materialeanalyse

Materialanalyse bezeichnet die systematische Untersuchung von Werkstoffen, um chemische Zusammensetzung, Mikrostruktur, physikalische Eigenschaften und Leistungsfähigkeit zu bestimmen. Sie dient der Qualitätssicherung, der Fehlersuche, der Entwicklung neuer Materialien sowie der Einhaltung von Normen und Spezifikationen.

Zu den Kernbereichen der Materialanalyse gehören die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung, die Untersuchung der Mikrostruktur, die Prüfung mechanischer Eigenschaften (Härte, Zug- oder Biegefähigkeit, Zähigkeit) sowie Oberflächeneigenschaften und Grenzflächenverhalten. Zudem werden thermo- und chemische Stabilität, Korrosion, Alterung und Umweltverhalten bewertet.

Analysen unterscheiden sich in zerstörungsfähige und zerstörungsfreie Verfahren. Zerstungsfreie Techniken umfassen Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF), Röntgenbeugung (XRD), Spektroskopien (IR, Raman), Oberflächenanalytik (XPS, SIMS, AES) und Mikroskopie (optisch, SEM). Zerstörende Ansätze schließen metallografische Schnitte, Licht- und Elektronenmikroskopie, Härteprüfungen, DSC, TGA sowie chemische Analysen mit ICP-OES/MS ein.

Ablauf einer Materialanalyse umfasst Probenahme, Probenvorbereitung, Datenerfassung, Auswertung und Interpretation, Validierung der Ergebnisse sowie die Dokumentation in Berichten. Die Vorgehensweise richtet sich nach einschlägigen Normen und Spezifikationen.

Typische Anwendungsfelder sind Materialforschung, Qualitätskontrolle in der Fertigung, Schadens- und Ursachenanalyse, Recycling und Lebenszyklusbewertungen. Standards werden durch ISO-, DIN- und ASTM-Normen festgelegt, die Referenzmethoden, Kalibrierung und Reporting definieren.