TY - GEN A1 - Ewers, Benjamin A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hoehl, a. A1 - Müller, R. A1 - Ulm, G. T1 - Terahertz spectral computed tomography N2 - The novel technique of spectral THz computed tomography is demonstrated at an example of a small plastic figure. The data are reconstructed by conventional filtered back-projection. The reconstruction are discussed. T2 - IRMMW-THz 2009 - 34th International conference on infrared, millimeter, and terahertz waves CY - Busan, Korea DA - 2009-09-21 KW - THz KW - Computed tomography PY - 2009 SN - 978-1-4244-2120-6 SP - 1 EP - 2(?) AN - OPUS4-20546 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Burkert, Andreas A1 - Heyn, Andreas A1 - Ebell, Gino A1 - Lehmann, Jens A1 - Müller, Thoralf A1 - Mietz, Jürgen A1 - Fischer, Joachim T1 - Innovative Methoden in der Korrosionsforschung an der BAM N2 - Im Zusammenhang mit Planungs- und Entwicklungsaufgaben, den Forderungen in Normen und Regelwerken, in betrieblichen Arbeitsanweisungen, den Vorgaben für Zulieferteile oder bei der Auseinandersetzung mit Schadensfällen stellen sich häufig Fragen zum Korrosionsschutz sowie zu entsprechenden Prüf- und Untersuchungsverfahren. Die daraus gewonnenen Ergebnisse sollen z. B. eine Eignung von Werkstoffen oder Schutzsystemen unter spezifischen Einsatzbedingungen, die Dauerhaftigkeit des Schutzes, den Nachweis einer gleichbleibenden Qualität, die Vergleichbarkeit bekannter mit neuen Korrosionsschutzkonzepten oder den Wirkungsnachweis für gezielte Systemeingriffe belegen. Schnell wird deutlich, dass sich aus dem Blickwinkel verschiedener Branchen ganz unterschiedliche Anforderungsprofile ergeben, die ihren Niederschlag dann in unterschiedlichen Strategien der Prüf- und Untersuchungsverfahren finden. PY - 2014 SN - 978-3-00-044008-3 SP - 2-1 EP - 2-26 AN - OPUS4-32753 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas A1 - Heyn, Andreas A1 - Müller, Thoralf T1 - Prüf- und Untersuchungsverfahren - Grundlagen, Zielstellungen, Methoden und Entwicklungen N2 - Bei Fragen zur Korrosion und geeigneten Schutzmaßnahmen wird man zwangsläufig mit experimentellen Versuchen zum Korrosionsverhalten konfrontiert. Daraus gewonnene Ergebnisse sollen z. B. eine Eignung von Werkstoffen oder Schutzsystemen unter spezifischen Einsatzbedingungen, den Nachweis einer gleichbleibenden Qualität von Produkten, die Vergleichbarkeit bekannter mit neuen Korrosionsschutzkonzepten oder den Wirkungsnachweis gezielter Systemeingriffe belegen. T2 - GfKORR-Jahrestagung 2013 - Untersucht, geprüft und dann... Lässt sich Korrosion vorhersagen? CY - Frankfurt/M., Germany DA - 12.11.2013 KW - Korrosionsversuche KW - Korrosionsprüfung KW - Korrosionsuntersuchung PY - 2013 SN - 978-3-935406-52-9 SP - 10 EP - 16 PB - DECHEMA AN - OPUS4-29604 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruno, Giovanni A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Onel, Yener A1 - Lange, Axel A1 - Kupsch, Andreas A1 - Wolk, Thomas A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Bernd R. T1 - Bewertung von Porositätsparametern in Cordierit-Diesel-Partikelfilter-Materialien mit fortgeschrittenen Röntgenverfahren und statistischer Analyse N2 - Bikontinuierliche poröse Keramiken für Filteranwendungen weisen eine komplizierte Mikrostruktur auf, in der Poren und Festkörperphase 'vermischt' sind. Mechanische, thermische sowie Filtereigenschaften können nur präzise bestimmt werden, wenn die Morphologie beider Phasen quantitativ angegeben werden kann. Hier werden unter Anwendung von 3D Computertomographie (CT) und verschiedenen Techniken, die auf der Röntgenrefraktion basieren, die Porosität und die Porenorientierung in keramischen Cordierit-Dieselpartikelfiltern bewertet. Dabei werden zur Auswertung der Tomogramme die Fouriertransformierten sowie eine neu entwickelte richtungssensitive Bildanalyse (DIVA, directional interface variance analysis) angewandt. Sowohl die genannten Messtechniken als auch der statistische Ansatz gestatten die Extraktion optional ortsaufgelöster oder gemittelter Werte. Es ergeben sich sehr gute Übereinstimmungen der experimentell ermittelten Porositätswerte mit Ergebnissen aus Quecksilberintrusionsversuchen als auch der ermittelten Porenorientierung im Vergleich zu publizierten Angaben zur kristallographischen Textur. Dies legt den Schluss nahe, dass die Kenntnis der Grenzflächen (zwischen Poren und Materie) genügt, die morphologischen Eigenschaften solcher Materialien hinreichend zu beschreiben. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2014 CY - Potsdam, Germany DA - 26.05.2014 KW - Cordierit KW - Poröse Keramik KW - Porenorientierung KW - Röntgenrefraktion KW - Computer-Tomographie KW - 3D-Mikrostruktur PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-312946 SN - 978-3-940283-61-0 VL - 148 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-31294 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Bernd R. A1 - Cooper, R.C. A1 - Lange, Axel A1 - Kupsch, Andreas A1 - Wheeler, M. A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Staude, Andreas A1 - Pandey, A. A1 - Shyam, A. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Stress-induced microcrack density evolution in β-eucryptite ceramics: Experimental observations and possible route to strain hardening N2 - In order to investigate their microcracking behaviour, the microstructures of several β-eucryptite ceramics, obtained from glass precursor and cerammed to yield different grain sizes and microcrack densities, were characterized by laboratory and synchrotron x-ray refraction and tomography. Results were compared with those obtained from scanning electron microscopy (SEM). In SEM images, the characterized materials appeared fully dense but computed tomography showed the presence of pore clusters. Uniaxial tensile testing was performed on specimens while strain maps were recorded and analyzed by Digital Image Correlation (DIC). X-ray refraction techniques were applied on specimens before and after tensile testing to measure the amount of the internal specific surface (i.e., area per unit volume). X-ray refraction revealed that (a) the small grain size (SGS) material contained a large specific surface, originating from the grain boundaries and the interfaces of TiO2 precipitates; (b) the medium (MGS) and large grain size (LGS) materials possessed higher amounts of specific surface compared to SGS material due to microcracks, which decreased after tensile loading; (c) the precursor glass had negligible internal surface. The unexpected decrease in the internal surface of MGS and LGS after tensile testing is explained by the presence of compressive regions in the DIC strain maps and further by theoretical arguments. It is suggested that while some microcracks merge via propagation, more close mechanically, thereby explaining the observed X-ray refraction results. The mechanisms proposed would allow the development of a strain hardening route in ceramics. KW - Beta-eucryptite KW - Microcracked ceramics KW - X-ray refraction KW - Tensile load KW - Strain hardening KW - Synchrotron KW - BAMline KW - Computed Tomography KW - CT PY - 2018 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645417308881 DO - https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.10.030 SN - 1359-6454 SN - 1873-2453 VL - 144 IS - Supplement C SP - 627 EP - 641 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-43024 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Laquai, René A1 - Schaupp, Thomas A1 - Griesche, Axel A1 - Müller, Bernd R. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hannemann, Andreas A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Bruno, Giovanni T1 - Quantitative analysis of hydrogen-assisted microcracking in duplex stainless steel through X-ray refraction 3D imaging N2 - While the problem of the identification of mechanisms of hydrogen assisted damage has and is being thoroughly studied, the quantitative analysis of such damage still lacks suitable tools. In fact, while, for instance, electron microscopy yields excellent characterization, the quantitative analysis of damage requires at the same time large field-of-views and high spatial resolution. Synchrotron X-ray refraction techniques do possess both features. In this work, we show how synchrotron X-ray refraction computed tomography (SXRCT) can quantify damage induced by hydrogen embrittlement in a lean duplex steel, yielding results that overperform even those achievable by synchrotron X-ray absorption computed tomography. As already reported in literature, but this time using a non-destructive technique, we show that the hydrogen charge does not penetrate to the center of tensile specimens. By the comparison between virgin and hydrogen-charged specimens, we deduce that cracks in the specimen bulk are due to the rolling process rather than hydrogen-assisted. We show that (micro)cracks propagate from the surface of tensile specimens to the interior with increasing applied strain, and we deduce that a significant crack propagation can only be observed short before rupture. KW - 2101 duplex stainless steel KW - Hydrogen embrittlement KW - Synchrotron radiation KW - X-ray refraction KW - Computed tomography KW - Microcracking PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-542811 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202101287 SN - 1438-1656 SP - 1 EP - 10 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-54281 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Onel, Yener A1 - Wolk, Thomas A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evaluating porosity in cordierite diesel particulate filter materials, part 1 X-ray refraction N2 - Bi-continuous porous ceramics for filtration applications possess a particularly complicated microstructure, with porosity and solid matter being intermingled. Mechanical, thermal, and filtration properties can only be precisely estimated if the morphology of both solid matter and porosity can be quantitatively determined. Using x-ray absorption and refraction, we quantitatively evaluate porosity and pore orientation in cordierite diesel particulate filter ceramics. Porosity values turn out to agree with mercury intrusion measurements, while pore orientation factors agree with published crystallographic texture data. KW - Porous ceramics KW - Pore orientation KW - X-ray refraction KW - Synchrotron KW - Interface PY - 2013 DO - https://doi.org/10.4416/JCST2013-00021 SN - 2190-9385 VL - 4 IS - 4 SP - 169 EP - 176 PB - Göller CY - Baden-Baden AN - OPUS4-29939 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Onel, Yener A1 - Lange, Axel A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Wolk, Thomas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evaluating porosity in cordierite Diesel particulate filter materials, Part 2 statistical analysis of computed tomography data N2 - Complementary to Part 1 of this work, the bi-continuous microstructure of porous synthetic cordierite ceramics for filtration applications was investigated using 3D x-ray computed tomography at different resolutions. Applying both Fast Fourier Transform and a newly developed image analysis algorithm, we quantitatively evaluated porosity and pore orientation. The statistical approach allows extraction of spatially resolved or average values. Porosity values based on x-ray absorption agree with mercury intrusion measurements, while pore orientation factors agree with x-ray refraction data (Part 1 of this work), and with published crystallographic texture data. KW - Pore orientation KW - Porous ceramics KW - Computed tomography KW - 3D microstructure PY - 2013 DO - https://doi.org/10.4416/JCST2013-00022 SN - 2190-9385 VL - 05 IS - 01 SP - 13 EP - 22 PB - Göller CY - Baden-Baden AN - OPUS4-30379 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Onel, Yener A1 - Wolk, Thomas A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evaluating porosity in cordierite diesel particulate filter materials: advanced X-ray techniques and new statistical analysis methods N2 - Bi-continuous porous ceramics for filtration applications possess a particularly complicated microstructure, whereby porosity and solid matter are intermingled. Mechanical, thermal, and filtration properties can only be precisely estimated if the morphology of both solid matter and porosity can be quantitatively determined. Using 3D computed tomography (CT) at different resolutions, and several X-ray refraction-based techniques, we quantitatively evaluated porosity and pore orientation in cordierite diesel particulate filter ceramics.Moreover, applying both Fast Fourier Transform (FFT) and a newly developed image analysis algorithm (directional interface variance analysis, DIVA), we quantitatively evaluated porosity and pore orientation. Both the experimental techniques and the statistical approach allow extraction of spatially resolved or average values.Porosity values from synchrotron computed tomography used turn out to agree with mercury intrusion measurements, while pore orientation factors agree with published crystallographic texture data. This latter point also implies that the study of the pore/matter interface is sufficient to describe the morphological properties of these materials. KW - Diesel particulate filters KW - DIVA Algorithm KW - Pore Orientation KW - Porous Ceramics KW - X-Ray Computed Tomography KW - X-Ray Refraction PY - 2014 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AST.91.64 SN - 1662-0356 VL - 91 SP - 64 EP - 69 PB - Techna CY - Faenza AN - OPUS4-32069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Bruno, Giovanni A1 - Onel, Yener A1 - Wolk, Thomas A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Bernd R. T1 - Evaluating porosity in cordierite diesel particulate filter materials: advanced X-ray techniques and new statistical analysis methods T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 2014-10-06 KW - Porous ceramics KW - Diesel particulate filters KW - Pore orientation KW - X-ray computed tomography KW - X-ray refraction KW - DIVA algorithm KW - Phase contrast KW - Edge artefact KW - Soft matter radiography KW - Wavelet transform KW - Huygens elementary waves PY - 2014 SN - 978-80-214-5018-9 SP - 1 EP - 8(?) AN - OPUS4-31973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruno, Giovanni A1 - Ehrig, Karsten A1 - Haarring, Holger A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Meinel, Dietmar A1 - Müller, Bernd R. A1 - Onel, Yener A1 - Staude, Andreas A1 - Wolk, Thomas T1 - Industrial and synchrotron X-ray CT applications for materials characterisation N2 - The combination of tomographic, microstructural data with other experimental techniques and with modeling is paramount, if we want to extract the maximum amount of information on material and component properties. In particular, quantitative image analysis, statistical approaches, direct discretization of tomographic reconstructions represent concrete possibilities to extend the power of the tomographic 3D representation to insights into the material and component performance. This logic thread holds equally for industrial and academic research, and valorizes expensive experiments such as those carried out at synchrotron sources, which cannot be daily repeated. We shall show a few examples of possible use of X-ray tomographic data for quantitative assessment of damage evolution and microstructural properties, as well as for non-destructive testing. We will also show how X-ray refraction computed tomography (CT) can be highly complementary to classic absorption CT, being sensitive to internal interfaces. T2 - iCT Conference 2014 - Conference on industrial computed tomography CY - Wels, Austria DA - 25.02.2014 KW - X-ray absorption and refraction CT KW - Quantitative image analysis KW - Statistical analysis KW - Complex microstructure PY - 2014 SN - 978-3-8440-2557-6 SP - 15 EP - 31 PB - Shaker CY - Aachen AN - OPUS4-30484 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Burkert, Andreas A1 - Müller, Thoralf A1 - Lehmann, Jens A1 - Mietz, Jürgen T1 - Long-term corrosion behaviour of stainless steels in marine atmosphere N2 - Nine different stainless steel alloys were exposed for 5 years under marine environment and their corrosion behaviour was compared and assessed. The investigation of four different surface finishes for all alloys tested further enabled to consider industry-specific features of the surface finish for the material comparison. The results of the exposure tests yield conclusions regarding the influence of alloy composition, surface finish and exposure duration under marine environment. The three duplex stainless steels revealed excellent corrosion resistance even in case of crevices during the 5 years of exposure under the given exposure conditions. Also the molybdenum-alloyed ferritic steel 1.4521 showed good corrosion resistance comparable to the classical austenitic materials 1.4301 and 1.4404. KW - Corrosion KW - Free weathering KW - Marine atmosphere KW - Stainless steels PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201709636 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 69 IS - 1 SP - 20 EP - 28 PB - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-43625 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wolff, M. A1 - Wonneberger, R. A1 - Freiberg, K.E. A1 - Hertwig, Andreas A1 - Bonse, Jörn A1 - Giebeler, L. A1 - Koitzsch, A. A1 - Kunz, C. A1 - Weber, H. A1 - Hufenbach, J.K. A1 - Müller, F.A. A1 - Gräf, S. T1 - Formation of laser-induced periodic surface structures on Zr-based bulk metallic glasses with different chemical composition N2 - Bulk metallic glasses (BMG) are amorphous metal alloys known for their unique physical and mechanical properties. In the present study, the formation of femtosecond (fs) laser-induced periodic surface structures (LIPSS) on the Zr-based BMGs Zr46Cu46Al8, Zr61Cu25Al12Ti2, Zr52.5Cu17.9Al10Ni14.6Ti5 (Vit105) and Zr57Cu15.4Al10Ni12.6Nb5 (Vit106) was investigated as a function of their different chemical composition. For this purpose, LIPSS were generated on the sample surfaces in an air environment by fs-laser irradiation (λ = 1025 nm, τ = 300 fs, frep = 100 kHz). The surface topography was characterized by scanning electron microscopy and atomic force microscopy. Moreover, the impact of LIPSS formation on the structure and chemical surface composition was analyzed before and after fs-laser irradiation by X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy as well as by transmission electron microscopy in combination with energy dispersive X-ray spectroscopy. Despite the different chemical composition of the investigated BMGs, the fs-laser irradiation resulted in almost similar properties of the generated LIPSS patterns. In the case of Zr61Cu25Al12Ti2, Vit105 and Vit106, the surface analysis revealed the preservation of the amorphous state of the materials during fs-laser irradiation. The study demonstrated the presence of a native oxide layer on all pristine BMGs. In addition, fs-laser irradiation results in the formation of laser-induced oxide layers of larger thickness consisting of an amorphous ZrAlCu-oxide. The precise laser-structuring of BMG surfaces on the nanoscale provides a versatile alternative to thermoplastic forming of BMG surfaces and is of particular interest for the engineering of functional material surfaces. KW - Bulk metallic glasses KW - Femtosecond laser KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Chemical analysis KW - Oxidation PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-581799 DO - https://doi.org/10.1016/j.surfin.2023.103305 SN - 2468-0230 VL - 42 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-58179 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Heyn, Andreas A1 - Balzer, Martin A1 - Fenker, M. T1 - Untersuchungen zum Einfluss von Magnesium auf das Korrosionsverhalten von TiMgN - Hartstoffbeschichtungen auf Stahlsubstraten N2 - Hartstoffbeschichtungen werden heutzutage in vielen praktischen Bereichen zur Verbesserung der Verschleißbeständigkeit und aus dekorativen Gründen auf verschiedenste Stahlbauteile aufgebracht. Beim unvermeidlichen Kontakt mit einem umgebenden wässrigen Medium über Schichtporen und-fehler sind die beschichteten metallischen Substratwerkstoffe jedoch der Gefahr lokaler Korrosion ausgesetzt, was mittel-oder langfristig zum Funktionsverlust der Bauteile führen kann. Ein neuartiger Ansatz zur Veränderung der mechanisch-technologischen, optischen sowie elektrochemischen Eigenschaften hartstoffbeschichteter Bauteile ist der Einbau des Elements Magnesium in den physikalisch abgeschiedenen Überzug (z.B. TiN). Untersuchungen von Fenker et al., die die Charakterisierung dieser neuartigen TiMgN-Überzüge zum Ziel hatten, konnten zeigen, dass sich mit zunehmenden Mg-Gehalt die Farbe des Überzugs von dem typischen goldgelb des TiN über violett, blau bis hin zu metallisch grau verändert und weiterhin die Oxidationsbeständigkeit deutlich gesteigert wird. Weiterhin zeigte sich in 24-stündigen neutralen Salzsprühtest, dass sich die Korrosionsbeständigkeit der mit TiMgN beschichteten Stähle mit steigendem Mg-Gehalt deutlich verbessern und die Korrosion des Stahlsubstrats zeitlich verzögert wird. Ausgehend von diesen phänomenologischen Beobachtungen wurden drei verschiedene Arbeitshypothesen über die elektrochemische Wirkungsweise des Magnesiums im TiMgN-Schichtsystem entwickelt, die ursächlich für die verbesserte Korrosionsbeständigkeit seien können. Die drei Arbeitshypothesen sind: · Potentialanpassung: Das Mg verringert das Freie Korrosionspotential der Schicht, welches sich dem des Stahlsubstrates annähert, womit Lochkorrosion verhindert bzw. verzögert wird. · Galvanische Anode/Opferanode: Das elektrochemisch unedlere Mg in dem Schichtsystem geht bei Vorhandensein von freiliegendem Fe bevorzugt in Lösung und schützt so den Stahl als galvanische Anode. · Versiegeln kleiner Schichtdefekte: Ausgefallene Korrosionsprodukte von Mg verschließen vorübergehend Schichtdefekte und verhindern bzw. verzögern das Vordringen des Korrosionsmediums zum Stahl. T2 - 15. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen am Institut für Werkstoff- und Fügetechnik CY - Magdeburg, Germany DA - 12.09.2014 PY - 2014 SN - 978-3-940961-85-3 SP - 187 EP - 196 AN - OPUS4-31476 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, P. A1 - Babutzka, Martin A1 - Müller, Thoralf A1 - Heyn, Andreas T1 - Einfluss von Mikrostruktur und Oberflächenbearbeitung auf die Korrosionsbeständigkeit martensitisch nichtrostender Stähle N2 - Die Qualität von Schneidwaren aus martensitisch nichtrostenden Stählen (MNS) hängt neben ihrer härtebedingten Schneidleistung wesentlich von ihrer Korrosionsbeständigkeit ab, die dauerhaft das hochwertige optische Erscheinungsbild gewährleisten soll. Zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit hat sich bei Schneidwaren aus MNS die Anwendung des Wechseltauchversuchs etabliert, dessen Ausweitung aufwendig und dessen Ergebnisse oftmals fragwürdig sind. In den letzten Jahren wurden daher neue elektrochemische Methoden entwickelt, um das Korrosionsverhalten von MNS objektiver zu bewerten. Diese neuen Untersuchungsmethoden ermöglichen eine genauere Erfassung der teilweise stark schwankenden Korrosionsbeständigkeit von MNS und bilden damit die Grundlage zur Aufklärung der Ursachen dieser Schwankungen. Im Rahmen des IGF-Vorhabens 16636 BG wurden dazu das elektrochemische Rauschen (ECR), das KorroPad und die elektrochemisch potentiodynamische Reaktivierung (EPR) eingesetzt, um die werkstoffseitigen Einflüsse der Mikrostruktur und den Einfluss der Oberflächenbearbeitung auf die Korrosionsbeständigkeit zu untersuchen. Es wurden dazu an drei weit verbreiteten MNS (1.4116, 1.4034 und 1.4021) je acht verschiedene Oberflächenzustände hergestellt und das Korrosionsverhalten untersucht. Um die dabei aufgetretenen Unterschiede im Lochkorrosionsverhalten zwischen den drei Werkstoffen zu erklären, wurde der EPR-Test eingesetzt, der lokale ChromVerarmung im Gefüge als werkstoffbedingte Ursache von Lochkorrosionsanfälligkeit nachweist. Mit der Kombination der Ergebnisse aus EPR, ECR und KorroPad war es möglich, die unterschiedliche Lochkorrosionsanfälligkeit direkt der unterschiedlich stark ausgeprägten Chromverarmung der drei MNS zuzuordnen. Der Einfluss der Chromverarmung auf die Lochkorrosionsanfälligkeit ist dabei deutlich größer als der Effekt der Oberflächenbearbeitung, der nur bei gering ausgeprägter Chromverarmung ersichtlich ist. Damit wurde gezeigt, dass nur bei Betrachtung aller Einflussgrößen sichere Aussagen zur Korrosionsbeständigkeit und zu den Ursachen der Lochkorrosionsanfälligkeit von MNS möglich sind. T2 - 15. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen am Institut für Werkstoff- und Fügetechnik CY - Magdeburg, Germany DA - 12.09.2014 PY - 2014 SN - 978-3-940961-85-3 SP - 179 EP - 186 AN - OPUS4-31477 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Güttler, B. A1 - Schiel, D. A1 - Danzebrink, H. A1 - Unger, Wolfgang A1 - Gross, Thomas A1 - Lippitz, Andreas A1 - Müller, J.-P. T1 - Physical and Chemical Characterization of Thermal and Native Siliconoxide layers on Silicon T2 - Symposium "Reference Materials for Technologies in the New Millenium" CY - Berlin, BAM, Germany DA - 2000-05-22 PY - 2000 SP - 1(?) EP - 7(?) AN - OPUS4-6924 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Mielke, Werner A1 - Hampe, Andreas A1 - Lützow, Wolfgang A1 - Müller, Hansjörg A1 - Pastuska, Gerhard A1 - Rook, A. A1 - Schnabel, E. A1 - Sickfeld, Jürgen A1 - Tobisch, Karl A1 - Trubiroha, Peter T1 - Einsatz von Kunststoffen in Pkw - Literaturstudie PY - 1990 SN - 0937-1214 IS - 2 SP - 9 EP - 257 PB - Bundesanstalt für Straßenwesen CY - Bergisch Gladbach AN - OPUS4-11796 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Reiche, I. A1 - Müller, K. A1 - Staude, Andreas A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Riesemeier, Heinrich T1 - Synchrotron radiation and laboratory micro X-ray computed tomography - useful tools for the material identification of prehistoric objects made of ivory, bone or antler N2 - Archaeological bone, ivory and antler, as well as objects manufactured from them, are largely studied to extract as much information as possible from these materials. Among others, one key question in archaeology is the exact identification of the material. Even if the identification of different kinds of osseous material seems to be trivial in many cases, it can be a difficult issue when small, heavily carved and more or less altered ancient objects are concerned. This study was focused on the determination of parameters allowing the distinction of archaeological ivory, bone and antler in order to identify the raw material used for the manufacture of prehistoric objects. The high performance of synchrotron radiation (SR) and laboratory-based micro X-ray computed tomography (microCT), providing highly resolved three-dimensional information on the micromorphology, permitted the establishment of such distinctive features of modern references of ivory, antler, land mammal and whale bones: ivory shows characteristic tubular pores with a diameter of about 1 to 2 µm, bone and antler show typical osteon structures. In our measured references, antler shows on average larger and more elongated shaped pores of the osteons compared to terrestrial mammal bone. This feature however depends very much on the original localization of the studied sample within the antler. Whale bones can be distinguished from the other osseous materials by a cancellous, osteoporotic-like structure with irregularly distributed rounded porosities with diameters reaching up to 500 µm. These characteristics have also been tested on determined Palaeolithic fragments, as diagenetic changes during burial have to be considered and may lead to the modification of the parameters established on the basis of modern bone references. In general, the chemical composition of bone objects can change drastically over time while micromorphological features, as evidenced by microCT, seem to be less susceptible to such alterations. In addition, microCT enables the comparison of inner and possibly less altered parts of the objects, and can be considered as completely non-destructive for small mineralised prehistoric objects. In this study, specific morphological features allowing the distinction of ivory and of whale bone from other bone and antler material were determined, even for altered materials dating back to Palaeolithic periods. Thus, we provide, in addition to archaeozoological, chemical and isotopic markers, a new non-destructive tool to identify some raw materials used for the fabrication of osseous objects ranging from recent to prehistoric periods. PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1039/c0ja00246a SN - 0267-9477 SN - 1364-5544 VL - 26 IS - 9 SP - 1802 EP - 1812 PB - Royal Society of Chemistry CY - London AN - OPUS4-24338 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vercoutère, C. A1 - Müller, K. A1 - Chiotti, L. A1 - Nespoulet, R. A1 - Staude, Andreas A1 - Riesemeier, Heinrich A1 - Reiche, I. T1 - Rectangular beads from the final gravettian level of the Abri Pataud: raw material identification and its archaeological implications N2 - The Final Gravettian level (level 2) of the abri Pataud (Dordogne, France) yielded a large assemblage of body ornaments that consists essentially of 85 quite standardized rectangular beads. Some uncertainty remained about the raw material in which these small beads were made: mammoth ivory, reindeer antler or bone? Non-invasive methods were employed in order to determine the raw material. First chemical analyses using microbeam Proton Induced X-ray Emission analysis (microPIXE) did not enable us to conclude definitively. Therefore, synchrotron and laboratory X-ray microtomography (microCT) were applied on eight beads and allowed us to identify ivory for all of them except for one, which shows slightly different morphological features. KW - Abri Pataud KW - Gravettien final KW - Ivoire de mammouth KW - MicroPIXE KW - MicroCT KW - Perles rectangulaires KW - Final Gravettian KW - Mammoth ivory KW - Rectangular beads PY - 2011 SN - 1960-1360 VL - 35 SP - 259 EP - 271 PB - Presses Univ. de Rennes CY - Rennes AN - OPUS4-26250 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rosemann, P. A1 - Müller, Thoralf A1 - Babutzka, Martin A1 - Heyn, Andreas ED - J. Grosch, ED - E.J. Mittemeijer, T1 - Qualitätsbewertung von Schneidwaren durch Kurzzeit-Korrosionsprüfung N2 - Bei der Qualitätsbewertung von Schneidwaren aus nichtrostenden martensitischen Chrom-Stählen stellt die Überprüfung der Korrosionsbeständigkeit ein wichtiges Kriterium dar. Allgemein üblich sind Wechseltauchversuche mit relativ hohem zeitlichem und auswertungsbedingtem Aufwand, die noch dazu zerstörend sind und teilweise fragwürdige Ergebnisse liefern. In den letzten Jahren wurden neue Ansatze der Prüfung geschaffen, die eine nahezu zerstörungsfreie Kurzzeit-Korrosionsprüfung erlauben. Es wird gezeigt, dass mit dem elektrochemischen Rauschen sehr empfindlich Einflüsse des Härtens und der Oberflächenbehandlung auf die Korrosionsbeständigkeit nachgewiesen werden können, wodurch eine schnelle und objektive Qualitätsbewertung innerhalb des Fertigungsprozesses und der Endkontrolle von Produkten möglich ist. Das für die Prüfmethodik ausgenutzte Phänomen des elektrochemischen Rauschens zielt darauf ab, den Beginn der Korrosion empfindlich und schnell zu detektieren, ohne die Prüfbedingungen maßlos zu verschärfen und Produkte damit zu zerstören. Neben der Funktionalität der Prüfung stehen aber auch die Anwenderfreundlichkeit und somit die Akzeptanz bei den Herstellern im Vordergrund. Aus diesem Grund wurde zusätzlich ein Indikatortest (KorroPad) als praxistaugliche Alternative zum elektrochemischen Rauschen angewendet. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung beider Methoden und ermöglichen eine effektive betriebliche Qualitätsüberwachung von Schneidwaren. KW - Schneidwaren KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion KW - Prüfmethoden KW - Qualitätskontrolle KW - Cutlery KW - Stainless steel KW - Corrosion KW - Testing methods KW - Quality control PY - 2013 DO - https://doi.org/10.3139/105.110195 SN - 1867-2493 VL - 68 IS - 5 SP - 224 EP - 235 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-29341 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Golze, Manfred A1 - Müller, Andreas A1 - Recknagel, Angelika A1 - Steffen, Bernd A1 - Boley, N. A1 - van der Veen, A. T1 - Interlinkages and recognition of proficiency testing schemes PY - 2000 SN - 0949-1775 SN - 1432-0517 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-1063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Seifert, Lando A1 - Grunewald, Andreas A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino T1 - Stress corrosion tests for prestressing steels—Part 1: The influence of surface condition and test solution composition on hydrogen charging N2 - Tests for assessing prestressing steels' susceptibility to hydrogen‐induced stress corrosion cracking are essential for approvals, in‐house monitoring, and third‐party material testing. According to ISO 15630‐3, the time to brittle fracture by constant load under corrosive conditions in thiocyanate test solutions (A or B) at 50°C is measured. In the literature, a high scattering in stress corrosion tests is reported, which questions the integrity of the test procedure. This paper shows the results of studies about the influence of solution composition on hydrogen charging in electrochemical and permeation measurements. Electrochemical experiments show that polished steel surfaces without common drawing layers have more consistent free corrosion currents, polarization resistances, and B‐values in solution A with low scattering compared to the solution B experiments. The influence of temperature at 50°C and an ambient temperature of 22°C was also tested. KW - Drawing layers KW - Hydrogen‐induced stress corrosion cracking KW - Permeation measurements KW - Prestressing steels KW - Stress corrosion tests KW - Surface conditions KW - Test solutions PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-598738 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202313948 VL - 75 SP - 1506 EP - 1518 PB - Wiley‐VCH GmbH AN - OPUS4-59873 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ebell, Gino A1 - Müller, Thoralf A1 - Burkert, Andreas ED - G. Pillai, R. T1 - Stress Corrosion Cracking in Prestressed Concrete Bridge – A Case Study N2 - Bridge structures built using the prestressing block method can exhibit hydrogen-induced stress cracks across the entire cross-section of a prestressing channel due to their design. Crack growth can progress over the service life as a result of dynamic loading and lead to prestressing wire fractures. T2 - Consec 2024 CY - Chennai, India DA - 25.09.2024 KW - Corrosion KW - Spannungsrisskorrosion KW - Stress corrosion cracking KW - Hydrogen KW - Spannstahl PY - 2024 SP - 72 EP - 78 CY - Chennai AN - OPUS4-61330 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas A1 - Müller, Thoralf A1 - Lehmann, Jens T1 - Langzeitkorrosionsverhalten nichtrostender Stähle in maritimer Atmosphäre N2 - Durch Fortführung der Untersuchungen aus einem Forschungsvorhaben wurden neun verschiedene Stahllegierungen unter maritimen Umgebungsbedingungen über fünf Jahre ausgelagert und deren Korrosionsverhalten untereinander verglichen und bewertet. Die parallele Untersuchung von vier verschiedenen 0berflächenausführungen der jeweiligen Legierungen ermöglichte zudem branchenspezifische Besonderheiten der Oberflächenausführung beim Werkstoffvergleich zu berücksichtigen. Anhand der Ergebnisse der Auslagerungsprüfungen konnten Rückschlüsse auf die Einflüsse der Legierungszusammensetzung, der 0berfächenausführung und der Auslagerungszeit unter maritimen Auslagerungsbedingungen gewonnen werden. Die Proben der drei untersuchten Duplexwerkstoffe zeigten über den Auslagerungszeitraum von fünf Jahren sowohl mit als auch ohne Spaltgeometrie die beste Korrosionsbeständigkeit. Ebenso konnte der molybdänlegierte Ferrit 1.4521 eine vergleichbar gute Korrosonsbeständigkeit erzielen, wie die klassischen austenitischen Werkstoffe 1.4301 und 1.4404. T2 - Korrosionsschutz in der maritimen Technik CY - Hamburg, Germany DA - 25.01.2017 KW - Korrosionsschutz KW - Nichtrostende Stähle KW - Auslagerungsversuche PY - 2017 SN - 978-3-935406-64-2 SP - 7 EP - 20 AN - OPUS4-39054 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas A1 - Müller, Thoralf A1 - Modersohn, W. A1 - Busch, W.-B. T1 - Innovation und Sicherheit im Bauwesen durch Einsatz von Duplexstahl N2 - Der Einsatz von nichtrostenden Duplexstählen im Bauwesen findet in den letzten Jahren zu-nehmende Verbreitung. Insbesondere die Lean-Duplexstähle sind aufgrund geringerer not-wendiger Legierungszuschläge von Nickel und Molybdän eine kostengünstigere Alternative zu den jahrzehntelang etablierten austenitischen Stahlsorten. Verschiedene Korrosionsuntersu-chungen an der BAM sowie Erfahrungen aus der Anwendung konnten nachweisen, dass Lean-Duplexstähle unter verschiedenen Einsatzbedingungen ein vergleichbar gutes, in man-chen Fällen sogar besseres Korrosionsverhalten aufweisen als austenitische Referenzwerkstoffe der gleichen Korrosionswiderstandsklasse. Im Hinblick auf die technisch-mechanischen Eigenschaften konnten von der Fa. Modersohn initiierte Untersuchungen zeigen, dass unter Beachtung der gefügebedingten Einsatzgrenzen eine gute Verarbeitbarkeit und mechanische Sicherheit bei gleichzeitiger Materialeinsparung gewährleistet werden kann. Die positiven Ver-suchsergebnisse haben wesentlich zur Akzeptanz und einer damit einhergehenden Erweiterung der Einsatzgebiete dieser alternativen Werkstoffe im Bauwesen beigetragen. T2 - GfKorr-Jahrestagung 2016 CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 15.11.2016 KW - Duplexstähle KW - Bauwesen KW - Korrosionsbeständigkeit KW - Kerbschlagzähigkeit PY - 2016 SN - 978-3-935406-63-5 VL - 2016 SP - 82 EP - 95 PB - DECHEMA e.V. CY - Frankfurt/Main AN - OPUS4-38663 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Thoralf A1 - Burkert, Andreas T1 - Galvanische Korrosion - Grundlagen berücksichtigen und richtig einschätzen N2 - Bei der Planung und Gestaltung von Konstruktionen spielt der Korrosionsschutz und eine korrosionsschutzgerechte Bauweise eine zentrale Rolle. In einigen Fällen jedoch kann es durch bestimmte Randbedingungen und Eigenschaftsanforderungen an Komponenten und Bauteilen zur Ausbildung von galvanischer Korrosion durch Korrosionselemente kommen. Eine sehr häufig auftretende Form der galvanischen Korrosion ist die Bimetallkorrosion, bei der das Korrosionselement durch die Kombination verschiedener metallener Werkstoffe gebildet wird. Unter bestimmten Einsatzbe¬dingun¬gen kann ein solches Korrosionselement zu einem signifikant erhöhten Korrosionsabtrag führen und damit die technische Sicherheit gefährden. Trotz dem Vorhandensein solcher Korrosionselemente (z.B. Mischbauweise bei Konstruktionen) lässt sich das Risiko für galvanische Korrosion durch entsprechende Planung und konstruktive Gestaltung aber auch minimieren. Die Grundlagen der galvanischen Korrosion und Einflussgrößen vor allem auf die Bimetallkorrosion werden dargestellt und deren praktische Bedeutung anhand von Beispielen verdeutlicht. T2 - 12. Praxistag Korrosionsschutz CY - Bochum, Germany DA - 27.06.2018 KW - Korrosion KW - Bimetallkorrosion KW - Belüftungselement KW - Konzentrationselement KW - Aktiv-Passiv-Element PY - 2018 SN - 2191-9798 VL - 06 SP - 46 EP - 54 PB - Vulkan-Verlag CY - Essen AN - OPUS4-45327 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Thoralf A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas T1 - Risiko der Wasserstoffentwicklung an martensitischen Schraubankern unter baupraktischen Bedingungen T1 - Risk of hydrogen evolution on martensitic screw anchors under practical construction conditions N2 - Die vorliegende Untersuchung beschäftigt sich mit der Fragestellung, ob unter praxisrelevanten Bedingungen die Entstehung von Wasserstoff an vollmartensitischen Schraubankern möglich ist. Im Gegensatz zu austenitischen Werkstoffen besteht bei martensitischen Werkstoffen bei Gegenwart von Wasserstoff stets die Möglichkeit einer wasserstoffinduzierten Versprödung des Materials. Hierfür wurde ein in der Praxis häufig anzutreffendes Szenario gewählt, das ein galvanisches Element, bestehend aus nichtrostenden Schraubankern (in diesem Fall martensitischen) und einer verzinkten Ankerplatte an einem Betonkörper, umfasst. Zum Nachweis einer Wasserstoffentwicklung werden der Elementstrom zwischen den Bauteilen sowie das Korrosionspotential erfasst. Die Ergebnisse der Versuche zeigen, dass über eine zeitlich begrenzte Dauer eine starke kathodische Polarisation der martensitischen Schraubanker durch die korrosive Auflösung des Zinks erfolgt. Als Folge kommt es zur Wasserzersetzung im Phasengrenzbereich der Schraubanker und zur Entstehung von atomarem Wasserstoff. Das berechnete Gasvolumen des entstandenen Wasserstoffs an den Stahlankern wurde bestimmt und lag im Mittel bei 11,14 ± 1,94 ml. Eine Diffusion des an der Stahloberfläche adsorbierten Wasserstoffs in den martensitischen Werkstoff ist somit theoretisch möglich und impliziert eine mögliche Gefährdung durch wasserstoffinduzierte Rissbildung und spontanes Versagen unter Belastung. N2 - The present investigation deals with the question of whether the formation of hydrogen is possible on fully martensitic screw anchors under practical conditions. In contrast to austenitic materials, martensitic steels always have the possibility of hydrogen-induced embrittlement of the material in the presence of hydrogen. For this purpose, a scenario was chosen which is frequently encountered in practice and which comprises a galvanic element consisting of stainless screw anchors (in this case martensitic) and a galvanized anchor plate on a concrete body. The element current between the components as well as the corrosion potential are recorded to prove hydrogen development. The results of the tests show that a strong cathodic polarization of the martensitic screw anchors occurs over a limited period due