Einfluss der Indentergeometrie auf die Resultate von Indentationsmessungen

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Das Verständnis von Werkstoffen bzw. die Charakterisierung ihrer Eigenschaften im Submikrometerbereich stellt eine der zentralen Aufgabengebiete der aktuellen Werkstoffforschung dar. Die Erforschung kleinerer Dimension erfordert neue oder zumindest stark adaptierte Untersuchungsmethoden. Eine dieser adaptierten Methoden ist die Nanoindentation, welche eine Weiterentwicklung der klassischen Härteprüfung darstellt. Diese Technik ermöglich, bei sehr geringem Probenaufwand, die gleichzeitige Bestimmung von Härte und Indentermodul. Bei isotropen Materialien (z.B. Polykristallen) stimmen die Werte mit theoretischen und Vergleichsdaten aus anderen Versuchsaufbauten sehr gut überein. Ein anders Bild ergibt sich bei Betrachtung von anisotropen Materialien, wie zum Beispiel Einkristallen oder Cellulosefasern. Hier stimmen zwar die Härtewerte sehr gut mit Vergleichsdaten überein, jedoch zeigt der Indentermodul nicht jene Richtungsabhängigkeit, wie sie in der Literatur zu finden ist. Zwar gibt es verschiedene Korrekturansätze, trotzdem bleibt es ein Traum den tatsächlichen E-modul einer Orientierung mittels Indentierung zu messen. Da alle konventionell verwendeten Indenter immer eine spitze bzw. sphärische Form besitzen, ist aus geometrischen Überlegungen nachvollziehbar, dass im Zuge einer Belastung immer mehrere Orientierungen an der Wechselwirkung Indenter Probe beteiligt sein sollten. Die vorliegende Arbeit untersuchte, ob es mit einem Flatpunchindenter möglich ist, die Eigenschaften von exakt einer Richtung zu messen. Zu diesem Zweck wurden Kupfereinkristalle verschiedener Orientierung und Cellulosefasern untersucht. Zusätzlich wurden bei gleichen Bedingungen die Proben mit einem Berkovich, einem konischen Indenter und einem Cube Corner untersucht um mögliche Zusammenhänge zwischen diesen vier Indentertypen zu finden.

Details

Titel in ÜbersetzungInfluence of the indenter shape on the results of indentation measurements
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung19 Dez 2008
StatusVeröffentlicht - 2008