Technische Mitteilungen

Zu wichtigen Themen aus der Praxis stellen wir in technischen Mitteilungen der GWP den Stand der Untersuchungstechnik und die Anwendbarkeit auf industrielle Produkte dar. Sie dienen dem technisch Interessierten als schnelle, kompetente Information zu den Branchen, Bauteilen und Analysentechniken.

LIM-Aufnahme - Austenitisches Gefüge mit vielen Gleitlinien, die die Verformung anzeigen

Korrosionsschaden an Bierlagertanks

An den aus dem Tank entnommenen Proben B1, C1 und D1 (1.4301 spezifiziert) wurden zur genauen, redundaten Bestimmung der Elementzusammensetzung jeweils eine RFA-, eine OES- und eine ICP-Analyse vorgenommen. Desweiteren wurde der α-Anteil der Proben röntgenografisch bestimmt, sowie eine metallografische Untersuchung des Gefüges vorgenommen.

  • Die mit der ICP gemessenen Ni-Werte liegen außerhalb der in der Spezifikation eines 1.4301 festgelegten Werte.
  • Die Innenseiten der Proben weisen einen α-Anteil auf, der wesentlich höher ist, als auf den Außenseiten.
  • Die metallografische Untersuchung  zeigt,  dass der durch die Kaltverformung induzierte  Martensit  im gesamten Probenquerschnitt vorhanden ist. Im Bereich der Innenoberfläche ist der Verformungsmartensit höher konzentriert, an der äußeren Oberfläche  ist er dagegen wenig vorhanden. 
 

REM-Aufnahme von 2 EUR Geldstück

Metallographische, mikroskopische und analytische Untersuchungen

Übersicht der Analysen-Methoden am Beispiel einer 2 EUR Münze

Zur Illustration einer Auswahl von GWP- und TASCON-Analysemethoden wird eine Zwei-€-Münze metallographisch, mikroskopisch und analytisch untersucht.
Zu den Ergebnissen zählen die Analyse des Vollnickel-Kerns im Inneren der Münze, Diffusionszonen in dessen Randbereich, Oxidschichten und Korrosion im Fügespalt, Rückschlüsse auf Stanz- und Prägeverfahren sowie deren Einflüsse auf das metallographische Gefüge. Weiterhin wurden an der Oberfläche Überreste von Handcremes gefunden, die sich in den rauen Bereichen der Oberfläche festsetzten.

Photokatalytischer Reaktor und Teststand

Photokatalyse an NOx Baustoffe

Im GWP-Gas-& Katalyse-Labor wurde ein photokatalytischer Reaktor zur Umweltkatalyse an Baustoffen entwickelt. Darin können Anstriche,  Pflastersteine und Dachziegel auf ihre katalytische Wirkung bezüglich Stickoxide und Ozon hin überprüft werden.

An Dachziegeln und an Außenanstrichen konnten wir NO-Abbauraten von 0 bis 96 % an diversen Proben messen. Ähnliche Experimente sind bezüglich Ozon, Kohlenwasserstoffen und Schwefeldioxid in diesem Reaktor möglich.

CT einer Batterie; Draufsicht etwa in Hülsenmitte

Charakterisierung von Batterien

Für Batterien, hier insbesondere Li-Ionen-Zellen des Typs „18650“, stehen in der GWP umfassende Untersuchungsmethoden zur Verfügung, die hier an Beispielen demonstriert werden sollen. Neben der Analyse des elektrischen Verhaltens (z.B. Kapazität oder Lebensdauer) kann auch die Bauart, Chemie und Funktionsweise einer solchen Batterie analysiert werden.
In dieser Zusammenstellung werden folgende Untersuchungsmöglichkeiten vorgestellt: 