to the corrosive dissolution of the zinc. As a result, water decomposition occurs in the phase boundary area of the screw anchors and atomic hydrogen is formed. The calculated gas volume of the resulting hydrogen at the steel anchors was determined and was 11.14 +/- 1.94 ml on average. Diffusion of the hydrogen adsorbed on the steel surface into the martensitic material is thus theoretically possible and implies a possible risk of hydrogen-induced crack formation and spontaneous failure under load. KW - Martensit KW - Wasserstoff KW - Versprödung KW - Beton KW - Korrosion PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1002/bate.202000017 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 97 SP - 1 EP - 7 PB - Wiley CY - Weinheim AN - OPUS4-50799 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Andreas T1 - European Information System on Proficiency Testing Schemes available on Internet PY - 2003 SP - 1(?) EP - 2(?) PB - BAM CY - Berlin AN - OPUS4-923 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Andreas T1 - Information on Proficiency Testing Schemes (Database EPTIS) T2 - 5th Eurolab Symposium CY - Edinburgh, Scotland, UK DA - 2000-10-04 PY - 2000 SP - 1(?) EP - 9(?) AN - OPUS4-957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fontana, Patrick A1 - Lehmann, Christian A1 - Müller, Urs A1 - Kühne, Hans-Carsten A1 - Meng, Birgit A1 - Rogge, Andreas T1 - Wärmebehandlung und Autoklavierung von UHPC - Neue Perspektiven für die Betonfertigteilindustrie T1 - Heat curing and autoclaving of UHPC - New perspectives for the precast concrete industry N2 - Das Gefüge von UHPC ist durch eine dicht gepackte und fehlstellenarme Matrix gekennzeichnet. Eine zusätzliche Optimierung ist durch eine Wärmebehandlung bzw. hydrothermale Nachbehandlung (Autoklavierung) unter einem Wasserdampfsättigungsdruck möglich. Die Wärmebehandlung von Beton ist ein in der Betonfertigteilindustrie geläufiges Verfahren, um die Erstarrungszeit zu verkürzen und höhere Frühfestigkeiten zu erreichen. N2 - The structure of UHPC is characterized by a densely packed matrix with only a small number of voids; it can be enhanced further by heat curing or hydrothermal Treatment (autoclaving) subject to water vapor pressure. Heat curing of concrete is commonly applied in the precast industry in Order to shorten its setting time and achieve higher early strengths. KW - Ultrahochleistungsbeton KW - Stahlfasern KW - Nachbehandlung KW - Mikrostruktur KW - Festigkeit PY - 2011 SN - 0373-4331 SN - 1865-6528 N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English VL - 77 IS - 10 SP - 46 EP - 47 PB - Bauverl. CY - Gütersloh AN - OPUS4-24838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, T. A1 - Heyn, Andreas A1 - Burkert, Annette A1 - Ebell, Gino T1 - Erfassung und Analyse der Startvorgänge lokaler Korrosion mittels kombinierter elektrochemischer und mikroskopischer Methoden N2 - Zur Untersuchung der Initiierungsvorgänge und dem Wachstumsverhalten lokaler Korrosionskeime auf nichtrostenden Stählen wurde eine neue elektrochemisch-mikroskopische Messmethode entwickelt. Bei dieser Messmethode wird durch Einsatz eines Echtfarben- Konfokalmikroskops mit Immersionsobjektiv das empfindliche elektrochemische Rauschmessverfahren um eine bildgebende Messkomponente erweitert. Ziel dieser Untersuchung war es, diskrete Rauschmesssignale visuell detektierbaren Korrosionserscheinungen auf der Stahloberfläche nahezu in Echtzeit zuzuordnen. Auf Grund der notwendigen Anforderungen an einen in situ Messaufbau wurde im Rahmen dieser Untersuchung ein neuartiges selbstklebendes Folienelektrodensystem, bestehend aus Gegen- und Bezugselektrode, entwickelt, das für die in situ Messung zum Einsatz kam. Die in situ Untersuchungen wurden an dem austenitischen Chrom-Nickel-Stahl 1.4301 durchgeführt. Als Ergebnis der Experimente konnten Stromtransienten im nA- bis μA-Bereich messtechnisch erfasst werden und mikroskopisch kleinen Korrosionskeimen, die sowohl stabil wie auch metastabil auf der Stahloberfläche auftraten, diskret und zeitnah zugeordnet werden. Weiterhin konnten mit Hilfe der Konfokaltechnik die Volumina und die Mantelflächen der einzelnen Lochdefekte ermittelt werden, sodass durch Auswertung und Kombination der elektrochemischen und mikroskopischen Messergebnisse erstmalig die Korrosionsstromdichte bestimmt werden konnte, die bei der Initiierung der lokalen Lochkeime aufgetreten ist. Damit konnte die Funktionalität und die hohe Empfindlichkeit des elektrochemisch-mikroskopischen Messverfahrens im Rahmen dieser Untersuchung erfolgreich verifiziert werden. T2 - 14. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen am Institut für Werkstoff- und Fügetechnik CY - Magdeburg, Germany DA - 23.09.2011 KW - Lochkorrosion KW - Lochkeimbildung KW - Konfokalmikroskopie KW - In situ KW - Elektrochemie KW - Elektrochemisches Rauschen KW - Folienelektrode PY - 2011 SN - 978-3-940961-56-3 SP - 149 EP - 158 AN - OPUS4-24492 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heunisch, Andreas A1 - Marzok, Ulrich A1 - Münchow, Marco A1 - Müller, Ralf A1 - Rabe, Torsten T1 - In situ characterization of the sintering behavior of LTCC laminates with embedded cavities by high temperature laser profilometry N2 - Three-dimensionally structured LTCC multilayer with channels and inner cavities are required for numerous applications like microreactors, microfluidic systems or sensors. For the performance of such devices, the dimensional accuracy of the embedded structures is crucial. In the green state, the desired structures can be precisely implemented in the LTCC tapes by laser cutting, punching or milling. Unfortunately, during lamination and sintering, shape integrity of cavities and channels is notably affected by warpage and deformation. To investigate the sintering behavior of structured LTCC laminates, a newly developed High Temperature Laser Profilometer (HTLP) can be used. The HTLP allows 3D in-situ shape detection of flat ceramic samples and tapes all along the sintering process. It is applicable for temperatures up to 1000 °C and sample sizes up to 200 mm × 200 mm × 10 mm. During a measurement, the rotating sample is scanned spirally by a linearly moving laser distance sensor through a slot in the furnace top wall. Distance and position values deliver a 3D surface image of the sample. Current lateral dimensions, which are determined by sintering shrinkage, can be measured continuously. Local deformation and warpage can be visualized time- and temperature-resolved. This new method was used, to analyze the sintering behavior of LTCC multilayer laminates containing large size cavities. These were fabricated out of punched green sheets by low pressure lamination without inserts. Samples with cavities of varying cross sections, as well as cavities with and without connection to the surface were observed. T2 - CICMT 2013 - IMAPS/ACerS 9th International conference and exhibition on ceramic interconnect and ceramic microsystems technologies CY - Orlando, FL, USA DA - 23.04.2013 KW - LTCC multilayer KW - Embedded cavities KW - High temperature laser profilometry KW - Low pressure lamination KW - Micro fluidics PY - 2013 DO - https://doi.org/10.4071/cicmt-tha44 SP - 275 EP - 282 AN - OPUS4-35077 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Lehmann, Jens A1 - Babutzka, Martin A1 - Burkert, Andreas ED - Borsutzki, M. ED - Moninger, G. T1 - Bewertung werkstofftechnischer Einflussfaktoren auf die Passivschichtstabilität nichtrostender Stähle mittels Korrosionsschneltest N2 - Mit Hilfe des KorroPad-Prüfverfahrens konnten verschiedene umgebungs- sowie prozessbedingte Einflüsse in Parameterstudien gezielt untersucht werden. So konnte der negative Einfluss von korundbasierten Schleifmitteln auf die Passivschichtausbildung nachgewiesen werden. Weiterhin konnte mittels KorroPad die Wirksamkeit verschiedener Oberflächenbearbeitungsverfahren bei der Schweißnahtnachbearbeitung untersucht und daraus Erkenntnisse für die Prozessoptimierung gewonnen werden. In den hier gezeigten Untersuchungen hat sich das KorroPad-Prüfverfahren für die Beschreibung der Passivschichtstabilität als hervorragend geeignet erwiesen. N2 - By using the KorroPad test a wide ränge of environmental and process-related factors couid be investigated in parameter studies. Thus, the negative influence of corundum-based abrasives on passive layer formation was proven. Furthermore the effectiveness of different surface treatments for weld seam reworking was investigated and thus process optimization was possible. The investigations demonstrate that the KorroPad test method is highly suitable for the evaluation of passive layer stability. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2014 - Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis CY - Bad Neuenahr, Germany DA - 03.12.2015 KW - Rapid corrosion test KW - Surface treatment KW - Quality control KW - Stainless steel KW - Korrosionsschnelltest KW - Oberflächenbehandlung KW - Qualitätskontrolle KW - Nichtrostender Stahl PY - 2015 SN - 978-3-514-00816-8 SP - 95 EP - 100 PB - Verlag Stahleisen CY - Düsseldorf AN - OPUS4-35233 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ebell, Gino A1 - Burkert, Andreas A1 - Fischer, Joachim A1 - Lehmann, Jens A1 - Müller, Thoralf A1 - Meinel, Dietmar A1 - Paetsch, O. T1 - Investigation of chloride-induced pitting corrosion of steel in concrete with innovative methods N2 - The combination of electrochemical and 3D computed tomography (CT) investigations offers the possibility of verifying electrochemical measurements non-destructively. Determining the steel surfaces damaged by pitting corrosion allows developing specimens having damage pattern corresponding to practice. Corrosion phenomena like decoupled pitting corrosion cannot be verified by electrochemical measurements only, but with the combination of those two kinds of investigations it is possible. Another advantage is the minimization of the number of samples. The classical experimental procedure requires the destruction of samples after each damage step.This can be avoided by the use of 3D computed tomography. As long as the corrosion phenomena are completely within the examination zone shown by the 3D computed tomography, the electrochemical measurements can be calculated on an area basis to get the specific corrosion rate or polarization resistance. KW - Corrosion KW - Concrete KW - 3D x-ray KW - Corrosion rate PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201608969 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 SN - 0043-2822 VL - 67 IS - 6 SP - 583 EP - 590 PB - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-36341 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fischer, Joachim A1 - Lehmann, Jens A1 - Müller, Thoralf A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle an der Atmosphäre N2 - Über das Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle bei atmosphärischer Beanspruchung liegen umfangreiche Erfahrungen aus jahrzehntelangen praktischen Anwendungen weltweit vor. Systematische Auslagerungsversuche unter spezifischen Umgebungsbedingungen ergänzen diese Erfahrungen. Die daraus gewonnenen Daten erlauben die beanspruchungsgerechte Werkstoffauswahl. Unter vielen atmosphärischen Bedingungen sind die nichtrostenden Stähle bei freier Bewitterung, auch unter langzeit- oder dauerfeuchten Bedingungen vollständig korrosionsbeständig. Die Auswahl der nichtrostenden Stähle muss den jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst werden, um in jedem Fall sicherzustellen, dass der passive Zustand aufrechterhalten bzw. eine erneute Passivierung unter den Einsatzbedingungen möglich ist. Störungen der Passivschichtausbildung führen zu verminderter Korrosionsbeständigkeit mit den für nichtrostende Stähle typischen örtlichen Korrosionserscheinungen. Das Merkblatt gibt Hinweise zur Werkstoffauswahl, zur Oberflächenausführung, zur Konstruktion sowie zu Verarbeitung, Nachbehandlung und Reinigung. KW - Verarbeitung KW - Oberflächenausführung KW - Werkstoffauswahl PY - 2016 SN - 0178-6571 IS - 6 SP - 52 EP - 54 PB - Montan- und Wirtschaftsverlag GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-36763 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Burkert, Andreas A1 - Burkert, Annette A1 - Lehmann, Jens A1 - Müller, Thoralf A1 - Bohlmann, Tatjana T1 - Detektion korrosionsempfindlicher Oberflächen nichtrostender Stähle durch die Verarbeiter N2 - Umfangreiche Untersuchungen im Vorhaben "Passivschichtstabilität" (IGF-Nr.: 15554N) haben gezeigt, dass werkstoffseitig ein breites Spektrum an produktionsseitigen Fehlern und Un-gänzen für unerwartete Korrosionserscheinungen an nichtrostenden Stählen ursächlich ist. Dazu gehören chemische Inhomogenitäten (Ausscheidungen, Aufkohlung), geometrische Oberflächenfehler (Hinterschnitte, Walzfehler) und die Ablagerung von Fremdstoffen aus dem Herstellungsprozess. Im Bereich derartiger Ungänzen wird die Passivschichtausbildung verhindert bzw. erschwert. Damit ist die erwartete Korrosionsbeständigkeit der Werkstoffe selbst bei geringer Korrosivität der Umgebung nicht sichergestellt, so dass ein örtlicher Korrosionsangriff auftritt. Werden solche Materialien weiterverarbeitet, kommt es in der Folge zu Schadensfällen und Rechtsstreitigkeiten. Die Schadenssummen liegen in Größen-ordnungen um 10.000 € bis hin zu mehren hunderttausend Euro. Da Stabmaterial auch als Vormaterial für die Herstellung von Befestigungsmitteln wie Dübeln und Ankern zum Einsatz kommt, sind auch sicherheitsrelevante Probleme nicht ausgeschlossen. Die zugrunde-liegenden Werkstoff- und Oberflächenfehler sind bei der Inaugenscheinnahme auch mit umfangreichen Erfahrungen nicht zu erkennen, da diese mikroskopisch klein bzw. durch das Schliffbild überdeckt sind. Erst durch metallographische Untersuchungen lassen sich die Fehler eindeutig belegen. Es fehlt deshalb ein Nachweisverfahren, mit dem die Verarbeiter Oberflächen mit erhöhter Korrosionsneigung identifizieren können, um sich vor wirtschaftlichen Folgeschäden zu schützen. Als interessanter Ansatz bzgl. der relevanten Zielgruppen hat sich eine Indikatorlösung mit Zusatz eines Aktivators erwiesen, welche durch ein Bindemittel in einen gelartigen Zustand gebracht wird. Erste Tastversuche an gezielt hergestellten korrosionsempfindlichen Oberflächen, sowie einem fehlerhaften Werkstoffzustand aus der Praxis konnten mittels dieses Tests identifiziert werden. KW - Korrosionsschnelltest KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl Rostfrei PY - 2014 SP - 1 EP - 72 CY - Berlin AN - OPUS4-33584 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Burkert, Andreas A1 - Fischer, Joachim A1 - Lehmann, Jens A1 - Müller, Thoralf T1 - Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle an der Atmosphäre N2 - Über das Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle bei atmosphärischer Beanspruchung liegen umfangreiche Erfahrungen aus jahrzehntelangen praktischen Anwendungen weltweit vor. Systematische Auslagerungsversuche unter spezifischen Umgebungsbedingungen ergänzen diese Erfahrungen. Die daraus gewonnenen Daten erlauben die beanspruchungsgerechte Werkstoffauswahl. Unter vielen atmosphärischen Bedingungen sind die nichtrostenden Stähle bei freier Bewitterung, auch unter langzeit- oder dauerfeuchten Bedingungen vollständig korrosionsbeständig. Die Auswahl der nichtrostenden Stähle muss den jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst werden, um in jedem Fall sicherzustellen, dass der passive Zustand aufrechterhalten bzw. eine erneute Passivierung unter den Einsatzbedingungen möglich ist. Störungen der Passivschichtausbildung führen zu verminderter Korrosionsbeständigkeit mit den für nichtrostende Stähle typischen örtlichen Korrosionserscheinungen. Das Merkblatt gibt Hinweise zur Werkstoffauswahl, zur Oberflächenausführung, zur Konstruktion sowie zu Verarbeitung, Nachbehandlung und Reinigung. KW - Verarbeitung KW - Werkstoffauswahl KW - Oberflächenausführung PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-367612 UR - http://www.edelstahl-rostfrei.de/page.asp?pageID=1583 VL - 828 SP - 1 EP - 12 PB - Informationsstelle Edelstahl Rostfrei CY - Düsseldorf ET - 3. Auflage AN - OPUS4-36761 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Babutzka, Martin A1 - Müller, Thoralf A1 - Mietz, Jürgen A1 - Burkert, Andreas T1 - Investigation of the influence of iron‐containing abrasives on the corrosion behaviour of the aluminium alloy AlSi1.2Mg0.4 N2 - The corrosion resistance of aluminium surfaces is closely linked to the surfacecstate after a grinding process. For years, iron‐containing abrasive materials were suspected to lead to increased corrosion susceptibility after processing of aluminium surfaces. To prove a possible correlation between the iron content of an abrasive and the corrosion behaviour of aluminium components, scientific investigations and experimentally practical corrosion tests are necessary. For the current investigation, specimens of a technical Al‐Si alloy from the same batch were used. The test specimens were mechanically ground with various resin‐bonded model abrasives containing different iron contents. The performed corrosion tests did not reveal a negative influence of the different iron‐containing abrasives on the corrosion behaviour of the Al–Si alloy. However, the most sensitive measuring method (electrochemical noise) showed differences in the surface activity depending on the type of abrasive. KW - Aluminium KW - Corrosion KW - Corrosion testing KW - Grinding PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-506762 DO - https://doi.org/10.1002/maco.202011657 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 71 IS - 10 SP - 1667 EP - 1679 PB - Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-50676 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rosemann, P. A1 - Müller, Thoralf A1 - Babutzka, Martin A1 - Heyn, Andreas T1 - Influence of microstructure and surface treatment on the corrosion resistance of martensic stainless steels 1.4116, 1.4034, and 1.4021 N2 - In the last years, new approaches for the evaluation of the corrosion resistance of martensitic stainless steels were developed, which allow nearly non-destructive as well as short-term corrosion testing. This work analyzes the sensitive influence of microstructure and surface treatment on the corrosion resistance. The effect of alloy composition and microstructure, which is always present in addition to the influence of various surface treatments will be evaluated and discussed. The corrosion behavior was investigated with conventional evaluation of the pitting potential, electrochemical potentiodynamic reactivation (EPR), electrochemical noise (EN), and the 'KorroPad' (KP) technique. EPR provided information about the passivation ability and the extent of chromium content reduction due to chromium carbide precipitation in the microstructure. The use of EN and KP aims to detect the influence of different surface treatment parameters on the corrosion resistance in a nearly non-destructive way. Furthermore the results shall demonstrate the functionality and convenience of the short-term corrosion test methods EN and KP in order to gain more acceptance within the scientific community. The results will allow the extraction of surface treatment effects on the corrosion behavior of the martensitic stainless steels 1.4116, 1.4034, and 1.4021. KW - Corrosion resistance KW - Electrochemical noise KW - Martensitic stainless steel KW - Electrochemical potentiodynamic reactivation KW - KorroPad KW - EPR-Test KW - Heat treatment PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201307276 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 66 IS - 1 SP - 45 EP - 53 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-32572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Thoralf A1 - Heyn, Andreas A1 - Babutzka, Martin A1 - Rosemann, P. T1 - Examination of the influence of heat treatment on the corrosion resistance of martensitic stainless steels N2 - Martensitic stainless steels are commonly used in cutlery fabrication requiring high hardness and sufficient corrosion resistance. The heat treatment process affects the mechanical and electrochemical behavior of martensitic stainless steels due to the precipitation of chromium carbides. Depending on the heat treatment the corrosion resistance of these steels can vary strongly, and improper heat treatment parameters can lead to a weak pitting corrosion resistance. The aim of this work is to identify heat treatment parameters influencing the corrosion resistance of martensitic stainless steels by using three different electrochemical testing methods. To this purpose, five different heat treatments were applied to the alloys 1.4116 and 1.4034. In addition to the determination of the critical pitting potentials and the modified double-loop electrochemical potentiodynamic reactivation tests (DL-EPR) a new KorroPad indicator test was used assessing the pitting corrosion behavior. The results showed that all methods used were in good agreement for verifying the influence of the various heat treatment parameters on the corrosion