Charakterisierung von Werkstoffen und Strukturen mittels Rasterelektronenmikroskopie und EDX, EBSD sowie STEM Analytik

Im Rahmen des bewilligten Antrages wird ein hochauflösendes Rasterelektronenmikroskop mit EDX-, EBSD- und STEM-Detektoren beschafft. Durch das kombinierte elektrostatisch-magnetisches Objektiv des Systems sind sehr hohe Vergrößerungen bei niedrigen Beschleunigungsspannungen und feldfreiem Betrieb möglich. Hierdurch können eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien, darunter Stähle, elektrochemisch abgeschiedene Legierungen, Polymere und Verbundwerkstoffe bis hin zu biologischen Zellen charakterisiert werden. Diese Materialien sind von großem Interesse für die angewandte Forschung an der Hochschule Kaiserslautern in den Bereichen des Maschinenbaus, des Bauingenieurswesens, der Elektrotechnik sowie den Life Sciences und damit auch von zentraler Bedeutung für zukünftige Forschungsaktivitäten. Die Charakterisierung von Materialien mittels Rasterelektronenmikroskopie und entsprechender analytischer Erweiterungen bieten ideale Ansätze für die interdisziplinäre Verknüpfung von Forschungsfeldern der verschiedenen Fachgebiete, da hier einerseits Synergien und Analogien gefunden (bspw. bionische Strukturen), andererseits auch themenübergreifende Fragestellungen bearbeitet werden können. Für das bewilligte Großgerät gibt es konkrete Strategien, wie dieses im Rahmen von laufenden und beantragten Forschungsprojekten eingesetzt werden soll. Bspw. soll hierdurch eine Modellierung von Schädigungsvorgängen in Stählen ermöglicht und daraus Parameter für eine Lebensdauerberechnung abgeleitet werden. Konkret geht es hierbei um die Verknüpfung der Werkstoffantwort mit den ablaufenden Werkstoffmechanismen. In einem ähnlichen Zusammenhang geht es um die Quantifizierung von Prozessketten bei der subtraktiven Bearbeitung von Stählen. Darüber hinaus sollen elektrochemisch abgeschiedene hart- und weichmagnetische nanokristalline Werkstoffe hinsichtlich ihrer Eigenschaften charakterisiert werden, wodurch zukünftig neue Anwendungsfelder für diese etablierte, aber noch nicht weit verbreitete Technologie erschlossen werden. Außerdem sollen verschiedene synthetisch hergestellte Nanomaterialien für den Einsatz in Nanoelektronik und Biosensorik untersucht werden. Im Bereich der Biosensorik ist dabei vor allem auch die Analyse dieser Materialien nach chemischer Modifikation und Beschichtung mit biologischen Molekülen und Zellen geplant.

Da ein vergleichbares System derzeit an der Hochschule nicht vorhanden ist, wird dieses die Potentiale der forschungsaktiven Professor*innen deutlich erhöhen. Aus diesem Grund und um den nachhaltigen Einsatz sicherzustellen, unterstützen die Hochschulleitung, die beteiligten Fachbereiche und Forschungsschwerpunkte das Vorhaben über die beantragte Projektlaufzeit hinaus bei der Umsetzung sowie durch die Bereitstellung von Mitteln für Folge- und Personalkosten. Konkret wird eine Personalstelle für eine wissenschaftliche Mitarbeiter*in und hilfswissenschaftliche Mitarbeiter*innen durch die DFG und die Hochschule finanziert.

 

Ansprechpersonen

HSKL

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

HSKL

Studiengangsleitung: "Automatisierungstechnik, Bachelor" "Industrial Engineering, Bachelor" "Mechatronik berufsbegleitend, Bachelor" "Prozessingenieurwesen, Bachelor", Fachbereichsrat AING