Laborleistungen DKI

Die Untersuchung von Kupfer unterscheidet sich in vielfältiger Weise von der klassischer metallener Werkstoffe wie Stahl oder Aluminium.  Hier haben wir über viele Jahre ein spezielles Knowhow aufgebaut.  Mit dieser Expertise unterstützen und begleiten wir Sie gerne  bei der Aufklärung Ihrer Fragen rund um Kupferwerkstoffe. Wir bieten Ihnen angepasste (maßgeschneiderte) Lösungen für Ihre Aufgabenstellung an.
Die nachfolgende Auflistung zeigt beispielhaft einige Möglichkeiten auf,  sprechen Sie uns aber gerne an,  wenn Sie weitergehenden Bedarf haben.  Wir beraten Sie gerne,  wie sich Ihre spezielle Fragestellung optimal klären lässt.

Zusammensetzung von Kupfer und Kupferlegierungen:

 Mulitelementbestimmung  -  ICP-OES    

(Inductively Coupled Plasma  -  Optical Emission Spectrometry) Funkenspektrometer zur Simultanuntersuchung aller Begleitstoffe im Kupfer (mit Ausnahme des Sauerstoffs).  Mit einer Basismethode werden die Elemente Ag, Al, As, Au, B, Be, Bi, C, Cd, Co, Cr, Fe, Mg, Mn,Nb,  Ni, P, Pb, Pt, S, Sb, Se, Si, Sn, Te, Ti, Zn, Zr in der Kupfermatrix bestimmt.  Für spezielle Fragen (z.B. komplexe Legierungen,  hohe Empfindlichkeit oder hohe Konzentration) haben wir darüber hinaus weitere kupferspezifische Methoden entwickelt.

Sauerstoffbestimmung   

Hochtemperaturmethode - in reinem Kupfer spielt der Sauerstoffgehalt eine erhebliche Rolle z.B. für die Verarbeitbarkeit (Schweißen, Löten), die Wärmebehandlung und oberhalb des Schwellenwertes von 400 mg/kg auch für die elektrische Leitfähigkeit.

Struktur von Materialien und Bauteilen:

Mikroskopie:

Metallproben werden in der Regel mittels Auflicht-Mikroskopie zur Aufklärung von Gefügestrukturen untersucht.  Wir betreiben sowohl ein Lichtmikroskop mit bis zu 1.000facher Vergrößerung und ein Stereomikroskop mit bis zu 100facher Vergrößerung. Hierzu werden die Proben je nach Bedarf geschliffen, poliert und geätzt.

Rasterelektronenmikroskopie:

Rasterelektronenmikroskopie:
Zur weitergehenden Strukturaufklärung dient die Rasterelektronenmikroskopie.  Diese lässt sich mit der EDX (Energiedispersive Röntgenspektroskopie) kombinieren, um mit hoher örtlicher Auflösung die lokale chemische Zusammensetzung (etwa die einzelner Phasen) zu bestimmen.

Computertomographie:

Während die Mikroskopie den zweidimensionalen Blick auf Oberflächen gewährt,  gestattet die Computertomographie das dreidimensionale „Durchleuchten“ von Bauteilen.  Aufgrund der hohen Dichte von Kupfer bedarf es sehr hoher Energien,  um Bauteile zu durchleuchten.  Die Identifizierung und Darstellung von Materialfehlern ist ab etwa 0,1 mm möglich.

Mechanische Eigenschaften:

Festigkeit und Härte: 

Die Bestimmung an Kupfer und Kupferlegierungen erfolgt mit den bekannten Prüfgeräten.  Örtlich hoch aufgelöste Eigenschaften werden mit Nanoindentern bestimmt,  etwa die Mikrohärte einzelner Phasen im Gefüge.

Dauerschwingfestigkeit:  

Zur Bestimmung des Langzeitverhaltens von draht- oder bandförmigen Proben betreiben wir einen Prüfstand nach der Norm ASTM B470-2.  Über die Norm hinaus sind wir an diesem Gerät in der Lage,  Untersuchungen auch bei erhöhten Temperaturen (bis 180 °C) durchzuführen.  Untersuchungen nach weiteren Methoden können bei Bedarf durchgeführt werden.

Elektrische Eigenschaften:

Stromtragfähigkeit:   

Kupfer als der beste technisch verfügbare Leiterwerkstoff hat eine große Stromtragfähigkeit.  Zur Überprüfung von Bauteildimensionierungen sind wir in der Lage,  das Verhalten von Komponenten an Stromquellen mit bis zu 500 A Stromstärke und 15 kW Leistung im Dauerbetrieb zu testen.

Thermophysikalische Eigenschaften:

Wärme- und Temperaturleitfähigkeit:   

mit der Laser-Flash-Methode lassen sich die thermischen Eigenschaften bis zu einer Temperatur von 500 °C bestimmen.

Korrosionsverhalten:

Die vergleichende Charakterisierung des Korrosionsverhaltens von Metallen und Legierungen ist durch die Erfassung von Stromdichtekurven möglich.  Schwachstellen in Legierungen  lassen sich durch stationäres Polarisieren und anschließende Untersuchung mittels Stereo-, Licht- und Elektronenmikroskopie identifizieren.

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