behavior and to identify the effect of heat treatment conditions on the pitting corrosion resistance. KW - DL-EPR KW - Heat treatment KW - KorroPad KW - Martensitic stainless steel KW - Pitting corrosion PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201407861 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 66 IS - 7 SP - 656 EP - 662 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-33621 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Heyn, Andreas A1 - Fenker, M. A1 - Balzer, Martin T1 - Investigation on defect morphology and corrosion behaviour of TiMgN hard coatings on steel substrate N2 - Nitride hard coatings, such as Titanium nitride and chromium nitride coatings are widely used for applications focussing on wear protection and decorative purposes. Also these coatings are often applied on low alloyed steel substrates. The inevitable contact of the coated components with the environment through pores and coating defects bears the danger of corrosion of the steel substrate followed by further delamination of the coating and a loss of function of the component. A new attempt to increase the corrosion behaviour of those physically deposited hard coating systems is the implementation of magnesium. The positive effect of magnesium could be verified already electrochemically. Performed experiments on TiMgN have shown that corrosion resistance could drastically improved with increasing Mg content of the TiMgN up to 30 at% compared to steel substrates with applied titanium nitride hard coatings. Besides the clarification of the electrochemical and phenomenological effect of the magnesium on the corrosion behaviour, an additional aim of this work is the investigation of the coating defects, defect morphologies and their influence on the local corrosion behaviour. For this the incorporation of the magnesium and its effects on the coating material, the influence of coating growth related defects and the effect of the coating structure on the corrosion behaviour should be experimental examined by using innovative surface and material analysis methods such as FIB and TEM. Furthermore the evolution of the coating defects should be investigated by combing confocal microscopy with a new developed exposure test method using the electrochemical indication test KorroPad. The function of the KorroPad test, which was developed and patented [1] at the BAM for the detection of corrosion sensitive steel surfaces by indicating dissolution of iron ions [1], allows the detection and identification of critical coating defects for further microscopic investigation. Additional to that the KorroPad test simulates an accelerated exposure test by simultaneous absence of the disadvantages of typical short time exposure test like salt spray tests. Thus it allows a monitoring and analysis of the evolution of the critical coating defects and their influence on the local corrosion behaviour and the overall corrosion mechanisms. The results of this work should contribute to the development of new hard coatings with improved corrosion protection properties and also to a better understanding of the corrosion mechanisms of coated steel substrates. T2 - EUROCORR 2014 - European corrosion congress CY - Pisa, Italy DA - 08.09.2014 KW - Metallic coatings KW - Cathodic protection KW - Corrosion PY - 2014 SN - 978-3-89746-159-8 SP - O EP - 7473, 384 AN - OPUS4-31482 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Burkert, Andreas A1 - Heyn, A. A1 - Balzer, Martin A1 - Fenker, M. T1 - Investigation on the improved corrosion behavior of TiMgN hard coating on steel substrate T2 - EUROCORR 2015 - European corrosion congress CY - Graz, Austria DA - 06.09.2015 KW - Hard coatings KW - TiMgN KW - Corrosion PY - 2015 SP - paper 11.1_693 AN - OPUS4-34618 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chen, Ya‐Fan A1 - Arendt, Felix A1 - Bornhöft, Hansjörg A1 - de Camargo, Andréa S. S. A1 - Deubener, Joachim A1 - Diegeler, Andreas A1 - Gogula, Shravya A1 - Contreras Jaimes, Altair T. A1 - Kempf, Sebastian A1 - Kilo, Martin A1 - Limbach, René A1 - Müller, Ralf A1 - Niebergall, Rick A1 - Pan, Zhiwen A1 - Puppe, Frank A1 - Reinsch, Stefan A1 - Schottner, Gerhard A1 - Stier, Simon A1 - Waurischk, Tina A1 - Wondraczek, Lothar A1 - Sierka, Marek T1 - Ontology‐Based Digital Infrastructure for Data‐Driven Glass Development N2 - The development of new glasses is often hampered by inefficient trial‐and‐error approaches. The traditional glass manufacturing process is not only time‐consuming, but also difficult to reproduce with inevitable variations in process parameters. These challenges are addressed by implementing an ontology‐based digital infrastructure coupled with a robotic melting system. This system facilitates high‐throughput glass synthesis and ensures the collection of consistent process data. In addition, the digital infrastructure includes machine learning models for predicting glass properties and a tool for extracting patent information. Current glass databases have significant gaps in the relationships between compositions, process parameters, and properties due to inconsistent studies and nonconforming units. In addition, process parameters are often omitted, and even original literature references provide limited information. By continuously expanding the database with consistent, high‐quality data, it is aimed to fill these gaps and accelerate the glass development process. KW - Digitalisation KW - Data-driven glass development KW - Ontology PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-625844 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202401560 SN - 1527-2648 SP - 1 EP - 12 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-62584 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. A1 - Schors, Jörg T1 - Das Anwendungspotential der Röntgen-Topographie vom Mikroriss bis zur Gepäckprüfung T2 - DGZfP-Jahrestagung 2007 CY - Fürth, Deutschland DA - 2007-05-14 KW - CFK KW - Bildgebende Röntgenverfahren KW - Röntgen-Topographie und -Streuung KW - Keramik KW - Explosivstoffe KW - Ermüdungsrisse PY - 2007 SN - 978-3-931381-98-1 SP - 1 EP - 9 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-15799 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wang, Y. A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Schmidt, F. A1 - Müller, Bernd R. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Schwitalla, A.D. T1 - Micro-CT analysis and mechanical properties of low dimensional CFR-PEEK specimens additively manufactured by material extrusion N2 - Material extrusion of thermoplastic polymers enables the realization of complex specific designs with high performance composites. The present study aims at evaluating the mechanical properties of carbon fiberreinforced semi-crystalline thermoplastic polymer polyether ether ketone (CFR-PEEK) manufactured by material extrusion and correlating them with results obtained by micro-CT. Samples in the shape of small bars were provided by Kumovis (Munich, Germany). The determination of surface roughness and density was followed by three-point bending tests. To reveal the pore distribution as well as the fusion quality of CFR PEEK when applied with external forces, micro-CT scans were performed with an X-ray microscope before and after the mechanical test to localize the sites where the fracture is generated. The density of CFR-PEEK bars indicated that they had superior mechanical properties compared with our previous study on unfilled 3D printed PEEK (bending modulus: (5.4 ± 0.5) GPa vs. (1.05 ± 0.05) GPa to (1.48 ± 0.10) GPa; bending strength: (167 ± 11) MPa vs. (51 ± 15) to (193 ± 7) MPa). Micro-CT analyses revealed the local 3D-distribution of voids. Voids of 30 μm diameter are nearly spherical and make up the main part of the total porosity. The larger the voids, the more they deviate from a spherical shape. Significant lack-of-fusion voids are located between the deposited filaments. By growing and merging, they act as seeds for the forming fracture line in the region of the flexural specimens where the maximum local tensile stresses occurred under bending load. Our work provides a detailed analysis of printed PEEK with fiber additive and relates this with mechanical properties. KW - CFR-PEEK KW - Material extrusion (MEX) KW - FFF KW - Surface topography KW - Bending property KW - Micro-CT PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2023.106085 SN - 1751-6161 VL - 146 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-58112 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Soares, A.P. A1 - Baum, D. A1 - Hesse, B. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Zaslansky, P. T1 - Scattering and phase-contrast X-ray methods reveal damage to glass fibers in endodontic posts following dental bur trimming N2 - Objectives. There is concern that the integrity of fiberglass dental posts may be affected by chairside trimming during treatment. We hypothesize that hard X-ray methods of phase contrast-enhanced micro-CT (PCE-CT) and synchrotron based X-ray refraction (SXRR) can reliably identify and help characterize the extent of damage. Methods. Fiberglass posts were imaged both as manufactured and following trimming with a diamond bur. Each of the posts was imaged by SXRR and by PCE-CT. Datasets from PCE-CT were used to visualize and quantify 2D and 3D morphological characteristics of intact and of damage-affected regions caused by trimming. Results. The SXRR images revealed fiber inhomogeneities from manufacturing with a significant increase in internal surfaces in sample regions corresponding to damage from trimming. PCE-CT volumes unveiled the micromorphology of single fibers in the posts and some damage in the trimmed area (e.g. fractures, splinters and cracks). Area, perimeter, circularity, roundness, volume and thickness of the glass fibers in the trimmed area were statistically different from the control (p < 0.01). Significance. The integrity of single fibers in the post is critical for bending resistance and for long-term adhesion to the cement in the root canals. Damage to the fibers causes substantial structural weakening across the post diameter. Glass fragments produced due to contact with the dental bur may separate from the post and may significantly reduce bond capacity. The above mentioned synchrotron-based imaging techniques can further facilitate assessment of the structural integrity and the appearance of defects in posts (e.g. after mechanical load). KW - Fiberglass composite KW - Fiber reinforced dental post KW - X-ray refraction KW - Phase contrast-enhanced micro-CT KW - Non-destructive testing PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.dental.2020.10.018 SN - 0109-5641 VL - 37 IS - 2 SP - 201 EP - 211 PB - Elsevier Inc. AN - OPUS4-52071 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. T1 - X-ray dark field imaging N2 - A new kind of enhanced contrast X-ray imaging of weakly absorbing materials in dark field mode is presented. Samples such as plastics and biological tissue are a perpetual challenge for radiographic imaging. Recent innovative approaches such as Diffraction Enhanced Imaging (DEI), “phase contrast”, grating interferometry (Talbot-Lau), or Refraction Enhanced Imaging (REI) have in common that they yield enhanced contrast based on deflected X-rays. Here, we introduce a REI modification, which works with a slightly bent single crystal reflecting in Bragg geometry. The samples are placed upstream of the thin crystal within a parallel synchrotron beam. The crystal’s curvature creates a dark-field stripe in the transmission image, similar to the inverse of a Darwin-Prins rocking curve of plane crystals. The reflection condition is met better or worse as a steady function of incidence position. Refracted beam portions of sample interfaces appear bright on black stripes. The entire image is finally synthesized by multiple dark-field stripes. The technique is an alternative to the mentioned techniques. We demonstrate the technique’s advantage by examples of biological and technical microstructures. T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 06.10.2014 KW - X-ray refraction KW - Refraction enhanced imaging (REI) KW - Phase contrast KW - Radiology KW - Soft matter radiography PY - 2014 SN - 978-80-214-5018-9 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-31971 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Laquai, René A1 - Müller, Bernd R. A1 - Kupsch, Andreas T1 - Characterizing damage evolution in metal matrix composites with X-ray refraction topography and in situ tensile loading N2 - In this study a metal-matrix-composite with aluminum matrix and Al2O3 particles was investigated with x-ray refraction topography and in-situ tensile loading. It could be observed that after reaching a certain load the specific surface increased steadily. However, the classical radiographs taken for comparison show no damage in the sample. T2 - 8th Joint BER II and BESSY II User Meeting CY - Berlin, Germany DA - 07.12.2016 KW - X-ray refraction KW - Metal matrix composites KW - In-situ loading KW - Synchrotron PY - 2016 AN - OPUS4-39113 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas T1 - Korrektur des Hinterleuchtens an CT-Synchrotrondaten N2 - In den unterschiedlichsten Methoden der Computertomographie tritt häufig ein diffuses Untergrundsignal in den Einzelprojektionen auf: im Falle der Parallelstrahl-CT mit Synchrotronstrahlung handelt es sich um ein Hinterleuchten durch den Fluoreszenzschirm, der vor der CCD-Kamera angeordnet ist. Dieses Hinterleuchten unterscheidet sich von dem bekannten Nachleuchten (Phosphoreszenz) durch zeitliche Konstanz. Hier äußert sich das Hinterleuchten als Modulation der projizierten Masse und somit als Funktion der Phase (Projektionswinkel) und des Aspektverhältnisses des Objektes. Der Einfluss des Hinterleuchtens ist abhängig von der Größe des von der Probe abgeschatteten Detektorbereiches und des Objektumfangs (Dynamik). Dies hat u.a. zur Folge, dass Abweichungen vom Absorptionsgesetz auftreten, die umso stärker ausgeprägt sind, je weniger Detektorfläche das Objekt abdeckt und je stärker das Objekt schwächt. Dabei können Aufhärtungseffekte wegen der monochromatischen Strahlung ausgeschlossen werden. Mit Referenzmessungen und einem isotropen, homogenen Ansatz, der diese Abweichung als Hinterleuchten beschreibt, lassen sich die auftretenden Fehler deutlich verringern. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Hinterleuchten KW - Detektor KW - Fluoreszenzschirm KW - Synchrotron-Radiographie KW - Computer-Tomographie PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-250038 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (P6) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25003 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tötzke, C. A1 - Manke, I. A1 - Gaiselmann, G. A1 - Bohner, J. A1 - Müller, Bernd R. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Schmidt, V. A1 - Banhart, J. A1 - Lehnert, W. T1 - A dedicated compression device for high resolution X-ray tomography of compressed gas diffusion layers N2 - We present an experimental approach to study the three-dimensional microstructure of gas diffusion layer (GDL) materials under realistic compression conditions. A dedicated compression device was designed that allows for synchrotron-tomographic investigation of circular samples under well-defined compression conditions. The tomographic data provide the experimental basis for stochastic modeling of nonwoven GDL materials. A plain compression tool is used to study the fiber courses in the material at different compression stages. Transport relevant geometrical parameters, such as porosity, pore size, and tortuosity distributions, are exemplarily evaluated for a GDL sample in the uncompressed state and for a compression of 30 vol.%. To mimic the geometry of the flow-field, we employed a compression punch with an integrated channel-rib-profile. It turned out that the GDL material is homogeneously compressed under the ribs, however, much less compressed underneath the channel. GDL fibers extend far into the channel volume where they might interfere with the convective gas transport and the removal of liquid water from the cell. KW - PEM fuel cell KW - Gas diffusion layer (GDL) KW - Compression device KW - X-ray tomography KW - Synchrotron KW - Tortuosity PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1063/1.4918291 SN - 0034-6748 SN - 1089-7623 VL - 86 IS - 4 SP - 043702-1 EP - 043702-6 PB - American Institute of Physics CY - Melville, NY, USA AN - OPUS4-33081 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Gollwitzer, Christian A1 - Kupsch, Andreas A1 - Léonard, Fabien A1 - Müller, Bernd R. A1 - Oesch, Tyler A1 - Onel, Yener A1 - Thiede, Tobias A1 - Zscherpel, Uwe ED - Puente León, F. ED - Zagar, B. T1 - Moderne Methoden der CT-gestützten Strukturanalyse T1 - Modern techniques of CT based structure analysis N2 - Durch den großflächigen Einsatz der Computertomographie (CT) in unterschiedlichen Industriebereichen steigen auch die Anforderungen an die quantitative Bildanalyse. Subjektive Bildwahrnehmung muss durch objektive Algorithmen ersetzt werden. In diesem Artikel stellt die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), die seit den 1980er Jahren an der Entwicklung der industriellen CT beteiligt ist, anhand ausgewählter Beispiele den aktuellen Stand ihrer Analysemethoden an verschiedenen Anwendungsbeispielen der CT vor. N2 - The increasing use of computed tomography (CT) in various industrial sectors requires more sophisticated techniques of quantitative image analysis. Subjective image perception needs to be replaced by objective algorithms. The German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) has been involved in the development of industrial CT since the 1980s. This paper summarizes the current status of quantitative 3D image analysis techniques based on selected examples. KW - Computed tomography KW - Computertomographie KW - Röntgen-Refraktion KW - X-Ray refraction KW - Schadensanalyse KW - Damage analysis KW - Normung KW - standardization PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2019-0125 SN - 0171-8096 SN - 2196-7113 VL - 87 IS - 2 SP - 81 EP - 91 PB - de Gruyter CY - Berlin AN - OPUS4-50337 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. T1 - Einfaches Korrigieren des Hinterleuchtens von Röntgendetektoren N2 - Hinterleuchten stellt eine oft unerkannte Fehlweisung in der radiographischen Abbildung mit Flächendetektoren dar, die durch diffuse Umverteilung der Intensität verursacht wird. Dieser Effekt kann die korrekte Transmissions-Intensität eines Probekörpers gemäß dem Lambert-Beer'schen Gesetz erheblich verfälschen. Hinterleuchten wird sowohl mit Bremsstrahlung von Röntgenröhren als auch mit monochromatischer Synchrotronstrahlung beobachtet. Die fehlerhaft reduzierten Schwächungskoeffizienten von einigen 10 % korrelieren mit der Strahlschwächung und dem direkt bestrahlten Detektorbereich. Für eine einfache numerische Korrektur des Hinterleuchtens werden lediglich integrale Intensitätswerte benötigt. KW - Hinterleuchten KW - Röntgendetektor KW - Fluoreszenzschirm KW - Radiographie PY - 2013 DO - https://doi.org/10.3139/120.110478 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 7-8 SP - 1 EP - 5 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-28692 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Müller, Bernd R. T1 - Improved computed tomography by variable desmearing - Model reconstructions by iterative DIRECTT algorithm N2 - Die mitunter erhebliche Verschmierung von computertomograpischen Projektionen durch ausgedehnte Strahlenquellen wird durch eine neuartige Entschmierungsprozedur erheblich reduziert, um eine verbesserte Ortsauflösung der Rekonstruktion zu erreichen. Da die Breite der Verschmierungsfunktion der detektornahen und -fernen Objektelemente sich erheblich unterscheiden kann, muss die Entschmierung variabel sein. Im Gegensatz zu einer für alle Voxel-Positionen identischen Entfaltung, also einer grundsätzlich falschen Voraussetzung, wurde eine implizite Entschmierung entwickelt. Die vorab bekannte positionsabhängige Verschmierung wird auf die iterativ wiederholten Projektionen der Teilrekonstruktionen des DIRECTT-Algorithmus angewandt. Die variabel entschmierten Rekonstruktionen aus den Sinogrammen eines Pixelmodells mit Verschmierungen von 1 bis 5 Pixel erreichen eine Ortsauflösung von nahezu einem Pixel. KW - Computertomographie KW - Neutronen-Tomographie KW - Tomographische Rekonstruktionsalgorithmen PY - 2010 SN - 0025-5300 VL - 52 IS - 6 SP - 394 EP - 400 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-21464 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Lange, Axel A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. T1 - Rekonstruktion unvollständiger computertomografischer Modelldatensätze mit Directt-Algorithmus N2 - Modellrechnungen zur Rekonstruktion unvollständiger computertomographischer Datensätze werden zur Ermittlung der Vorteile des neuen Directt-Algorithmus gegenüber der konventionellen gefilterten Rückprojektion durchgeführt, insbesondere auch zur Vermeidung experimentell begründeter Unwägbarkeiten. Ein entsprechender Bedarf entsteht seitens erweiterter Forschungsaktivitäten und industrieller Bedürfnisse, wo die Rekonstruktion limitierter Messdatensätze von Artefakten dominiert wird. Die bekanntesten Einschränkungen betreffen das Limited-View- und Few-Angles-Problem sowie die ROI-Situation, die jeweils unabhängig voneinander untersucht werden, in der Anwendung jedoch zumeist undefiniert vermischt sind, wie etwa in der Elektronen-Tomografie. Die hochauflösende Rekonstruktion von Einzelpixeln wird durch die Wahl eines kleinen Modells von nur 1012 Pixeln visualisiert und ist ohne Filterung möglich. Rekonstruktionen von 90°-Sektoren oder 50 % -ROI-Querschnitten sind fast ohne Auflösungseinschränkungen realisierbar. Die bisher nicht bekannte Möglichkeit, auch außerhalb der ROI präzise zu rekonstruieren, wurde als "Extended ROI"-Methode erfolgreich erprobt. KW - Computed tomography KW - Reconstruction algorithm KW - Filtering KW - Limited view KW - Region of interest PY - 2010 SN - 0025-5300 VL - 52 IS - 10 SP - 668 EP - 675 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-22068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bauer, L.J. A1 - Wieder, Frank A1 - Truong, V. A1 - Förste, F. A1 - Wagener, Y. A1 - Jonas, A. A1 - Praetz, S: A1 - Schlesiger, C. