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Partikel beim Sintern dreidimensional sichtbar machen

Wissenschaftlern der Technischen Universität (TU) Dresden ist es erstmals gelungen, sich bewegende Partikel in einem Sintervorgang dreidimensional (3D) sichtbar zu machen. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben sie zusammen mit Kollegen der TU Berlin sowie von dem Helmholtz-Zentrum für Materialien und Energie in Berlin die hochauflösende Synchrotron Computer Tomographie angewendet. Erstmals konnte dabei die Eigenrotation der Partikel bildanalytisch in 3D erfasst werden.

Zum Einsatz kommt die Methode beim so genannten Sintern metallischer oder keramischer Pulver. Mit der Methode werden jährlich tausende Tonnen komplex geformter Bauteile produziert - in der Automobilbranche zum Beispiel als Getriebekomponenten. Aber auch Hartmetallwerkzeuge werden mit dem Sinterverfahren hergestellt. Bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes entsteht aus einem Ausgangspulver ein Festkörper höherer Dichte. "Dieser scheinbar einfache Prozess ist bis heute nur unzureichend verstanden", sagt Dr. Michael Nöthe, Mitarbeiter an der Professur für Pulvermetallurgie, Sinter- und Verbundwerkstoffe.

So ist bekannt, welche Mechanismen zu einem Wachstum von Kontakten zwischen den Partikeln führen und dass es beim Sintern zu so genannten kooperativen Materialtransportprozessen kommt. Wie sich die Partikel im Einzelnen verhalten, war bisher jedoch nicht bekannt.

Ergebnisse aus einem ersten Experiment sind jetzt in der aktuellen Ausgabe des Onlinejournals Nature Communications erschienen.

(Bild: TU Dresden)
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