| Titel | Gold-Marker-Technik (GMT) - Messung von Verschleiß und oberflächennahen Deformation mit Nanometerauflösung |
| Autor | D. Shakhvorostov, P. Norton, M. Müser |
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| Inhalt | Zusammenfassung Heutzutage erfolgt eine nanometergenaue Messung des Verschleißes lateral und orthogonal zur Reiboberfläche mittels Rasterkraftmikroskopie. Optische Interferometrie hingegen hat nur vertikal eine Nanometerauflösung. Beide Methoden messen den Verschleiß in dem die Topographie vor und nachdem Test verglichen werden. Sie können deshalb keine Information über die durch Reibung induzierte oberflächennahe Deformation liefern. Sie können auch nicht das vom Gegenkörper in die Verschleißspur übertragene Material vom ursprünglichen Material unterscheiden oder das Verschleißverhalten einzelner Bestandteilen (Phasen) des Materials identifizieren. In diesem Beitrag zeigen wir, dass die oben erwähnten Details der Verschleißmechanismen mit Hilfe von Gold Markern gemessen werden können, wenn diese in den oberflächennahen Bereich der Probe mit bekannten Tiefenprofilen implantiert sind. Wir berichten über die Anwendung dieser Technik (GMT) sowohl zur Messung des phasenspezifischen Verschleißes einer Aluminium-Silizium Legierung als auch zur Ermittlung des Rotationswinkels einzelner Silizium Körner in der Aluminium Matrix nach dem Reibvorgang. Abstract Measuring wear with nanometer resolution laterally and normal to a materials surface is usually achieved with atomic force microscopes; optical interferometry is only capable of nm resolution normal to the surface. These methods provide no information about sub-surface processes and often can neither distinguish newly added from original material nor afford phase specific information. Here, we demonstrate that these deficiencies can be overcome with gold markers that are implanted into the near-surface region with well-defined concentration profiles, which are subsequently analyzed with scanning electron probes after rubbing. We illustrate the method by quantifying the phase-specific wear of an aluminum-silicon alloy, as well as demonstrating the capability of determining the rotation of individual silicon particles in the aluminum matrix. |
| Datum | 2010 |