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Kanngießer, B. A1 - Zaslansky, P. A1 - Mantouvalou, I. T1 - Absorption Correction for 3D Elemental Distributions of Dental Composite Materials Using Laboratory Confocal Micro-X-ray Fluorescence Spectroscopy N2 - Confocal micro-X-ray fluorescence (micro-XRF) spectroscopy facilitates three-dimensional (3D) elemental imaging of heterogeneous samples in the micrometer range. Laboratory setups using X-ray tube excitation render the method accessible for diverse research fields but interpretation of results and quantification remain challenging. The attenuation of X-rays in composites depends on the photon energy as well as on the composition and density of the material. For confocal micro-XRF, attenuation severely impacts elemental distribution information, as the signal from deeper layers is distorted by superficial layers. Absorption correction and quantification of fluorescence measurements in heterogeneous composite samples have so far not been reported. Here, an absorption correction approach for confocal micro-XRF combining density information from microcomputed tomography (micro-CT) data with laboratory X-ray absorption spectroscopy (XAS) and synchrotron transmission measurements is presented. The energy dependency of the probing volume is considered during the correction. The methodology is demonstrated on a model composite sample consisting of a bovine tooth with a clinically used restoration material. KW - Micro X-ray fluorescence spectroscopy KW - Dental composite materials KW - Computed tomography KW - Absorption correction PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-601630 DO - https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00116 SN - 0003-2700 SN - 1520-6882 VL - 96 IS - 21 SP - 8441 EP - 8449 PB - American Chemical Society Publications CY - Washington, DC AN - OPUS4-60163 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Bernd R. A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas ED - Kastner, J. T1 - A comfortable procedure for correcting X-ray detector backlight T2 - Conference on industrial computed tomography CY - Wels, Austria DA - 2012-09-19 KW - X-ray detector backlighting KW - Radiography KW - Fluorescent screen KW - Diffuse background KW - Computed tomography PY - 2012 SN - 978-3-8440-1281-1 SN - 1610-4773 SP - 151 EP - 157 PB - Shaker CY - Aachen AN - OPUS4-26768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lange, Axel A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Müller, Bernd R. T1 - DIRECTT-Rekonstruktionen im Vergleich zur gefilterten Rückprojektion N2 - Anhand von computertomografischen Messungen und Modellrechnungen werden DIRECTT-Rekonstruktionen im Vergleich mit gefilterten Rückprojektionen bewertet. Dazu wird die Rekonstruktionsqualität mittels einer zirkular erweiterten Modulations-Transfer-Funktion (MTF) und mit integralen Kenngrößen im Radon- und im Ortsraum verglichen. Zur Überprüfung der Rekonstruktionsgenauigkeit experimenteller Daten werden Mustermessungen einfacher Probengeometrien unter definierten physikalischen Bedingungen durchgeführt. Diese beinhalten die Monochromasie, die Unterdrückung von Kantenartefakten und die radiometrische Intensitätsbestimmung. Für die Qualität der Rekonstruktionen mittels DIRECTT erweisen sich sowohl unterschiedliche Rekonstruktionsfilter als auch der Verzicht auf jede Filterung als unerheblich, im Gegensatz zur gefilterten Rückprojektion. KW - Computertomografie KW - Gefilterte Rückprojektion KW - Rekonstruktionsalgorithmen KW - Iterative Rekonstruktion KW - DIRECTT KW - Konvergenz KW - Modulations-Transfer-Funktion (MTF) PY - 2014 UR - http://www.hanser-elibrary.com/doi/pdf/10.3139/120.110610 SN - 0025-5300 VL - 56 IS - 9 SP - 709 EP - 715 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-31378 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Schors, Jörg A1 - Müller, Bernd R. A1 - Harwardt, Michael T1 - Vom Synchrotron ins Labor - Konversion von Einkristall-Techniken für Röntgenröhren KW - Einkristall KW - Röntgenbeugung KW - Synchrotron KW - Divergenz PY - 2008 SN - 0025-5300 VL - 50 IS - 10 SP - 580 EP - 587 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-18248 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lange, Axel A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Müller, Bernd R. T1 - Straightforward correction of X-ray detector backlighting N2 - A novel approach to strongly suppress artifacts in radiography and computed tomography caused by the effect of diffuse background signals ('backlighting') of 2D X-ray detectors is suggested. Depending on the detector geometry the mechanism may be different, either based on the optical scattering of the fluorescent screen materials into optical detection devices or Compton or X-ray fluorescence scattering by the detector components. Consequently, these erroneous intensity portions result in locally different violations of Lambert Beer’s law in single projections (radiographs) as function of the detector area coverage and the magnitude of the attenuation. The absorption of multiple metal sheets is investigated by monochromatic synchrotron radiation, thus excluding beam hardening. The proposed correction procedure simply requires the individual subtraction of one and the same fraction of the primary and transmitted mean intensity, as a constant (non-local) scattering mechanism is assumed. T2 - 18th WCNDT - World conference on nondestructive testing CY - Durban, South Africa DA - 2012-04-16 KW - X-ray detector backlighting KW - Radiography KW - Fluorescent screen KW - Diffuse background KW - Computed tomography PY - 2012 UR - http://www.ndt.net/article/wcndt2012/papers/205_wcndtfinal00205.pdf SN - 978-0-620-52872-6 SP - 1 EP - 8(?) AN - OPUS4-25835 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. T1 - Refraktions-Interface-Radiographie N2 - Nanoskalige Strukturen und Grenzflächen bestimmen zunehmend die Funktionalität moderner Materialien und Bauteile und erfordern ihre zerstörungsfreie Charakterisierung mit angepasster Ortsauflösung. Dazu sind wegen der passenden Wellenlängen Röntgen-Refraktionsverfahren einsetzbar. Die resultierende Kleinwinkelstreuung verursacht lokal große Intensitäten, die durch Umlagerung oder Fokussierungseffekte das Primärstahlniveau übersteigen können. Mit monochromatischer Synchrotronstrahlung an homogenen Musterproben einfacher Geometrien (Platten und Zylinder) wird die Dominanz der Refraktionsintensität gegenüber der Totalreflexion dargestellt. Der Refraktionseffekt kann für Einstrahlwinkel bis zu einigen Grad genutzt werden; die typischen Streuwinkel liegen in der Größenordnung von Bogensekunden bis -minuten. Darüber hinaus wird die Bestimmung der inneren Oberflächen, Poren und Nanorisse auch orientierungsspezifisch mit Laborausrüstungen demonstriert. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Röntgenrefraktion KW - Kleinwinkelstreuung KW - Refraktionstopographie KW - Nanostrukturen PY - 2013 SN - 978-3-940283-49-8 IS - Mo.2.A.2 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-28691 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lange, Axel A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, Manfred P. T1 - Edge artefacts of radiographic images by X-ray refraction N2 - The relevance of nano sized structures and interfaces in upcoming technologies requires new non-destructive Xray techniques exploiting attenuation as well as scattering. In the course of driving the resolution and the contrast of modern radiography into micro and nano metre dimension the inevitable scattering effects require increased attention. Several radiologists interpret the observed edge artefacts simply by 'phase contrast' due to different X-ray path lengths within the sample and others refer to Fresnel scattering. The ultra small angle scattering is of high intensity and may reach the level of the primary beam. We present monochromatic synchrotron measurements on rather simply shaped objects (such as plates and cylinders) which prove clearly the dominance of refraction intensity over total reflection and coherent small angle scattering. The refraction conditions hold for angles of incidence of several degrees to the surface, but typical deflection angles range from several seconds to minutes of arc. Additionally to the concept of 'phase contrast' of the primary beam its deflection becomes the essential issue. The appropriate removal of the attenuation contribution enables the imaging of inner surfaces and interfaces by refraction scanning topography. The presented measurements of reference particles demonstrate the reliability of laboratory refraction scanners applying X-ray tubes. T2 - 18th WCNDT - World conference on nondestructive testing CY - Durban, South Africa DA - 2012-04-16 KW - X-ray refraction KW - Small angle scattering KW - Phase contrast radiography KW - Refraction topography KW - Nanostructures KW - Nanocracks PY - 2012 UR - http://www.ndt.net/article/wcndt2012/papers/274_wcndtfinal00274.pdf SN - 978-0-620-52872-6 SP - 1 EP - 11(?) AN - OPUS4-25836 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. T1 - Numerical correction of X-ray detector backlighting N2 - A novel approach to strongly suppress artifacts in radiography and computed tomography caused by the effect of diffuse background signals ('backlighting') of 2D X-ray detectors is suggested. Depending on the detector geometry the mechanism may be different, either based on the optical scattering by the fluorescent screen materials into optical detection devices or Compton or X-ray fluorescence scattering by the detector components. Consequently, these erroneous intensity portions result in locally different violations of Lambert–Beer's law in single projections (radiographs). When used as input data for computed tomography these violations are directly observed via modulation of the projected mass as a function of the rotation phase and the sample’s aspect ratio (dynamics). The magnitude of the diffuse background signal depends on the detector area covered by the projected sample. They are more pronounced the smaller the shadowed area and the stronger the total attenuation. This implies that the reconstruction suffers from additional anisotropic artifacts caused by elongated sample structures. This issue is studied simply by absorption of flat plates in a conventional laboratory radiography set-up and at a synchrotron radiation facility. In the latter case beam hardening artifacts can be excluded due to the monochromatic radiation. The proposed correction procedure requires simple integral intensity offsets as a constant (non-local) light scattering mechanism is assumed. KW - Detector backlighting KW - X-ray detector scattering KW - Fluorescent screen KW - Diffuse background KW - Computed tomography PY - 2012 DO - https://doi.org/10.3139/146.110659 SN - 1862-5282 VL - 103 IS - 2 SP - 174 EP - 178 PB - Carl Hanser CY - München AN - OPUS4-25553 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Bernd R. A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas T1 - A comfortable procedure for correcting X-ray detector backlight N2 - A novel approach is suggested to strongly suppress artifacts in radiography and computed tomography caused by the effect of diffuse background signals 'backlighting' of 2D X-ray detectors. Depending on the detector geometry the mechanism may be different. Either based on the optical scattering of the fluorescent screen materials into the optical detection devices or Compton or X-ray fluorescence scattering by the detector components. Consequently, these erroneous intensity portions result in locally different violations of Lambert Beer's law in single projections (radiographs) as a function of the detector area coverage and the magnitude of the attenuation. The absorption of multiple metal sheets is investigated by monochromatic synchrotron radiation, thus excluding beam hardening. The proposed correction procedure simply requires the individual subtraction of one and the same fraction of the primary and transmitted mean intensity, as a constant (non-local) scattering mechanism is assumed. KW - X-ray detector backlighting KW - Radiography KW - Fluorescent screen KW - Diffuse background KW - Computed tomography PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1088/1742-6596/425/19/192015 SN - 1742-6588 SN - 1742-6596 VL - 425 IS - 19 SP - 192015-1 EP - 192015-4 PB - IOP Publ. CY - Bristol, UK AN - OPUS4-28262 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Bernd R. A1 - Soares, A.P. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Baum, D. A1 - Hesse, B. A1 - Zaslansky, P. T1 - Untersuchung der Integrität von glasfaserverstärkten Zahnstiften mittels Synchrotron-Röntgenrefraktion N2 - Die Integrität der Verstärkungsfasern in Komposit-Zahnstiften ist entscheidend für die Biegefestigkeit und die langfristige Haftung am Zement in den Wurzelkanälen. Es wurde vermutet, dass die Integrität von glasfaserverstärkten Zahnstiften durch das Beschleifen während der zahnmedizinischen Behandlung beeinträchtigt wird. Eine Beschädigung der Fasern führt zu einer erheblichen strukturellen Schwächung über den gesamten Stiftdurchmesser. Glasfragmente, die durch den Kontakt mit dem Zahnbohrer entstehen, können sich vom Stift lösen und die Haftfähigkeit erheblich verringern. Mit Hilfe hochauflösender Synchrotron-Röntgen-Refraktions-Radiographie (SXRR) konnte das Ausmaß der Schäden zuverlässig identifiziert und charakterisiert werden. Dazu wurden die Glasfaserstifte sowohl im Herstellungszustand als auch nach der Bearbeitung mit einem Diamantbohrer untersucht. Die Datensätze wurden zur Visualisierung und Quantifizierung der morphologischen Charakteristika intakter und durch das Beschleifen beschädigter Regionen analysiert. Sie zeigen Schäden im bearbeiteten Bereich (z. B. Brüche, Splitter und Risse) sowie herstellungsbedingte Inhomogenitäten der Fasern mit einer signifikanten Zunahme der inneren Oberflächen in Probenregionen, die durch das Beschleifen beschädigt wurden. T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Röntgen-Refraktion KW - Verbundwerkstoffe KW - Zahnstifte PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549231 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-54923 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Lehmann Schlag, Jens A1 - Burkert, Andreas T1 - KorroPad®-Ein Kurzzeitprüfverfahren zur Qualitätssicherung der Oberflächen- und Schweißnahtnachbearbeitung nichtrostender Stähle N2 - Die Ausbildung einer stabilen Passivschicht ist entscheidend für den Korrosionsschutz nichtrostender Stähle. KorroPad® bietet eine schnelle, zerstörungsfreie Bewertung der Passivschichtstabilität und ist seit 2025 als DIN 50024 genormt. Die Methode ermöglicht eine 15‑minütige Vor‑Ort‑Prüfung ohne Spezialwissen und schließt die Lücke zwischen teuren Laborverfahren und fehlender prozessbegleitender Qualitätssicherung. Der Beitrag beschreibt Funktionsprinzip, Anwendung sowie Beispiele aus der Oberflächen- und Schweißnahtbearbeitung. T2 - 43. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2025 CY - Dresden, Germany DA - 26.11.2025 KW - KorroPad KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion KW - Passivität PY - 2025 SN - 978-3-88355-454-9 VL - 43 SP - 1 EP - 7 PB - DGM Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. CY - Sankt Augustin AN - OPUS4-64933 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Karsten A1 - Schriever, Sina A1 - Wossidlo, Peter A1 - Hamann, Andreas A1 - Löwe, Peter T1 - Bruchmechanische Untersuchungen von Gusseisen mit Kugelgraphit bei Stoss- und Schlagbiege-Beanspruchung T2 - 33. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge CY - Paderborn, Deutschland DA - 2001-02-20 KW - Ductile cast iron KW - DCI KW - Dynamic fracture toughness PY - 2001 SN - 0943-3473 N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English IS - 233 SP - 267 EP - 274 PB - DVM CY - Berlin AN - OPUS4-1088 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. T1 - Correction of diffuse X-ray detector based background N2 - A novel approach to strongly suppress artifacts in radiography and computed tomography caused by the effect of diffuse background Signals (“backlight”) of 2D X-ray detectors is suggested. Depending on the detector geometry the mechanism may be different, either based on the optical scattering of the fluorescent screen materials into optical detection devices or Compton or X-ray fluorescence scattering by the detector components. Consequently, these erroneous intensity portions result in locally different violations of Lambert Beer’s law in single projections (radiographs). When used as input data for computed tomography these violations are directly observed via modulation of the projected mass as a function of the rotation Phase and the sample’s aspect ratio (dynamics). The magnitude of the diffuse Background signal depends on the detector area covered by the projected sample. They are more pronounced the smaller the shaded area and the stronger the total attenuation. Moreover, the local intensity mismatch depends on the attenuation of the sample. We present very basic reference data measured with multiple metal foils at a synchrotron radiation source. Beam hardening artifacts can be excluded due to the monochromatic radiation. The proposed correction procedure assumes a constant (non-local) scattering mechanism. T2 - DIR 2011 - International symposium on digital industrial raidology and computed tomography CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2011 KW - Backlight KW - X-ray detector KW - Fluorescence screen KW - Synchrotron radiography KW - Computed tomography PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-243589 SN - 978-3-940283-34-4 IS - DGZfP-BB 128 (Poster 24) SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellscahft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-24358 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Laquai, René A1 - Müller, Bernd R. A1 - Nellesen, J. A1 - Hentschel, M.P. