Hochauflösende Oberflächenabbildung mittels Rasterelektronenmikroskopie: REM

REM-Aufnahme einer Bruchkante mit Kupfer-Whiskern.
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REM-Analyse in der Praxis: REM-Aufnahme einer Bruchkante mit Kupfer-Whiskern.

Rasterelektronenmikroskopie in der Materialanalytik

Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) erlaubt die Abbildung von Oberflächen, Bruchflächen oder Querschliffen mit hoher Auflösung (2 - 5 nm) und hoher Tiefenschärfe. Es ist ein vielseitiges Werkzeug, welches es ermöglicht, innerhalb von Sekunden den Vergrößerungsbereich um ein 20 bis 200 000-Faches zu durchfahren, schnell von einer Probe zur nächsten zu wechseln und mittels Bedampfung auch nichtleitfähige Oberflächen abzubilden. In Verbindung mit der Röntgenspektroskopie (EDX) ist die REM-Analyse das ideale Werkzeug zur Schadensanalyse, weil es mikroskopische Visualisierung und chemische Punktanalyse miteinander verbindet.

Spezielle Analysenverfahren am Rasterelektronenmikroskop (REM)

  • Präzise Schichtdickenbestimmung im Nanometer- bis Millimeterbereich durch Messung an (Kryo-)Brüchen oder Querschliffen
  • Auf Element- oder Topographiekontrast optimierte Abbildung, durch Verwendung verschiedene Detektoren (Inlens, SE, BSE) 
  • Darstellen des Gefüges von Materialien durch Kontrastoptimierung oder Anätzen der Oberflächen
  • Analyse von Mikrodefekten durch Herstellung von lokalen Präzisionsschnitten mittels Focussed Ion Beam (FIB)
  • Herstellung von Lamellen zur Transmissionsabbildung der inneren Materialstruktur

Querschliff durch einen Verschleißschutz-Multilayer

Querschliff eines TiN/TiAlN-Multilayers mit eingewachsenem Defekt. Der Kontrast zwischen den Schichten kommt durch die unterschiedliche mittlere Ordnungszahl der TiN-Schichten (hell) und der TiAlN-Schichten (dunkler) zustande. Das WC-Hartmetallsubstrat erscheint besonders hell.
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Querschliff eines TiN/TiAlN-Multilayers mit eingewachsenem Defekt. Der Kontrast zwischen den Schichten kommt durch die unterschiedliche mittlere Ordnungszahl der TiN-Schichten (hell) und der TiAlN-Schichten (dunkler) zustande. Das WC-Hartmetallsubstrat erscheint besonders hell.

Bruchkante einer DLC-Schicht

DLC-Schicht mit verschiedenen metallischen Zwischenschichten. Die Zwischenschichten zeigen ausgeprägte Säulenwachstumsstrukturen, während die DLC-Schicht amorph und strukturlos ist.
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DLC-Schicht mit verschiedenen metallischen Zwischenschichten. Die Zwischenschichten zeigen ausgeprägte Säulenwachstumsstrukturen, während die DLC-Schicht amorph und strukturlos ist.

Abbildung von Nanofasern

Hochauflösende Abbildung von beschichteten Nanofasern zeigt die Faserdurchmesser von ca. 300 nm und die ca. 10 nm großen Körner der metallischen Beschichtung.
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Hochauflösende Abbildung von beschichteten Nanofasern zeigt die Faserdurchmesser von ca. 300 nm und die ca. 10 nm großen Körner der metallischen Beschichtung.

Mikroschleifstift mit CVD-Diamantbeschichtung abgebildet im Rasterelektronenmikroskop (REM)

Mikroschleifstift mit CVD-Diamantbeschichtung.
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Mikroschleifstift mit CVD-Diamantbeschichtung.
Konventioneller Diamantschleifstift mit galvanischer Bindung (D15) nach Bearbeitung von Zirkonoxidkeramik mit an der Spitze komplett verschlissenem Schleifbelag.
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Konventioneller Diamantschleifstift mit galvanischer Bindung (D15) nach Bearbeitung von Zirkonoxidkeramik mit an der Spitze komplett verschlissenem Schleifbelag.
CVD-Diamantschleifstift mit geschliffenen Spiralnuten nach Bearbeitung von Zirkonoxidkeramik.
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CVD-Diamantschleifstift mit geschliffenen Spiralnuten nach Bearbeitung von Zirkonoxidkeramik.