  • der mechanische Aufbau bezüglich Präzision und Schichtstärke der Wicklungen, Folien oder Schichten wird durch die Methoden Materialographie und Röntgentomographie untersucht
  • die Berst-Funktionen von Sicherheitsventilen und der Gehäuse werden an hydraulischen Berstständen analysiert
  • die beiden Aktivmaterialien, die Membrane, Lösemittel und Elektrolyte werden mit den Ana-lyseverfahren REM/EDX, RFA, XRD, GC-MS, FT-IR untersucht
  • elektrische Charakterisierung, auch mit extremen Lade-/Entladevorgängen
  • sicherheitsrelevante Fragestellungen, wie das Verhalten bei hohen Temperaturen, Quetschen oder Eindringen von Fremdkörpern, werden im Brandlabor nachgestellt und bewertet
  • crash-Versuche durch Fallturm-Experimente
  • und neuartige Emissionsmessungen von Gasen und Stäuben im Schadensfall
    Die vorgestellten Ergebnisse und Messwerte stammen aus unseren Untersuchungen zur Validierung der einzelnen Methoden.
 

airbag action

Airbag Emissions: The Quantification of Gases, Dust and Acoustics

We use pyrotechnical buckle pretensioners (PBP's) of one single lot as a probe for the evaluation of the different influences on the results. Nitrogen oxide is chosen as a key gaseous component and we demonstrate the influences of the experimental set up, humidity and pressure, on the resulting concentration. For dust analysis two methods are compared: Andersen-Impactor and Laser-Particle-Counter. The acoustic emissions are compared between car and chamber results.

airbag action

Tests on Airbags: Analyses of Gases, Dusts, Structures and Squibs

Occupational exposure: On-line gas analyses of 16 toxicologically relevant gases are made. For this purpose, the gas is filtered appropriately and fed into four analysis instruments (MS, FTIR, CLD und NDIR). The time dependent progress of concentration for a period of 30 minutes after ignition allows the evaluation referring to known limit values. Dust exposure is determined by fractional precipitation and chemical analysis.

Materialography (destructive testings): Squibs may be characterized by sectioning; this means e.g. the igniting mixture for evaluating fissures, inhomogeneities, glow bridge contact and corrosion resistance. For cold gas cylinders the tests associated with the development apply to I) body, II) plugs, III) membranes, and IV) welding and assembling engineering.

Failure analysis: To determine the cause of a failure the module is dismantled as far as to the glow bridge. Common failure sources are wrong assembly of or missing components, possible moisture diffusion and corrosion as well as welding methods and composite materials which are inadequate for longtime utilization.

LIM-Aufnahme CFK-Ebene mit Winkelbestimmung

Faserwinkelbestimmung an CFK

GWP-Laborbericht zur Materialografischen Untersuchung zur Bestimmung des Faserwinkels an CFK.
Untersuchungsmethode nach Arbeitsvorschrift: AV-236-Mat.

Thermische Belastung von CFK

Abschätzung der Brandexposition und des Faserabbaus von faserverstärktem Kunststoff ( CFK )

Diese Arbeit untersucht den Abbau von Kohlenstofffasern durch thermische Belastung wie etwa im Brandfall. Dazu wurde handelsüblicher faserverstärkter Kunststoff (CFK) hoher thermischer Belastung ausgesetzt sowie Brandschadensteile aus der Praxis untersucht. Dabei wurde das Abbauverhalten der Kohlenstofffasern über einen definierten Zeitraum beobachtet sowie auftretende Stäube analysiert.

Eisenspan REM

Materialidentifikationen von Partikeln

Bei dieser Technischen Mitteilung handelt es sich um eine Zusammenfassung der Methoden zur Gewinnung sowie Identifikation von Partikeln aus verschiedenen technischen Medien, welche in unserem Haus Anwendung finden. Es werden Möglichkeiten zur Isolation von Partikeln sowie Lösungsansätze zur Materialzuordnung und Charakterisierung dargestellt.

NaCl REM

Methoden zur Gewinnung und Materialidentifikation von Partikeln

Im zum vorherigen Download gehörenden Demobericht finden Sie beispielhaft das Ergebnis einer Untersuchung von Partikeln in Öl mittels Rasterelektronenmikroskopie und Elementanalyse