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Tillmann, W. T1 - Synchrotron-Refraktion mit in-situ Zugbelastung zur Charakterisierung der Schadensentwicklung in Metall-Matrix- Kompositen N2 - Die Synchrotron-Refraktions-Topographie basiert auf der Brechung von Röntgenstrahlung an den Grenzflächen zwischen Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex. Refraktionseffekte verändern die Ausbreitungsrichtung der Röntgenstrahlung, welche mit Hilfe der Methode des Analyser-Based Imaging analysiert wird. Dabei wird ein Silizium-Einkristall im Strahlengang zwischen Probe und Detektor platziert. Dieser Analysator-Kristall filtert, innerhalb seiner Streuebene, die Röntgenstrahlung gemäß ihrer Ausbreitungsrichtung. Durch das Rastern verschiedener Winkelpositionen des Analysator-Kristalls erhält man das Winkelspektrum der von der Probe gebrochenen Strahlung. Aus dieser Rocking Curve lässt sich die spezifische innere Oberfläche der Probe bestimmen. Diese Information wird über einen 2D-Detektor mit einer nominellen Pixelgröße von 3,6 μm gewonnen. Die Installation einer Zugprüfmaschine ermöglicht es die Proben in verschiedenen Lastzuständen insitu zu untersuchen. Damit ist es möglich die spezifische innere Oberfläche in Abhängigkeit der Last darzustellen und so Schädigungsmechanismen abzuleiten. Der Vorteil bei der Ausnutzung des Refraktionseffekts gegenüber der einfachen Durchstrahlung ist die höhere Sensitivität gegenüber Defekten mit geringem Volumen aber großer Oberfläche. Somit werden auch Mikrorisse und, speziell bei Kompositen, die Enthaftung zwischen Matrix und Verstärkung (Partikel, Fasern) erfasst. In dieser Studie wurden Metall-Matrix-Komposite bestehend aus einer Aluminium-Matrix verstärkt mit Aluminiumoxid-Partikeln untersucht. Hierzu wurden knochenförmige Zugproben präpariert, deren Messlänge einen rechteckigen Querschnitt von 1,7 mm × 1,3 mm aufwies. Die Proben wurden einem Zugversuch unterzogen, welcher in Intervallen unterbrochen wurde. Bei jeder Unterbrechung wurde unter quasi-statischer Last die Rocking Curve gemessen und ein Radiogramm der spezifischen inneren Oberflächen berechnet. Dabei konnte ab dem Erreichen einer Last von ca. 600 N ein Anstieg der spezifischen inneren Oberfläche beobachtet werden. Demgegenüber zeigen die zum Vergleich durchgeführten Durchstrahlungsaufnahmen keinerlei Defekte. Daher belegt diese Untersuchung das Potential der Refraktion-Topographie zur frühzeitigen Erkennung von Schädigungen mit hoher Empfindlichkeit. T2 - DGZfP Jahrestagung 2017 CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - Metall-Matrix-Komposite KW - Schadensentwicklung KW - Röntgen-Refraktions-Radiographie KW - In-situ Zugbelastung PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-405794 SN - 978-3-940283-85-6 SP - 1 EP - 7 PB - DGZfP AN - OPUS4-40579 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pavlovic, Mato A1 - Müller, Christina A1 - Heckel, Thomas A1 - Zoёga, Andreas T1 - Reliability analysis of the ultrasonic inspection system for the inspection of hollow railway axles N2 - Axles are safety critical train components that are subjected to significant cyclic loading during operation. If the crack is initiated in the axle, cyclic loading will lead to crack propagation. To maintain structural integrity, axles must be periodically inspected for fatigue cracks in the material. Deutsche Bahn uses mechanized ultrasonic inspection system to inspect hollow railway axles. The inspections are performed from the bore surface, using several conventional transducers with different incident angles, inspecting the axle along the entire length. As with the every safety critical system, the reliability of these inspections must be determined with regard to their flaw detection capabilities. Traditionally this is done according to the relevant standards for railway vehicles. To investigate the capability of the NDT system more thoroughly, we want to evaluate the capability of the inspection system to detect flaws by means of probability of detection (POD) curves. It will be shown that other parameters, beside the size of the crack, for example crack position in the axle, influence the detection of the crack. The influence of these parameters was evaluated using ultrasonic simulation. The evaluation served as an input for the manufacturing of the flaws in the real scale axle. Once these axles are inspected and the data evaluated, using data from both measurement and simulation, we will express the POD of the crack as function of influencing parameters using the multiparameter POD model. T2 - 19th Wolrd Conference on Nondestructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - POD KW - Railway KW - Axle KW - Safety KW - Reliability KW - Ultrasonics PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-366996 VL - 2016/158 SP - Tu.3.D.5 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-36699 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, R.H. A1 - Runge, S. A1 - Ravelli, V. A1 - Mehnert, W. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Souto, E.B. T1 - Oral bioavailability of cyclosporine: Solid lipid nanoparticles (SLN®) versus drug nanocrystals N2 - For the development of an optimized oral formulation for cyclosporine A, 2% of this drug has been formulated in solid lipid nanoparticles (SLN™, mean size 157 nm) and as nanocrystals (mean size 962 nm). The encapsulation rate of SLN was found to be 96.1%. Nanocrystals are composed of 100% of drug. For the assessment of the pharmacokinetic parameters the developed formulations have been administered via oral route to three young pigs. Comparison studies with a commercial Sandimmun Neoral/Optoral® used as reference have been performed. The blood profiles observed after oral administration of the commercial microemulsion Sandimmun® revealed a fast absorption of drug leading to the observation of a plasma peak above 1000 ng/ml within the first 2 h. For drug nanocrystals most of the blood concentrations were in the range between 30 and 70 ng/ml over a period of 14 h. These values were very low, showing huge differences between the measuring time points and between the tested animals. On the contrary, administration of cyclosporine-loaded SLN led to a mean plasma profile with almost similarly low variations in comparison to the reference microemulsion, however with no initial blood peak as observed with the Sandimmun Neoral/Optoral®. Comparing the area under the curves (AUC) obtained with the tested animals it could be stated that the SLN™ formulation avoids side effects by lacking blood concentrations higher than 1000 ng/ml. In this study it has been proved that using SLN™ as a drug carrier for oral administration of cyclosporine A a low variation in bioavailability of the drug and simultaneously avoiding the plasma peak typical of the first Sandimmun® formulation can be achieved. KW - Solid lipid nanoparticles KW - SLN KW - Drug nanocrystals KW - Sandimmun Neoral/Optoral KW - Oral administration PY - 2006 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2006.02.045 SN - 0378-5173 SN - 1873-3476 VL - 317 IS - 1 SP - 82 EP - 89 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-12464 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trappe, Volker A1 - Hickmann, Stefan A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Laquai, René A1 - De Monte, M. T1 - Risse an gekerbten kurzglasfaserverstärkten Thermoplasten zerstörungsfrei charakterisiert mit Röntgenverfahren N2 - Proben mit einer Mittelkerbe aus Polyamid 66 mit 35% Gewichtsan-teil an Kurzglasfaser (PA-GF35) wurden im Spritzgießverfahren hergestellt und in einem ungeschädigten und durch Schwingbeanspruch geschädigten Zustand mittels Röntgenverfahren charakterisiert. Sowohl die Faserorientierungsverteilung als auch die Riss-/Mikrorissbildung wurden mit der Röntgenrefraktionstopographie in einem SAXS-Aufbau und dem Diffraction-Enhanced-Imaging am Synchrotron (BESSY II) analysiert. Beide Verfahren spiegeln in guter Übereinstimmung die Charakteristiken dieser Werkstoffklasse in Bezug auf die Fertigungsqualität und die Schädigungsme-chanismen wider. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2017 CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - Kurzfaserverstärktes Polyamid KW - Röntgenverfahren KW - Rissfortschritt PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-435659 UR - https://www.dgzfp.de/Dienste/Publikationen?kategorie=Berichtsb%C3%A4nde SN - 978-3-940283-85-6 VL - 2017 SP - 1 EP - 11 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-43565 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Lange, Axel A1 - Müller, Bernd R. T1 - Röntgen-Interface-Radiographie im Dunkelfeld N2 - Es wird ein Verfahren zur Röntgenabbildung schwach absorbierender Objekte vorgestellt. Als kontrastgebender Effekt wird die Röntgenrefraktion an Ober- und Grenzflächen ausgenutzt. Zur Erzeugung eines sogenannten Dunkelfeldes wird ein schwach gekrümmter Transmissionskristall eingesetzt, der lokal, d.h. in einem kleinen Ausschnitt des Einstrahlquerschnitts, die Bragg-Bedingung erfüllt. Innerhalb dieser Zone erscheinen die durch Refraktion abgelenkten Strahlkomponenten als hell leuchtende Interface-Strukturen. Die Synthese mehrerer Dunkelfeldstreifen ergibt hochaufgelöste 2D Beispiel von biologischen und technischen Mikrostrukturen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Refraction enhanced imaging (REI) KW - Radiographie KW - Dunkelfeldabbildung KW - Röntgenrefraktion PY - 2013 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-286900 SN - 978-3-940283-49-8 IS - Di.3.C.1 SP - 1 EP - 7 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-28690 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Hajhariri, Aliasghar A1 - Sklorz, Christian A1 - Kriegsmann, Andreas A1 - Müller, Karsten T1 - A modular concept for protection against debris flight - Design, properties and usage N2 - With advances in technological development, stationary and mobile storage units for compressed hydrogen are becoming larger and larger. Their number is also increasing. At the same time, their design has evolved from steel and aluminium to pressure vessels made of composite materials. For safety reasons the design approval of those composite cylinders requires fire engulfment tests, which are mainly organised as open-air tests always needs dedicated protection measures. Under some conditions those protections measures even reduce the effort for organisational safety measures if e.g. the emission of splinters can get totally prevented. Another aspect is the improved reproducibility of fire tests by reducing the influence of wind. Between 2017 and 2019, BAM developed a stackable protective frame made of steel to safely capture splinters for the safe execution of high-energy impact tests. However, this frame was not flexible enough for the follow-up project, which led to a completely new protection concept for (potentially) destructive tests on gas-filled pressure vessels. This concept is based on very robust building blocks made from welded steel. Despite their considerable weight of around 500 kg p.p., they can be combined and stacked very easily like ‘Lego bricks’. The presentation will show the flexibility of the concept, some results of tests on the robustness against pressure waves and the effectiveness in wind attenuation. Finally, the interaction with a new, also modular burner concept for localised fires and full engulfment fires will be presented. T2 - 11th International conference on hydrogen safety (ICHS 2025) CY - Seoul, Republic of Korea DA - 22.09.2025 KW - Splinter protection KW - Pressure vessel testing KW - Fire engulfment KW - Destructive tests KW - Rupture KW - Gaseous tests KW - Pressure wave KW - Test equipment KW - Precaution measures PY - 2025 SN - 979-1-2243-0274-2 VL - 2025 SP - 1428 EP - 1439 AN - OPUS4-65100 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Halisch, M. A1 - Prinz, Carsten A1 - Weller, Andreas A1 - Müller-Petke, M. A1 - Dlugosch, R. T1 - Towards a better understanding of electrical relaxation N2 - Other than commonly assumed the relaxation times observed in the electrical low-frequency range (1 mHz – 40 kHz) of natural porous media like sandstones and tuff stones cannot be directly related to the dominant (modal) pore throat sizes, measured (e.g.) with mercury intrusion porosimetry (MIP). Working with a great variety of sandstones from very different origins and featuring great variations in textural and chemical compositions as well as in geometrical pore space properties, it was observed that particularly samples with narrow pore throats were characterized by long (low-frequency) relaxations. These, however, can (following the current theories) be rather explained by long “characteristic length scales” in these media or low diffusion coefficients along the electrical double layer. However, there is no straightforward way (or single approved method) of getting reliable numbers for properties such as the lengths of pore throats, the diameter and length of the wide pores and their respective distributions. Consequently we follow a multi-methodical approach and combine the benefits of MIP, micro-computed tomography (μ-CT) and nuclear magnetic resonance (NMR) to achieve much deeper insight due to the different resolutions and sensitivities to either pore constrictions (throats) or wide pores. This helps us to understand, whether the observed electrical relaxation phenomena actually depend on geometric length scales or rather on other properties such as chemical composition, clay content, clay type or cation exchange capacity. In this paper, we showcase selected results of a systematic study of a total of 16 sandstones and three tuffs. Findings and the particular advantage of the used method combination are discussed and shown in detail for a representative sample selection. T2 - Annual Symposium of the Society of Core Analysts (SCA) CY - Vienna, Austria DA - 28.08.2017 KW - Electrical relaxation KW - Complex resistivity KW - Spectral induced polarization KW - Nuclear magnetic resonance KW - Mercury intrusion porosimetry KW - Pore size distribution KW - Sandstone PY - 2017 VL - SCA2017-080 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-42599 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zoёga, Andreas A1 - Kurz, J. H. A1 - Oelschlägel, T. A1 - Rohrschneider, A. A1 - Müller, Christina A1 - Pavlovic, Mato A1 - Hintze, H. A1 - Kanzler, D. T1 - Investigations to introduce the probability of detection method for ultrasonic inspection of hollow axles at Deutsche Bahn N2 - Currently at Deutsche Bahn (DB) ultrasonic inspections in maintenance procedures for wheelset axles with a bore hole are, to the greatest possible extent, carried out using automated ultrasonic inspection system. Although the acceptance levels are in accordance with DIN 27201 part 7, the testing results have shown in recent years that in the case of true indications, the effective defect sizes were far below the level of acceptance. Due to this experience it can be assumed that the automated ultrasonic inspection systems are testing substantially more sensitively than required. This increased sensitivity leads to an increase in false indications, generally resulting in the unnecessary demounting of wheelsets. In Research cooperation between Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) and DB the effective flaw detection sensitivity of existing automated ultrasonic inspection system will be determined and the true/false indication ratio optimised. Through systematic investigations with the Probability of Detection method on the existing automated ultrasonic inspection system the results could be directly applied to the optimisation of existing ultrasonic inspections of wheelset axles with a bore hole in maintenance procedures and the level of reliability can be considerably increased. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing CY - München, Germany DA - 13.06.2016 KW - NDT KW - Reliability KW - POD KW - Railway KW - Axles KW - UT PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-375813 UR - http://www.ndt.net/article/wcndt2016/papers/we2g4.pdf SP - id 19515, 1 EP - 8 AN - OPUS4-37581 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, R.H. A1 - Runge, S.A. A1 - Ravelli, V. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Mehnert, W. A1 - Souto, E.B. T1 - Cyclosporine-loaded solid lipid nanoparticles (SLN): Drug-lipid physicochemical interactions and characterization of drug incorporation N2 - Solid lipid nanoparticles (SLN) were produced loaded with cyclosporine A in order to develop an improved oral formulation. In this study, the particles were characterized with regard to the structure of the lipid particle matrix, being a determining factor for mode of drug incorporation and drug release. Differential scanning calorimetry (DSC) and wide-angle X-ray scattering (WAXS) measurements were employed for the analysis of the polymorphic modifications and mode of drug incorporation. Particles were produced using Imwitor®900 as lipid matrix (the suspension consisted of 10% particles, 8% Imwitor®900, 2% cyclosporine A), 2.5% Tagat S, 0.5% sodium cholate and 87% water. DSC and WAXS were used to analyse bulk lipid, bulk drug, drug incorporated in the bulk and unloaded and drug-loaded SLN dispersions. The processing of the bulk lipid into nanoparticles was accompanied by a polymorphic transformation from the ß to the α-modification. After production, the drug-free SLN dispersions converted back to ß-modification, while the drug-loaded SLN stayed primarily in α-modification. After incorporation of cyclosporine A into SLN, the peptide lost its crystalline character. Based on WAXS data, it could be concluded that cyclosporine is molecularly dispersed in between the fatty acid chains of the liquid-crystalline α-modification fraction of the loaded SLN. KW - Solid lipid nanoparticles KW - Cyclosporine A KW - Characterization KW - Oral bioavailability KW - Lipid polymorphism PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2007.07.006 SN - 0939-6411 SN - 1873-3441 VL - 68 IS - 3 SP - 535 EP - 544 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-17534 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Anja A1 - Krahl, T. A1 - Radnik, Jörg A1 - Wagner, Andreas A1 - Werner, W. S. M. A1 - Ritter, B. A1 - Kemnitz, E. A1 - Unger, Wolfgang T1 - Chemical in-depth analysis of (Ca/Sr)F2 core–shell like nanoparticles by X-ray photoelectron spectroscopy with tunable excitation energy N2 - The fluorolytic sol–gel synthesis is applied with the intention to obtain two different types of core–shell nanoparticles, namely, SrF2–CaF2 and CaF2–SrF2. In two separate fluorination steps for core and shell formation, the corresponding metal lactates are reacted with anhydrous HF in ethylene glycol. Scanning transmission electron microscopy (STEM) and dynamic light scattering (DLS) confirm the formation of particles with mean dimensions between 6.4 and 11.5 nm. The overall chemical composition of the particles during the different reaction steps is monitored by quantitative Al Kα excitation X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Here, the formation of stoichiometric metal fluorides (MF2) is confirmed, both for the core and the final core–shell particles. Furthermore, an in-depth analysis by synchrotron radiation XPS (SR-XPS) with tunable excitation energy is performed to confirm the core–Shell character of the nanoparticles. Additionally, Ca2p/Sr3d XPS intensity ratio in-Depth profiles are simulated using the software Simulation of Electron Spectra for Surface Analysis (SESSA). In principle, core–shell like particle morphologies are formed but without a sharp interface between calcium and strontium containing phases. Surprisingly, the in-depth chemical distribution of the two types of nanoparticles is equal within the error of the experiment. Both comprise a SrF2-rich core domain and CaF2-rich shell domain with an intermixing zone between them. Consequently, the internal morphology of the final nanoparticles seems to be independent from the synthesis chronology. KW - Metal fluorides KW - Sol-gel synthesis KW - Synchrotron radiation KW - X-ray photoelectron spectroscopy PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-522284 DO - https://doi.org/10.1002/sia.6937 SN - 0142-2421 VL - 53 IS - 5 SP - 494 EP - 508 PB - Wiley VCH AN - OPUS4-52228 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Bernd R. A1 - Mack, D. E. A1 - Laquai, René A1 - Kupsch, Andreas A1 - Helle, O. A1 - Sebold, D. A1 - Vaßen, R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Charakterisierung der Porositäts- und Rissdichteentwicklung in Wärmedämmschichten von Gasturbinenschaufeln mittels Synchrotron Refraktions Radiographie N2 - Die Degradation von Wärmedämmschichten(thermal barrier coatings - TBCs) in Gasturbinen durch glasartige Calcium-Magnesium-Aluminiumsilikat (CMAS)Ablagerungen aus verschiedenen Quellen istseit vielen Jahren ein anhaltendes Problem. In dieser Studie wurde mit Hilfe derSynchrotron-Röntgen-Refraktions-Radiographie (SXRR), und vergleichend mit der Elektronenmikroskopie, das Eindringen von CMAS in die poröse Struktur von atmosphärisch plasmagespritzten (APS)TBCs sowie die Bildung und das Wachstum von Rissen unter thermisch zyklischer Belastung untersucht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Infiltration sowie deren Kinetik im Brenner-Teststand wesentlich vom Benetzungsverhalten des CMAS beeinflusst werden. Trotz desoffensichtlichen Angriffs von CMAS auf die Korngrenzen hat die Wechselwirkung von Yttriumdioxid-stabilisiertem Zirkoniumdioxid (YSZ) mit intrudiertem CMAS keinen unmittelbaren Einfluss auf die Struktur und Dichte der innen Oberflächen(Risse, Poren). In einem späteren Stadium wird die Bildung von Rissen senkrecht zur äußeren Oberfläche in einer breiteren Zone der TBC-Schicht beobachtet. