert immer dann genaue und wiederholbare Ergebnisse, wenn ein Objektiv mit einer großen Numerischen Apertur (N.A.) verwendet wird. Diese geht allerdings immer mit einer hohen Vergrößerung und damit kleinem Bildfeld, sowie geringem Arbeitsabstand einher. Bei grob strukturierten, oder geneigten Proben kann es zu Problemen kommen. Nachteilig ist die begrenzte laterale Auflösung, die aber durch die universellen Einsatzfähigkeit ausgeglichen wird.
Abb. 3: Erfassung großer Winkel Konfokalmikroskopie
Zink
Zink (Zn) ist ein bläulich-weißes sprödes und unedles Metall mit der Ordnungszahl 30 im Periodensystem der Elemente. Es zählt zu den Übergangsmetallen, hat ein voll besetztes d-Orbital und deshalb Erdalkali-ähnliche Eigenschaften. Nach der IUPAC-Nomenklatur bildet Zink mit Cadmium und Quecksilber die Gruppe 12. Der Schmelzpunkt liegt bei 419,53 °C. Mit einem Massenanteil an der Erdhülle von 0,0076 % liegt das Zink an 24. Stelle der Häufigkeitsscala der Metalle, es kommt jedoch nicht in gediegener Form vor. Mit einer Dichte von 7,14 g/cm3 zählt es zu den Schwermetallen. Im auskristallisierten Zustand weist es ein hexagonales Gitter (hdP) auf. Zwischen 100 °C und 200 °C ist es jedoch recht duktil und lässt sich leicht verformen.