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Abhängig vom Beanspruchungsprofil müssen oberflächenmodifizierte Materialien, Komponenten sowie Mikro- und Makro-Systeme in der Praxis sicher und zuverlässig funktionieren.

Mit Ausnahme der mechanischen Integrität ist bei einer Vielzahl von Produkten die eigentliche Funktion in Form von Multi-Material-Systemen – zum Beispiel als Schichtsystem – auf der Oberfläche integriert, die komplexen Beanspruchungsszenarien standhalten müssen. Zudem sind Oberflächen vor Degradation zu schützen beziehungsweise mit Sicherheitsmerkmalen auszurüsten. Funktionelle und Schutzschichten, Defekte und Schädigungen sind auf der Mikro- und Nanoskala zu charakterisieren.

Zur Lösung dieser Aufgaben widmet sich der Fachbereich Oberflächenmodifizierung und Oberflächenmesstechnik sowohl präparativen als auch messtechnischen Fragestellungen. Dabei geht es um die Anwendung und Weiterentwicklung von Schicht- und Oberflächendesigns im Bereich der Qualitätssicherung, Normung und Schadensanalyse.

  • Kompetenzen

    • Messtechnik: Multi-Sonden-Verfahren bzw. multi-spektrales Mapping/Imaging von Oberflächenkenngrößen: Nano – Mikro – Makro
    • Modifizierung: additive/subtraktive plasma- und nass-chemische Verfahren: Funktions-/Schutzschichten, Muster, Merkmale, partikuläre Systeme
    • Charakterisierung generischer (Oberflächentopographie, Oberflächenenergie, Schichtdicke, Schichtmorphologie, Schichtgradienten) sowie Systemkenngrößen (Haft- und Verbundfestigkeit, Grenzflächenspannung) von Schicht-/Substratsystemen
    • Charakterisierung mechanisch-technologischer, optischer und chemisch-struktureller Oberflächen-/Schichtkenngrößen
    • Bewertung von Beanspruchungs-, Schädigungs- und Versagensmechanismen

  • Arbeitsschwerpunkte

    • Haft-, Kleb- und Verbundfestigkeit von Schicht-/Substrat- bzw. Multi-Material-Systemen
    • Materialographie (Topographie, Oberflächenenergie, Schichtdicke, Gefüge, Morphologie)
    • Plasto- und visko-elastische Eigenschaften von Schicht-/Substrat-Systemen (Härte, Elastizitäts-/Kriechmodul)
    • Optische und dielektrische Eigenschaften von Schicht-/Substrat-Systemen (Brechungsindex, Extinktionskoeffizient, Real- und Imaginärteil der dielektrischen Funktion)
    • Chemische und mikrostrukturelle Eigenschaften von Schicht-/Substrat-Systemen (chemische Zusammensetzung und Struktur, Phasen, Textur, Korngröße)

  • Angebotsspektrum/Technische Ausstattung

    • Zug-, Zugscher-, Torsions-, Schäl-, Ritz-, Kavitationstest
    • Fluoreszenz-, Licht-, Stereo-, IR-Mikroskopie
    • Quer-, Längs-, Schräg-, Oberflächenschliff, Mikrotomschnitt, Ätzungen
    • Oberflächenenergie: Tropfen- und Plattenmethode
    • Schichtdicke: Quer-/Kalottenschliff, magnet-induktiv/Wirbelstrom, ellipsometrisch, röntgenographisch
    • Topographie: AFM, WLIM, Tastschnitt, Streifenlicht
    • Mechanische Kenngrößen: instrumentierte Eindringprüfung, Härteprüfung
    • Optische Kenngrößen: Ellipsometrie (UV-vis-IR)
    • Chemisch-strukturelle Kenngrößen: Röntgenfluoreszenz, FTIR-Spektroskopie, Röntgenbeugung, Röntgenreflektometrie
    • Beschichtung, Strukturierung, Referenzschichtsysteme

  • Publikationen des Fachbereichs

    In der Datenbank PUBLICA finden Sie Veröffentlichungen von Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der BAM.

    Veröffentlichungen des Fachbereichs Oberflächenmodifizierung und Oberflächenmesstechnik in PUBLICA

    PUBLICA

Dr. rer. nat. Uwe Beck, Leiter Fachbereich Oberflächenmodifizierung und -messtechnik der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)

Kontakt Dr. rer. nat. Uwe Beck

Leiter Fachbereich 6.7

Zweiggelände Fabeckstraße

Telefon: +49 30 8104-1821

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