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2021 CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - CMAS - Calcium-Magnesium-Aluminiumsilikat KW - SXRR - Synchrotron X-ray Refraction Radiography KW - TBC - Thermal barrier coatings PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-526732 UR - https://jahrestagung.dgzfp.de/Programm#P32 SP - 1 EP - 15 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-52673 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Kai A1 - Mirabella, Francesca A1 - Knigge, Xenia A1 - Mezera, Marek A1 - Weise, Matthias A1 - Sahre, Mario A1 - Wasmuth, Karsten A1 - Voss, Heike A1 - Hertwig, Andreas A1 - Krüger, Jörg A1 - Radnik, Jörg A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan A1 - Bonse, Jörn T1 - Chemical and topographical changes upon sub-100-nm laser-induced periodic surface structure formation on titanium alloy: the influence of laser pulse repetition rate and number of over-scans N2 - Titanium and its alloys are known to allow the straightforward laser-based manufacturing of ordered surface nanostructures, so-called high spatial frequency laser-induced periodic surface structures (HSFL). These structures exhibit sub-100 nm spatial periods – far below the optical diffraction limit. The resulting surface functionalities are usually enabled by both, topographic and chemical alterations of the nanostructured surfaces. For exploring these effects, multi-method characterizations were performed here for HSFL processed on Ti–6Al–4V alloy upon irradiation with near-infrared ps-laser pulses (1030 nm, ≈1 ps pulse duration, 1–400 kHz) under different laser scan processing conditions, i.e., by systematically varying the pulse repetition frequency and the number of laser irradiation passes. The sample characterization involved morphological and topographical investigations by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), tactile stylus profilometry, as well as near-surface chemical analyses hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES) and depth-profiling time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). This provides a quantification of the laser ablation depth, the geometrical HSFL characteristics and enables new insights into the depth extent and the nature of the non-ablative laser-induced near-surface oxidation accompanying these nanostructures. This allows to answer the questions how the processing of HSFL can be industrially scaled up, and whether the latter is limited by heat-accumulation effects. T2 - 2023 E-MRS Spring Meeting, Symposium L "Making light matter: lasers in material sciences and photonics" CY - Strasbourg, France DA - 29.05.2023 KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Ultrashort laser pulses KW - Laser processing KW - Hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES) KW - Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-589902 UR - https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pssa.202300719 DO - https://doi.org/10.1002/pssa.202300719 SN - 1862-6319 VL - 221 IS - 15 SP - 1 EP - 12 PB - Wiley-VCH GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-58990 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, M. P. A1 - Lange, A. A1 - Trappe, Volker A1 - Laquai, René A1 - Shashev, Yury A1 - Evsevleev, Sergei A1 - Bruno, Giovanni T1 - Progress survey of X-Ray refraction imaging techniques N2 - The most substantial innovations in radiographic imaging techniques of the last two decades aim at enhanced image contrast of weakly absorbing micro and nano structures by taking advantage of X-ray refraction effects occurring at outer and inner surfaces. The applications range from fibre reinforced plastics to biological tissues. These techniques comprise, among others, X-ray refraction topography, diffraction enhanced imaging, phase contrast imaging, Talbot-Lau grating interferometry, and refraction enhanced imaging. They all make use of selective beam deflections up to a few minutes of arc: the X-ray refraction effect. In contrast to diffraction, this type of interaction has a 100 % scattering cross section, as shown experimentally. Since X-ray refraction is very sensitive to the orientation of interfaces, it is additionally a tool to detect, e.g., fibre or pore orientation. If the detector resolution exceeds the size of (small) individual features, one detects the integral information (of inner surfaces) within the gauge volume. We describe the above-mentioned techniques, and show their experimental implementation in the lab and at a synchrotron source. We also show strategies for data processing and quantitative analysis. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - grating KW - topography KW - refraction KW - X-ray PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-366194 SN - 978-3-940283-78-8 VL - 2016/158 SP - We.3.B.2, 1 EP - 9 AN - OPUS4-36619 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Laquai, René A1 - Schaupp, Thomas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Griesche, Axel A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Bruno, Giovanni T1 - 3D Crack analysis in hydrogen charged lean duplex stainless steel with synchrotron refraction CT N2 - Hydrogen in metals can cause a degradation of the mechanical properties, the so-called hydrogen embrittlement. In combination with internal stresses, hydrogen assisted cracking (HAC) can occur. This phenomenon is not completely understood yet. To better characterise the cracking behaviour, it is important to gain information about the evolution of the 3D crack network. For this purpose samples of lean duplex stainless steel were loaded with hydrogen by means of electrochemical charging and investigated by means of synchrotron refraction CT and SEM fractography after uniaxial tensile loading. Synchrotron refraction CT is an analyser-based imaging (ABI) technique. It uses a Si (111) single crystal as analyser, which is placed into the beam path between sample and detector. According to Bragg’s law only incident x-rays within a narrow range around the Bragg-angle are diffracted from the analyser into the detector. Hence, the analyser acts as an angular filter for the transmitted beam. This filtering allows to turn the refraction and scattering of x-rays into image contrast. Refraction occurs at all interfaces, where the density of the material changes and is more sensitive to density changes than the attenuation. Therefore, it is possible to detect smaller cracks than with classical x-ray imaging techniques, like CT, with comparable spacial resolution. It also visualises the 3D structure of the cracks and gains quantitative information about their morphology and distribution. Since cracks introduced by HAC are usually very small and have a small opening displacement, synchrotron refraction CT is expected to be well suited for imaging this cracking mechanism and can be a valuable tool to characterise the formation and the evolution of a 3D crack network. T2 - WCNDT 2016 CY - München, Germany DA - 13.06.2016 KW - X-ray refraction KW - Computed tomography KW - Hydrogen assisted cracking KW - Duplex stainless steel PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-366481 SN - 978-3-940283-78-8 VL - BB 158 SP - Tu.4.B.3, 1 EP - 9 AN - OPUS4-36648 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Lange, Axel A1 - Bruno, Giovanni A1 - Müller, Bernd R. T1 - Direkte Röntgenrefraktion an Mikrostrukturen N2 - Die durch Brechung an Mikrostrukturen abgelenkte Röntgenstrahlung wird direkt zweidimensional abgebildet. Dazu werden Modellproben einfacher Geometrie (Fasern, Kapillaren, monodisperse Nano- und Mikropartikel) mit einem auf 50 µm kollimierten Synchrotronstrahl (20 keV) gescannt. Die nach den Regeln der geometrischen Optik an prismatischen und linsenartigen Grenzflächen abgelenkte Strahlung wird in etwa 3 Metern Entfernung von einem Flächendetektor mit 7 µm Ortsauflösung zusätzlich zu der ungestörten Resttransmission des Primärstrahls registriert. In der Abfolge der Radiogramme werden die lokalen Orientierungsänderungen der Probekörper-Grenzflächen bei deren Abtastung mit wenigen Mikrometern Schrittweite bildhaft verfolgt. Mit der hier erreichten Winkelauflösung von etwa 3 Bogensekunden (Streuvektor-Inkremente Δk = 10-3nm-1) kann bei 50 µm Ortsauflösung das Materialvolumen bezüglich innerer Grenzflächen mit Nanometer-Separation auch bei hohen Abtastraten unterhalb einer Sekunde pro Bild charakterisiert werden. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2014 CY - Potsdam, Germany DA - 26.05.2014 KW - Computertomographie (CT) KW - Rekonstruktionsalgorithmus KW - DIRECTT KW - Missing wedge KW - Statistische Bewertung PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-312931 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp2014/papers/di1b2.pdf SN - 978-3-940283-61-0 IS - DGZfP-BB 148 SP - Di.1.B.2, 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-31293 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Alrwashdeh, S. S. A1 - Markötter, Henning A1 - Haußmann, J. A1 - Hilger, A. A1 - Klages, M. A1 - Müller, Bernd R. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Riesemeier, Heinrich A1 - Scholta, J. A1 - Manke, I. T1 - Investigation of water transport in newly developed micro porous layers for polymer electrolyte membrane fuel cells N2 - In this investigation, synchrotron X-ray imaging was used to investigate the water distribution inside newly developed gas diffusion media in polymer electrolyte membrane fuel cells. In-situ radiography was used to reveal the relationship between the structure of the microporous layer (MPL) and the water flow in a newly developed MPL equipped with randomly arranged holes. A strong influence of these holes on the overall water transport was found. This contribution provides a brief overview to some of our recent activities on this research field. KW - Polymer electrolyte membrane fuel cell KW - Microporous layer KW - Water distribution KW - Radiography KW - Synchrotron X-ray imaging PY - 2017 DO - https://doi.org/10.9729/AM.2017.47.3.101 SN - 2287-4445 SN - 2287-5123 VL - 47 IS - 3 SP - 101 EP - 104 AN - OPUS4-43356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Shashev, Yury A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Evsevleev, Sergei A1 - Britzke, Ralf A1 - Bruno, Giovanni A1 - Müller, Bernd R. T1 - Talbot-Lau Röntgen-Interferometrie für die zerstörungsfreie Prüfung N2 - Im vergangenen Jahrzehnt sind gitterinterferometrische Röntgenabbildungen zunehmend in den Fokus des Interesses gerückt. Sie sind insbesondere dann Vorteil, wenn der in der Standardradiographie erreichbare Kontrast nicht genügt, schwach absorbierende Mikro- und Nanostrukturen abzubilden. Auf Kosten mehrerer Aufnahmen gestattet die Talbot-Lau Gitterinterferometrie, die Beiträge aus Absorption, Refraktion und (refraktiver) Streuung zu trennen. Dazu werden die Störungen der Interferenzmuster von Phasengittern ausgewertet. Im Gegensatz zu einer Vielzahl anderer refraktionsbasierter Abbildungsmethoden kann diese Technik mit konventionellen Röntgenröhren (mit divergenter, polychromatischer Strahlung) angewendet werden. Damit ist die Technik geeignet, typische ZfP-Fragestellungen zu lösen. Hier stellen wir Untersuchungen zur Effizienz von Phasengittern vor. Die Visibilität (d.h. die Höhe der Oszillation im Interferenzmuster) wird als Funktion verschiedener geometrischer Parameter verfolgt. Eine Rotation um die Achse parallel zu den Gitterstegen ändert die Form des Gitterprofils (d.h. die Verteilung der Phasenschiebungen). Die kontinuierliche Variation des Winkels und des Detektionsabstandes führt zur Identifikation von ausgezeichneten Kombinationen mit maximaler Visibilität, wobei die Abstände deutlich geringer sind als im Standardaufbau mit senkrechter Gitterbestrahlung. Unsere Studie umfasst Simulationen für monochromatische Quelle und den Vergleich zu experimentellen Ergebnissen mit der Synchrotronstrahlung. In der Literatur wurden die Vorteile der Talbot-Lau Interferometrie für die zerstörungsfreie Prüfung von Faserkompositen und Verbundwerkstoffen demonstriert. Hier werden als Beispiele Messungen an Aluminiumtitanat (Al2TiO5) Pulver gezeigt. T2 - DGZfP 2017 CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - Gitterinterferometrische Röntgenabbildung KW - Phasengitter KW - Talbot-Lau Interferometrie KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-404691 SP - 1 EP - 10 PB - DGZfP AN - OPUS4-40469 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Shashev, Yury A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Britzke, Ralf A1 - Bruno, Giovanni A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, M. P. T1 - Talbot- Lau interferometry with a non- binary phase grating for non-destructive testing N2 - Grating interferometric set-ups have been established in the last decade. They are promising candidates to obtain enhanced image contrast from weakly absorbing micro and nano structures. They are based on X-ray refraction and near-field diffraction using the Talbot effect. At the expense of taking multiple images, Talbot-Lau grating interferometry allows separating the absorption, refraction, and scattering contributions by analysing the disturbances of a phase grating interference pattern. Contrary to other refraction enhanced methods, this technique can be applied using conventional X-ray tubes (divergent, polychromatic source). This makes it attractive to solve typical non-destructive testing problems. We investigated the efficiency of phase gratings, i.e. the visibility (the amplitude of oscillations) upon variation of propagation distance and phase grating rotation around an axis parallel to the grid lines. This grating rotation changes the grating shape (i.e. the distributions of phase shifts). This can yield higher visibilities than derived from rectangular shapes. Our study includes experimental results obtained from synchrotron radiation, as well as simulations for monochromatic radiation. The advantages of Talbot-Lau interferometry are demonstrated at the example of glass capillaries. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016 CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Talbot- Lau interferometry KW - Phase grating KW - Non-destructive testing PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-383163 SP - Tu_3_G_2, 1 EP - 9 AN - OPUS4-38316 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Laquai, René A1 - Müller, Bernd R. A1 - Schneider, J. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Bruno, Giovanni T1 - Using SXRR to Probe the Nature of Discontinuities in SLM Additive Manufactured Inconel 718 Specimens N2 - The utilization of additive manufacturing (AM) to fabricate robust structural components relies on understanding the nature of internal anomalies or discontinuities, which can compromise the structural integrity. While some discontinuities in AM microstructures stem from similar mechanisms as observed in more traditional processes such as casting, others are unique to the AM process. Discontinuities in AM are challenging to detect, due to their submicron size and orientation dependency. Toward the goal of improving structural integrity, minimizing discontinuities in an AM build requires an understanding of the mechanisms of formation to mitigate their occurrence. This study utilizes various techniques to evaluate the shape, size, nature and distribution of discontinuities in AM Inconel 718, in a non-hot isostatic pressed (HIPed) as-built, non-HIPed and direct age, and HIPed with two step age samples. Non-destructive synchrotron radiation refraction and transmission radiography (SXRR) provides additional information beyond that obtained with destructive optical microscopy. SXRR was able to distinguish between voids, cracks and lack of melt in, due to its sensitivity to the orientation of the discontinuity. KW - Additive manufacturing KW - X-ray refraction radiography KW - INCONEL 718 KW - Selective laser melting PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-509836 DO - https://doi.org/10.1007/s11661-020-05847-5 SN - 1543-1940 VL - 51 IS - 8 SP - 4146 EP - 4157 PB - Springer AN - OPUS4-50983 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Voss, Heike A1 - Knigge, Xenia A1 - Knapic, D. A1 - Weise, Matthias A1 - Sahre, Mario A1 - Hertwig, Andreas A1 - Sacco, A. A1 - Rossi, A. M. A1 - Radnik, Jörg A1 - Müller, Kai A1 - Wasmuth, Karsten A1 - Krüger, Jörg A1 - Hassel, A. W. A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan A1 - Bonse, Jörn T1 - Picosecond laser processing of hierarchical micro–nanostructures on titanium alloy upon pre- and postanodization: morphological, structural, and chemical effects N2 - Recent publications indicate that the order of electrochemical anodization (before or after the laser processing step) plays an important role for the response of bone-forming osteoblasts—an effect that can be utilized for improving permanent dental or removable bone implants. For exploring these different surface functionalities, multimethod morphological, structural, and chemical characterizations are performed in combination with electrochemical pre- and postanodization for two different characteristic microspikes covered by nanometric laser-induced periodic surface structures on Ti–6Al–4V upon irradiation with near-infrared ps-laser pulses (1030 nm wavelength, ≈1 ps pulse duration, 67 and 80 kHz pulse repetition frequency) at two distinct sets of laser fluence and beam scanning parameters. This work involves morphological and topographical investigations by scanning electron microscopy and white light interference microscopy, structural material examinations via X-ray diffraction, and micro-Raman spectroscopy, as well as near-surface chemical analyses by X-ray photoelectron spectroscopy and hard X-ray photoelectron spectroscopy. The results allow to qualify the mean laser ablation depth, assess the spike geometry and surface roughness parameters, and provide new detailed insights into the near-surface oxidation that may affect the different cell growth behavior for pre- or postanodized medical implants. T2 - 2023 E-MRS Spring Meeting, Symposium L "Making light matter: lasers in material sciences and photonics" CY - Strasbourg, France DA - 29.05.2023 KW - Hierarchical micro-nanostructures KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Ultrashort laser pulses KW - Ti-6Al-4V alloy KW - X-ray photoelectron spectroscopy PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-601962 DO - https://doi.org/10.1002/pssa.202300920 SN - 1862-6319 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley-VCH GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-60196 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Heinrich, Thomas A1 - Darlatt, Erik A1 - Lippitz, Andreas A1 - Müller, S. A1 - Schalley, C. A1 - Unger, Wolfgang T1 - Systematic XP and NEXAFS spectroscopy studies of (ter-)pyridineterminated self-assembled monolayers and their addressability for functional molecules N2 - The chemical composition of surfaces functionalized with self-assembled monolayers (SAMs) is an important parameter that determines their performance in a broad range of applications, from immobilizing molecular machines to initiation and growth control of MOFs (Metal-Organic Frameworks). In this article, a critical Survey of XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) and NEXAFS (near edge X-ray absorption fine structure) spectroscopy data for pyridine-functionalized monolayers on gold surfaces is presented to compile correlations that have been indiscernible before. Monolayers with aromatic backbones are compared to monolayers with aliphatic backbones. Monolayers with pyridine end-groups are compared to mixed monolayers formed terpyridine-functionalized by molecules end-groups and non-functionalized molecules. Thiol-oxidation during ageing of the SAMs in air is addressed. And finally, the addressability of the SAMs for the deposition of metal-ions and organic molecules is investigated and compared. This work consequently delivers a comprehensive set of spectroscopic data of (ter-)pyridine-terminated SAMs and their performance as template for the preparation of functional multilayers of macrocycles exhibiting a preferential orientation. KW - (ter-)pyridineterminated self-assembled monolayer KW - X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) KW - NEXAFS PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.elspec.2019.03.011 VL - 233 SP - 28 EP - 37 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-48018 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Laquai, René A1 - Müller, Bernd R. A1 - Paciornik, S. A1 - Horvath, J. A1 - Tushtev, K. A1 - Rezwan, K. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evolution of Damage in All-Oxide Ceramic Matrix Composite After Cyclic Loading N2 - While structural ceramics usually display a brittle mechanical behavior, their composites may show nonlinearities, mostly due to microcracking. Herein, the stiffness evolution of a sandwich-like laminate of an Al2O3 15%vol. ZrO2 matrix reinforced with Nextel 610 fibers is studied as a function of number of cycles N in tension. The stiffness of the composite degrades with increasing N, indicating microcracking. However, synchrotron X-ray refraction radiography shows that the internal specific surface of such cracks varies differently. A modeling strategy is developed for the calculation of the equivalent stiffness of mixtures (first the matrix and then the sandwich), based on the Voigt and Reuß schemes. The Bruno–Kachanov model is then used to estimate the initial microcrack density in the matrix (due to the thermal expansion mismatch) and the amount of microcracking increase upon cyclic loading. The stiffness in the composite degrades dramatically already after 20 000 cycles but then remains nearly constant. The combination of mechanical testing, quantitative imaging analysis, and modeling provides insights into the damage mechanisms acting: microcrack propagation is more active than microcrack initiation upon cyclic loading, but the second also occurs. This scenario is similar but not equal to previous results on porous and microcracked ceramics. KW - Ceramic matrix composites KW - Homogenization schemes KW - Microcracking KW - Nonlinear behavior KW - Synchrotron X-ray refraction radiography PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-534541 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202100763 SN - 1527-2648 SN - 1438-1656 VL - 24 IS - 6 SP - 2100763 -1 EP - 2100763 -13 PB - VCH GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-53454 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Silvestroni, L. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Wieder, Frank A1 - Fritsch, Tobias A1 - Sciti, D. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Determination of short carbon fiber orientation in zirconium diboride ceramic matrix composites N2 - In fiber-reinforced components, the fiber alignment and orientation have paramount influence on the thermomechanical properties of the resulting composite, for both short and continuous fiber. Here we present the case of an ultra-refractory matrix intended for extreme environment applications, ZrB2, reinforced with 20 vol% and 50 vol% short carbon fibers. In both cases, fibers tend to align perpendicular to the uniaxial pressure applied during shaping and sintering of a pellet, although the fiber tilt across the pellet thickness is difficult to determine. Moreover, for high volume fractions of reinforcement, the spatial distribution of the fibers is heterogeneous and tends to have domains of preferential orientations. We compare the information on the fiber distribution as collected by scanning electron microscopy images, X-ray computed tomography and synchrotron X-ray refraction radiography (SXRR). The three techniques prove to be complementary. Importantly, we demonstrate that SXRR yields the most statistically significant information due to the largest field of view, yet with a sensitivity down to the nanometer, and that can be successfully applied also to heavy matrix materials, such as zirconium boride. KW - Ceramic matrix composites KW - Synchrotron X-ray refraction radiography KW - X-ray computed tomography KW - Scanning electron microscopy KW - High-temperature ceramics PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-597712 DO - https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2024.02.048 SN - 0955-2219 VL - 44 IS - 8 SP - 4853 EP - 4862 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-59771 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Reveron, H. A1 - Serrano-Munoz, Itziar A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Chevalier, J. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Transformation-induced plasticity in zirconia during tensile loading: A combined microscopy and synchrotron X-ray refraction study N2 - The stress-induced tetragonal to monoclinic (t-m) zirconia phase transformation can provide a certain degree of plasticity to Ceria-stabilized (Ce-TZP) zirconia-based composites. Characterizing and monitoring this phase transition on a millimeter-size range, within the bulk and in-situ remains a challenge. In this work, the mechanical behavior of Ce-TZP based composite was studied in tension, combining microscopy and synchrotron Xray refraction techniques. In contrast with microscopy methods, which only provide surface information, X-ray refraction radiography (SXRR) allowed the visualization of all the transformation bands, over the entire length and thickness of tested specimens, opening up new avenues for in-situ stress-induced t-m transformation studies. KW - Zirconia KW - Ceria KW - Composite KW - Phase transformation KW - Plasticity KW - Synchrotron X-ray refraction PY - 2024 DO - https://doi.org/10.1016/j.matlet.2024.136445 SN - 0167-577X SN - 1873-4979 VL - 366 SP - 1 EP - 4 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-59977 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schob, D. A1 - Sagradov, I. A1 - Roszak, R. A1 - Sparr, H. A1 - Franke, R. A1 - Ziegenhorn, M. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Léonard, Fabien A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Experimental determination and numerical simulation of material and damage behaviour of 3D printed polyamide 12 under cyclic loading N2 - The material and damage behaviour of additively manufactured polyamide 12 under cyclic loading was characterized by cyclic tests and microstructure analysis by using microscopy, X-ray refraction, and computed tomography. The results were used to determine parameters for the viscoplastic material model by Chaboche and a damage model by Gurson-Tvergaard-Needleman. The temperature was monitored during the experiments and the self-heating effect was observed. By including this effect, a higher accuracy could be achieved with the results of mechanical experiments. KW - 3D printing Polyamide 12 KW - Chaboche model KW - GTN model KW - Material and damage behaviour KW - X-ray refraction KW - Computed tomography PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2019.106841 SN - 0013-7944 VL - 229 SP - 106841-1 EP - 106841-13 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-50557 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Léonard, F. A1 - Lange, A. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - On the Morphological and Crystallographic Anisotropy of Diesel Particulate Filter Materials N2 - The determination of the anisotropy of materials’ microstructure and morphology (pore space) in diesel particulate filter (DPF) materials is an important problem to solve, since such anisotropy determines the mechanical, thermal, and filtration properties of such materials. Through the use of a dedicated (and simple) segmentation algorithm, it is shown how to exploit the information yielded by 3D X-ray computed tomography data to quantify the morphological anisotropy. It is also correlated that such anisotropy of the pore space Such anisotropy of the pore space is also correlated with the microstructure and crystallographic anisotropy of the material in several showcases: a microstructurally isotropic material, such as SiC, and some morphologically and microstructurally anisotropic cordierite materials. In the later case, the finer the grain size, the more isotropic the microstructure. KW - Diesel Particulate Filter Materials PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-540705 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202101380 VL - 24 IS - 2101380 SP - 1 EP - 12 PB - Wiley VCH GmbH CY - Weinheim AN - OPUS4-54070 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Trappe, Volker A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evolution of CFRP stress cracks observed by in situ X-ray refractive imaging N2 - Modern air-liners and wind turbine rotor blades are made up primarily of fiber reinforced plastics. Failure of these materials heavily impairs the serviceability and the operational safety. Consequently, knowledge of the failure behavior under static and cyclic loads is of great interest to estimate the operational strength and to compare the performance of different materials. Ideally, the damage evolution under operational load is determined with in situ non-destructive testing techniques. Here, we report in-situ synchrotron X-ray imaging of tensile stress induced cracks in carbon fiber reinforced plastics due to inter-fiber failure. An inhouse designed compact tensile testing machine with a load range up to 15 kN was integrated into the beamline. Since conventional radiographs do not reveal sufficient contrast to distinguish cracks due to inter-fiber failure and micro cracking from fiber bundles, the Diffraction Enhanced Imaging (DEI) technique is applied in order to separate primary and scattered (refracted) radiation by means of an analyzer crystal. This technique allows fast measurements over large fields-of-view and is ideal for in-situ investigations. Imaging and the tensile test are run at the highest possible frame rate (0.7 s-1 ) and the lowest possible strain rate (5.5∙10-4 s -1 ). For 0°/90° non-crimp fabrics, the first inter-fiber cracks occur at 380 MPa (strain 0.8 %). Prior to failure at about 760 MPa (strain 2.0 %), we observe the evolution of nearly equidistant (1 mm distance) cracks running across the entire sample in the fully damaged state. KW - X-ray refraction KW - Diffraction Enhanced Imaging KW - Carbon Fiber Reinforced Plastics KW - In situ tensile test KW - Crack evolution PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-515060 DO - https://doi.org/10.1088/1757-899X/942/1/012035 SN - 1757-8981 SN - 1757-899X VL - 942 SP - 012035-1 EP - 012035-9 PB - IOP publishing CY - Bristol, UK AN - OPUS4-51506 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Schob, D. A1 - Léonard, Fabien A1 - Müller, Bernd R. A1 - Sagradov, I. A1 - Roszak, R. A1 - Sparr, H. A1 - Franke, R. A1 - Ziegenhorn, M. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Bestimmung der Mikrostruktur und Simulation des Schädigungsverhaltens von lasergesintertem Polyamid 12 unter quasistatischer Zugbelastung N2 - Um das Material- und Schädigungsverhalten von additiv gefertigtem Polyamid 12 (PA12) unter quasistatischer Belastung zu charakterisieren, wurden mechanische Tests und Röntgenverfahren zur Bestimmung der Mikrostruktur eingesetzt. Die Proben wurden nach dem Prinzip des Selektiven Lasersinterns (SLS) hergestellt. Unter quasistatischer Belastung mit Haltezeiten ergab sich ein viskoplastisches Materialverhalten. Im Zugversuch wurde eine maximale Zugfestigkeit von 40.6 MPa und eine Bruchdehnung von 7.4% beobachtet. Mittels Röntgenrefraktion wurde eine Erhöhung von inneren Oberflächen beobachtet, die senkrecht zur Zugrichtung orientiert sind. Die Analyse der Gesamtporosität aus Computertomographie-Messungen ergab keine Änderung infolge der Zugbelastung. Jedoch wurde eine bimodale Porengrößenverteilung und eine steigende Sphärizität festgestellt. Das Materialverhalten wurde mit dem Chaboche-Modell simuliert und ergab eine sehr gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen. Allerdings gestattet dieses Modell nicht, das Schädigungsverhalten abzubilden. Daher wurde zur Simulation des Schädigungsverhaltens das Modell gemäß dem Ansatz von Gurson, Tvergaard und Needleman unter Berücksichtigung der mikrostrukturellen Parameter erweitert. Der Schwerpunkt des Beitrags liegt auf den Röntgenverfahren zur experimentellen Bestimmung der Mikrostruktur. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2021 CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Additive Fertigung (AM) KW - Polyamid 12 KW - Röntgenrefraktion KW - Computertomographie KW - Numerische Simulation PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-526833 UR - https://jahrestagung.dgzfp.de/Portals/jt2021/bb/P16.pdf SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-52683 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Markötter, Henning A1 - Müller, Bernd R. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Evsevleev, Sergei A1 - Arlt, T. A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Dayani, Shahabeddin A1 - Bruno, Giovanni T1 - A Review of X-Ray Imaging at the BAMline (BESSY II) N2 - The hard X-ray beamline BAMline at BESSY II (Berlin, Germany) has now been in service for 20 years. Several improvements have been implemented in this time, and this review provides an overview of the imaging methods available at the BAMline. Besides classic full-field synchrotron X-ray computed tomography (SXCT), also absorption edge CT, synchrotron X-ray refraction radiography (SXRR), and synchrotron X-ray refraction tomography (SXRCT) are used for imaging. Moreover, virtually any of those techniques are currently coupled in situ or operando with ancillary equipment such as load rigs, furnaces, or potentiostats. Each of the available techniques is explained and both the current and the potential usage are described with corresponding examples. The potential use is manifold, the examples cover organic materials, composite materials, energy-related materials, biological samples, and materials related to additive manufacturing. The article includes published examples as well as some unpublished applications. KW - Material science KW - Radiography KW - Refraction KW - Tomography KW - X-ray imaging PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-572417 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202201034 SN - 1438-1656 SP - 1 EP - 22 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-57241 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mouiya, M. A1 - Martynyuk, M. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Laquai, R. A1 - Müller, Bernd R. A1 - Doyen, N.T. A1 - Tamraoui, Y. A1 - Serrano-Munoz, Itziar A1 - Huger, M. A1 - Kachanov, M. A1 - Bruno, Giovanni T1 - The stress–strain behavior of refractory microcracked aluminum titanate: The effect of zigzag microcracks and its modeling N2 - The stress–strain behavior of ceramics, such as aluminum titanate, has certain features that are unusual for brittle materials—in particular, a substantial nonlinearity under uniaxial tension, and load–unload hysteresis caused by the sharp increase of the incremental stiffness at the beginning of unloading. These features are observed experimentally and are attributed to microcracking. Here we compare different degrees of stress–strain nonlinearity of aluminum titanate materials and quantitatively model them. We use advanced mechanical testing to observe the mechanical response at room and high temperature; electron microscopy, and X-ray refraction radiography to observe the microstructural changes. Experiments show that two types of microcracks can be distinguished: (i) microcracks induced by cooling from the sintering temperature (due to heterogeneity and anisotropy of thermal expansion), with typical sizes of the order of grain size, and (ii) much larger microcracks generated by the mechanical loading. The two microcrack types produce different effects on the stress–strain curves. Such microcracks and the features of the stress–strain behavior depend on the density of the cooling-induced microcracks and on the distribution of grain sizes. They are modeled analytically and numerically. KW - Hystersis KW - Nonlinear stress-strain curve KW - Refractory KW - Stiffness KW - X-ray refraction PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580517 DO - https://doi.org/10.1111/jace.19325 SN - 1551-2916 VL - 106 SP - 6995 EP - 7008 PB - Wiley-Blackwell CY - Oxford [u.a.] AN - OPUS4-58051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Bernd R. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Serrano-Munoz, Itziar A1 - Laquai, René A1 - Bruno, Giovanni T1 - Anwendungen der Röntgenrefraktionstechnik zur zerstörungsfreien Charakterisierung von Keramiken und Verbundwerkstoffen N2 - Die Brechung von Röntgenstrahlen (Röntgenrefraktion) an Grenzflächen zwischen Materialien unterschiedlicher Dichte ist analog zur Ablenk-ung von sichtbarem Licht an z.B. Glasoberflächen. Es gibt jedoch zwei wesentliche Unterschiede: a) konvexe Grenzflächen verursachen Divergenz (d.h. der Brechungsindex n ist kleiner als 1), und b) die Ablenkungswinkel sind sehr klein, und reichen von einigen Bogensekunden bis zu einigen Bogenminuten (d.h. n ist nahe bei 1); Wie auch bei sichtbarem Licht ist die Ablenkungsrichtung der Röntgenstrahlen abhängig von der Orientierung der durchstrahlten Grenzfläche. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich Röntgenrefraktionsmethoden hervorragend für: a) die Erkennung und Quantifizierung von Defekten wie Poren und Mikrorissen und b) die Bewertung von Porosität und Partikeleigenschaften wie Orientierung, Größe und räumliche Verteilung. Wir zeigen die Anwendung der Röntgenrefraktionsradiographie (2,5D Technik) und der -tomographie (3D Technik) für die Untersuchung verschiedener Probleme in der Werkstoffwissenschaft und -technologie: a) Sintern von SiC-Grünkörpern b) Porositätsanalyse in Dieselpartikelfiltersilikaten c) Faser-Matrix-Haftung in Metall- und Polymermatrixverbundwerkstoffen d) Mikrorissbildung in Glaskeramik. Wir zeigen, dass der Einsatz von Röntgenrefraktionsmethoden quantitative Ergebnisse liefert, die direkt als Parameter in Werkstoffmodellen verwendet werden können. T2 - DACH-Jahrestagung 2023 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 15.05.2023 KW - Röntgen-Refraktion KW - Verbundwerkstoffe KW - Keramik PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-576171 UR - https://jahrestagung.dgzfp.de/Portals/jt2023/BB180/Inhalt/p9.pdf UR - https://jahrestagung.dgzfp.de/Portals/jt2023/BB180/Inhalt/default.htm SN - 978-3-947971-29-9 SP - 1 EP - 16 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-57617 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schob, D. A1 - Roszak, R. A1 - Sagradov, I. A1 - Sparr, H. A1 - Ziegenhorn, M. A1 - Kupsch, Andreas A1 - Léonard, Fabien A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Experimental determination and numerical simulation of material and damage behaviour of 3D printed polyamide 12 under quasi-static loading N2 - In order to characterise the material and damage behaviour of additively manufactured polyamide 12 (PA12) under quasi-static load and to implement it in a numerical model, experiments under quasi-static load as well as microstructural investigations were carried out. Selective laser sintering (SLS) was used as the manufacturing process. For the classification of the material behaviour, quasi-static cyclic tests with holding times as well as tensile tests were performed. X-ray refraction and computed tomography (CT) were used to investigate the damage behaviour. The Chaboche model, which has already been applied for metallic materials under thermomechanical loading, served as the basis for the selection of the numerical material model. The same procedure was used for the selection of the damage model, where the Gurson–Tvergaard–Needleman (GTN) model was chosen, which was already used for porous metallic materials. The Chaboche model shows very good agreement with experimental results. Furthermore, the coupling with the GTN model allows a very good modelling of the damage behaviour. Finally, it could be shown that the selected models are suitable to simulate the material and damage behaviour of 3D printed PA12. KW - Polyamide 12 KW - 3D printing KW - Viscoplastic KW - Chaboche model KW - Damage KW - GTN model KW - X-ray refraction KW - Computed tomography PY - 2019 DO - https://doi.org/10.24423/aom.3162 SN - 0373-2029 VL - 71 IS - 4-5 SP - 507 EP - 526 PB - IPPT PAN - Polish Academy of Sciences, Institute of Fundamental Technological Research CY - Warsaw AN - OPUS4-49409 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Trappe, Volker A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Rissentwicklung in CFK-Laminaten nachgewiesen durch in situ Röntgen-Refraktion N2 - In Leichtbauanwendungen sind Materialien mit geringen Dichten und hohen Festigkeiten gefragt. Insbesondere Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) erfüllen diese Anforderungen und werden zunehmend für Strukturbauteile eingesetzt. Die Oberflächen moderner Rotorblätter von Windkraftanlagen werden aus FKV gefertigt. Das Versagen dieser Materialien hat massiven Einfluss auf die Einsatzfähigkeit der gesamten Windkraftanlage. Daher ist die Kenntnis des Versagensverhaltens dieser Komponenten unter statischer und zyklischer Belastung von großem Interesse, um die Betriebsbeanspruchung abzuschätzen. Im Idealfall wird die Schadensentwicklung unter Betriebslast mit zerstörungsfreien in-situ-Prüfverfahren ermittelt. Hier berichten wir über die Beobachtung der Rissentwicklung in Carbon-Faserverstärkten Kunststoffen (CFK) unter kontinuierlicher Zugbelastung durch in-situ Synchrotron-Röntgenrefraktionsradiographie. Eine selbst entwickelte elektromechanische Zugprüfmaschine mit einem Kraftbereich bis zu 15 kN wurde in den Strahlengang an der BAMline (BESSY II) integriert. Da in herkömmlichen (Absorptions-) Radiographien Defekte wie Zwischenfaserbrüche oder Faser-Matrix-Enthaftung keinen ausreichenden Kontrast verursachen, wird zur Kontrastanhebung die Röntgenrefraktion benutzt. Hier wird das sogenannte Diffraction Enhanced Imaging (DEI) angewandt, um Primär- und gebrochene Strahlung mit Hilfe eines Analysatorkristalls zu trennen. Diese Technik ermöglicht schnelle Messungen mit einem Gesichtsfeld von einigen Quadratmillimetern (hier: 14 mm × 7.2 mm) und ist ideal für in-situ Untersuchungen. Die Bildgebung und der Zugversuch erfolgen mit einer Bildfrequenz von 0.7 / s und einer Dehnrate von 0.00055 / s . Bei 0°/90° Fasergelegen treten die ersten Zwischenfaserrisse bei 380 MPa (Dehnung 0.8 %) auf. Vor dem Versagen bei ca. 760 MPa (Dehnung 2.0 %) beobachten wir die Ausbildung eines nahezu äquidistanten Rissmusters (Risse in ca. 1 mm Abstand), das sich im geschädigten Zustand über die gesamte Probe erstreckt. T2 - DACH-Jahrestagung 2023 CY - Friedrichshafen, Germany DA - 15.05.2023 KW - Röntgen-Refraktion KW - Synchrotronstrahlung KW - CFK KW - Rissentwicklung PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-576230 SN - 978-3-947971-29-9 VL - BB 180 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-57623 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -