TY - CONF A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Balzer, B T1 - „Auffällige große Streifen“ im Schwingbruch N2 - Die „auffälligen großen Streifen“ sind von echten Schwingstreifen nur sehr schwer zu trennen, weil sie parallel zu den Schwingstreifen verlaufen und meistens ebenfalls nicht sehr groß sind. Die im Labor getesteten Proben zeigten, dass diese großen Streifen zusammen mit Verreibungen auftraten und „tire tracks“ („Reifenspuren“) verursachten. Dies wurde durch eine hochauflösende REM-Untersuchung bestätigt, die „tire tracks“ auf den „großen Streifen“ zeigte. Ein weiterer Hinweis ist die Änderung des R-Werts von -1 auf 0,1, was zu einer Bruchfläche ohne große Streifen und „tire tracks“ führt. T2 - Treffen der AG Fraktographie im Gemeinschaftsausschuss Rasterelektronenmikroskopie in der Materialprüfung CY - Online meeting DA - 19.11.2021 KW - Fractography KW - Fracture surface KW - SEM KW - REM KW - Fraktographie KW - Schwingstreifen KW - Fatigue PY - 2021 UR - https://dgm.inventum.de/widget/preview/45d8c33d-622b-43e2-8459-ba783394a723/611d133ebdac0611d133ebdac1 AN - OPUS4-53796 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manzoni, Anna Maria T1 - Über das Zusammenspiel von Gitterfehlpassung, Kriecheigenschaften und γ'-Würfelform in Hf-W-modifizierten Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6—Legierungen N2 - Spurenelemente spielen eine wichtige Rolle bei der Verfeinerung der Eigenschaften von komplexen Materialien. Diese Arbeit zeigt die Korrelation zwischen der Mikrostruktur, der Gitterfehlpassung und den Kriecheigenschaften. Die Legierung Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6 (in at. %) mit komplexer Zusammensetzung wurde mit den Elementen Hf und W verstärkt. Die Zugabe von Hf bewirkt eine eckigere Form der würfelförmigen gamma'-Ausscheidungen und einen erhöhten Anteil der Heusler-Phase. Die Zugabe von W wiederum formt die Würfelchen rundlicher und löst die Heusler-Phase auf. Eine Mischung der beiden Spurenelemente zeigt einen Übergang zwischen den beiden Extremen, sowohl in Hinsicht auf die Form der Ausscheidungen als auch in Bezug auf die Gitterfehlpassung und die Kriecheigenschaften. T2 - 11. Metals and Alloys Seminar CY - Cala Santanyi, Spain DA - 20.06.2022 KW - Hochentropie-Legierung KW - Kriechversuche KW - Gitterfehlpassung KW - Transmissionselektronenmikroskopie PY - 2022 AN - OPUS4-55396 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schilling, Markus T1 - Zugversuchsdaten FAIR integriert: Von der normenkonformen Ontologie bis zu interoperablen Daten im Triple Store N2 - Mit der Digitalisierung von Materialien und Prozessen ist ein Paradigmenwechsel in der Materialentwicklung, -gestaltung und -optimierung verbunden, welcher gleichermaßen vielseitige Möglichkeiten eröffnet und eine große Herausforderung darstellt. Insbesondere sind bei den Digitalisierungsbestrebungen die Qualitätssicherung von Prozessen und Ausgabedaten sowie die Interoperabilität zwischen Anwendungen nach FAIR-Prinzipien (Findability, Accessibility, Interoperability, Reusability) sicherzustellen. Dies umfasst die Speicherung, Verarbeitung und Abfrage von Daten in möglichst standardisierter Form, wobei entsprechend auch Normungs- und Standardisierungsgremien beteiligt werden müssen. Um der Herausforderung gerecht zu werden, Materialdaten für alle Beteiligten konsistent zu kontextualisieren, müssen alle notwendigen Informationen zum Zustand des Materials inklusive produktions- und anwendungsbedingter Veränderungen über eine einheitliche, maschinenlesbare Beschreibung verfügbar gemacht werden. Hierfür sollen Ontologien genutzt werden, da sie maschinenverständliche und -interpretierbare Wissensrepräsentationen durch semantische Konzeptualisierungen ermöglichen, die für das Datenmanagement und die Digitalisierung im Bereich der Materialwissenschaften benötigt werden. Dieses hochaktuelle Thema der Integration und Wiederverwendung von Wissen und Daten aus Herstellung, Bearbeitung und Charakterisierung von Materialien wird in den Projekten Innovationsplattform MaterialDigital (PMD, materialdigital.de) und Materials-open-Lab (Mat-o-Lab, matolab.org) adressiert. Diese beiden unter der Beteiligung der Bundeanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) durchgeführten Projekte wurden auf der 39. Vortrags- und Diskussionstagung „Werkstoffprüfung“ (2021) grundlegend vorgestellt. In dieser Präsentation sollen die Weiterentwicklungen hinsichtlich der Speicherung von Zugversuchsdaten gemäß einer normenkonformen ontologischen Repräsentation vorgestellt werden. Das umfasst den Weg von der Entwicklung einer Ontologie nach Norm, der Konvertierung von Daten aus Standardtests in das interoperable RDF-Format bis hin zur Verknüpfung von Ontologie und Daten. Letztendlich können die entsprechenden Daten in einem Triple Store abgelegt und abgefragt werden. Die übliche Standardisierung von mechanischen Prüfverfahren im Bereich der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik dient als solide Grundlage für die Ontologieentwicklung. Daher wurde der Zugversuch von Metallen bei Raumtemperatur nach DIN EN ISO Norm 6892-1:2019-11 als einer der ersten Anwendungsfälle in den genannten Projekten ausgewählt. Die Betrachtung und Beschreibung des Zugversuchs beinhaltet sowohl dessen ontologische Darstellung als auch eine exemplarische Datengenerierung. Die semantische Verbindung von Ontologie und Daten führt zu Interoperabilität und einer verbesserten Abfragefähigkeit. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2022 CY - Dresden, Germany DA - 27.10.2022 KW - Ontologie KW - Semantisches Web KW - Wissensrepräsentation KW - Digitalisierung KW - Zugversuch PY - 2022 AN - OPUS4-56130 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Miliūtė, Aistė A1 - George, Janine A1 - Mieller, Björn A1 - Stawski, Tomasz T1 - ZrV2O7 negative thermal expansion (NTE) material N2 - Zirconium vanadate (ZrV2O7) is a well-known negative thermal expansion (NTE) material that exhibits significant isotropic contraction over a broad temperature range (~150°C < T < 800°C). Therefore, it can be used to create composites with controllable expansion coefficients and prevent thermal stress, fatigue, cracking, and deformation at interfaces. We implement interdisciplinary research to analyze such material. We study the influence of the synthesis methods and their parameters on the sample's purity, crystallinity, and homogeneity. Moreover, we implement ab initio-based vibrational computations with partially treated anharmonicity in combination with experimental methods to follow temperature-induced structural changes and rationalize the negative thermal expansion in this material, including the influence of the local structure disorder. T2 - SALSA Make and Measure Conference CY - Berlin, Germany DA - 13.09.2023 KW - NTE KW - Composites KW - TEM PY - 2023 AN - OPUS4-58367 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kuchenbecker, Petra T1 - Zentrifugen Sedimentationsverfahren CLS nach ISO 13318 2:2007 N2 - Einführung in die Bestimmung der Partikelgröße von Nano-Materialien mittels Zentrifugen Sedimentationsverfahren CLS nach ISO 13318 2:2007. Normative Grundlagen (einschließlich OECD TG 125), Messprinzip, Auswertung, Vor- und Nachteile der Methode, Metadaten, Reporting. T2 - BAM Akademie: Info-Tage "NANO OR NOT NANO" CY - Online meeting DA - 16.02.2023 KW - CLS KW - Particle size KW - Nano PY - 2023 AN - OPUS4-57129 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ruehle, Bastian T1 - Workflow generation, management, and semantic description for Self-Driving Labs N2 - The software backend that controls the robotic hardware and runs the synthesis workflows is a very important component of any Self-Driving Lab (SDL). On the one hand, it has to deal with orchestrating and managing complex and task-specific hardware through low-level communication protocols and plan and use the available resources as efficiently as possible while executing (parallelized) workflows, on the other hand, it is the interface the users use to communicate with this highly complex platform, and as such, it needs to be as helpful and user-friendly as possible. This includes the AI-aided experimental design in which the system helps the user to decide which experiment to run next, providing automated data analysis from characterization measurements, and offering easy to understand tools and graphical user interfaces for generating the workflows that are executed on the platform. Lastly, the specificity of the workflows and their dependence on the hardware and software of the SDLs necessitates a common description or ontology for making them easily interchangeable and interoperable between different platforms and labs. In this contribution, we present several key aspects of “Minerva-OS”, the central backend that orchestrates the syntheses workflows of our SDL for Nano- and Advanced Materials Syntheses [1]. One key feature is the resource management or “traffic control” for scheduling and executing parallel reactions in a multi-threaded environment. Another is the interface with data analysis algorithms from in-line, at-line, and off-line measurements. Here, we will give examples of how automatic image segmentation of electron microscopy images with the help of AI [2] can be used for reducing the “data analysis bottleneck” from an off-line measurement. We will also discuss, compare, and show benchmarks of various machine learning (ML) algorithms that are currently implemented in the backend and can be used for ML-guided, closed-loop material optimization in our SDL. Lastly, we will show our recent efforts [3] in making the workflow generation on SDLs more user-friendly by using large language models to generate executable workflows automatically from synthesis procedures given in natural language and user-friendly graphical user interfaces based on node editors that also allow for knowledge graph extraction from the workflows. In this context, we are currently also working on an ontology for representing the process steps of the workflows, which will greatly facilitate the semantic description and interoperability of workflows between different SDL hardware and software platforms. T2 - Accelerate 2025 CY - Toronto, Canada DA - 11.08.2025 KW - Nanomaterials KW - Advanced Materials KW - Workflows KW - Machine Learning KW - SDL PY - 2025 AN - OPUS4-63936 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Wie digitalisieren wir die Werkstoffprüfung? Entwicklung standardisierter Versuchsbeschreibungen und Daten-Infrastrukturen in aktuellen Digitalisierungs-Initiativen N2 - Die Entwicklung digitaler Prozesse für die Materialwissenschaft und Werkstofftechnik muss naturgemäß auch die Charakterisierungsmethoden der Werkstoffprüfung abbilden, die oft durch eine hohe Komplexität gekennzeichnet sind. Als vorteilhaft erweist sich dabei der hohe Standardisierungsgrad, der sich z.B. in klaren Anforderungen an die eingesetzten Prüfmittel und festgelegten Vorgehensweisen ausdrückt. Diese können (und müssen) in entsprechenden digitalen Versuchsbeschreibungen abgebildet werden, wobei sich die klaren Datenstrukturen und Terminologien als vorteilhaft erweisen. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2021: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand Prüftechnik – Kennwertermittlung – Schadensvermeidung CY - Online meeting DA - 02.12.2021 KW - Digitalisierung KW - Standardisierung KW - Normung KW - Ontologien KW - Wissensrepräsentation PY - 2021 AN - OPUS4-53943 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Welding of high-entropy alloys - New material concept vs. old challenges N2 - HEAs represent a relatively new class of materials. The the alloy concept is fundamentally different from the most conventional materials and alloys that are used today. Recently, the focus of HEA designs is more application-based. For that purpose, the elements of interest are carefully selected and multiple phases as well as micro-structures are deliberately adjusted. Currently, only limited attention has been paid to weldability of HEA. This encompasses possible effects on metallurgy and its influence on the desired properties. It remains open if welding causes e.g. considerable number of intermetallic phases or segregations and their effect on weld joint properties. For that reason, the scope of this study is to summarize already available studies on welding of HEAs with respect to the HEA-type, the applied welding process and its influence on the weld joint properties. T2 - IIW Annual Assembly, Meeting of Commission II-A CY - Online meeting DA - 20.07.2020 KW - High-entropy alloy KW - Welding KW - Review PY - 2020 AN - OPUS4-51116 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zocca, Andrea T1 - Water-based additive manufacturing of ceramics by Laser-Induced Slip Casting (LIS) N2 - The Laser-Induced Slip Casting is an additive manufacturing technology specifically developed for ceramic materials using water-based ceramic slurries. The process takes place layer-by-layer in a similar fashion as top-down vat photopolymerization, selectively consolidating each layer by means of a laser energy source positioned on the top. Contrary to vat photopolymerization, in which the consolidation is achieved by selectively cross-linking a ceramic-filled resin, LIS uses water-based slurries with a low amount of organic additives (typically < 5 wt%) as feedstocks. In LIS, a green body is formed by local evaporation of water which causes the suspension to collapse forming a cast, following a mechanism similar to slip casting. Only a small content of organic additives is needed to effectively disperse the ceramic particles and to increase the green strength. The technology is very versatile and can be applied to all ceramic systems that can be dispersed in water. One of the main advantages is that even dark materials such as silicon carbide can be processed without issues related to light scattering and absorption. The presentation will discuss strengths and limitations of LIS compared to other AM technologies and will highlight the latest results for alumina and for silicon carbide ceramics. T2 - 48th International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites (ICACC2024) CY - Daytona, FL, USA DA - 28.01.2024 KW - Additive Manufacturing KW - Ceramic KW - Water-based KW - Slurry KW - Laser PY - 2024 AN - OPUS4-60054 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blaeß, Carsten T1 - Viskose Rissschließung in Gläsern und Glasmatrixkompositen N2 - Um die Langzeitbeständigkeit von Hochtemperatur-Festoxidbrennstoffzellen (SOFC) sicherzustellen, ist das grundlegende Verständnis der viskosen Schließung oder Heilung von Rissen, als Folge wechselnder thermischer oder mechanischer Belastung, in Gläsern und teilkristallinen Materialien ein entscheidender Faktor. In Glas ist die Rissheilung hauptsächlich durch viskoses Fließen bestimmt. In teilkristallinen Schmelzen bewirkt der kristalline Volumenanteil die Erhöhung der effektiven Viskosität. Um die Auswirkungen des kristallinen Volumenanteils auf die Rissheilung zu ergründen, wurden Glasmatrixkomposite mit variierten inerten kristallinen Fülleranteilen, die während der Wärme-behandlung konstant blieben, hergestellt. Verwendet wurde ein kristallisationsträges Natrium-Calcium-Silicatglas und ZrO2 als inerter Füller. Komplexe, reproduzierbare Rissstrukturen wurden durch Vickers-Eindrücke erzeugt und die viskose Rissschließung während isothermer Wärmebehandlungs-schritte mittels Laser-Scanning-Mikroskopie verfolgt. Die Untersuchungen zeigen, dass, verglichen zum füllerfreien Glas, der kristalline Phasenanteil die effektive Viskosität erhöht und dadurch großräumiges Fließen verlangsamt. Dies verzögert das Aufweiten der Risse. Dieser Effekt erschwert die Rissverkürzung und führt oftmals zu großen gerundeten Kavitäten und dadurch zu einer verzögerten Rissschließung. Wird dieses Aufweiten verringert, ist zunächst ein lokales viskoses Fließen der Restglasphase weiterhin gegeben, sodass sich die Risse sogar schneller schließen. Für kristalline Anteile > 27 Vol% bildet sich dann ein stabiles Perkolationsgerüst aus, das die weitere Rissschließung auch lokal unterbindet. Nur innerhalb größerer glasiger Bereiche ist hierbei noch eine Rissschließung zu beobachten. Ein Optimum der Risslängenverkürzung konnte bei 17 Vol% beobachtet werden. T2 - 94. Glastechnische Tagung CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Glas KW - Hochtemperaturbrennstoffzelle KW - Glasmatrixkomposit KW - Rissheilung PY - 2021 AN - OPUS4-54245 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Waurischk, Tina T1 - Vacuum crack growth in silicate glasses N2 - Although the slow crack growth in glass is dominated by stress-corrosion phenomena, it also should reflect the underlaying intrinsic fracture behavior controlled by glass chemistry and structure. To investigate such underlaying phenomena, crack growth velocity in alkali silicate glasses was measured in vacuum across 10 orders of magnitude with double cantilever beam technique. Measured and literature crack growth data were compared with calculated intrinsic fracture toughness data obtained from Young’s moduli and theoretical fracture surface energy. Data analysis reveals slight correlation with the packing density and significant deviations from the intrinsic brittle fracture behavior. These deviations do not follow simple compositional trends. Two opposing processes may explain this finding: a decrease in the apparent fracture surface energy due to stress-induced chemical changes at the crack tip and its increase due to energy dissipation during fracture. T2 - 26th International Congress on Glass CY - Berlin, Germany DA - 03.07.2022 KW - Oxide glass KW - Fracture toughness KW - Fracture surface PY - 2022 AN - OPUS4-56485 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmies, Lennart T1 - Using Machine Learning and Topographic SEM Imaging for Software Assisted Fractography N2 - The aim of a fractographic investigation is the evaluation of macroscopic and microscopic fracture surface characteristics and, as a result, the determination of the fracture mechanism of a component from a failure case. The basis for such evaluations of fracture characteristics comes from actual comparative mechanical testing and from the literature. A fractographic analysis can be very complex and, in any case, requires considerable experience. In the IGF project "iFrakto", software is being developed that quantitatively determines fracture characteristics and fracture mechanisms utilizing digitized expert knowledge, machine learning, and standard 2D and topographical data from SEM imaging. Topographical data are obtained from 4QBSE detector using shape-from-shading technology. In the medium term, a software tool should provide knowledge-based suggestions for the evaluation of fracture surfaces in real time during SEM work or at subsequent evaluation. As a basis for this, round robins were carried out among fractographers in order to create a knowledge base, to query the practice-relevant requirements for such tools and to carry out first practical tests. Actual results are presented and the relevance of the evaluation strategy is evaluated. T2 - Material Science and Engineering 2022 CY - Darmstadt, Germany DA - 27.9.2022 KW - Fractography KW - Machine Learning KW - Topography PY - 2022 AN - OPUS4-55938 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fedelich, Bernard T1 - Untersuchung des Kriechverhaltens einer Nickelbasis-Superlegierung bei ultrahohen homologen Temperaturen und Anwendung auf das heiß-isostatische Pressen (HIP) N2 - Mit Hilfe des HIP-Verfahrens („Hot Isostatic Pressing“) werden Poren in der einkristallinen Nickel-Basis Superlegierung CMSX-4 kontinuierlich geschrumpft und dadurch die nach der Erstarrung und der Wärmebehandlung vorhandene Porosität stark reduziert. In diesem Beitrag werden experimentelle und numerische Untersuchungen zu den Mechanismen der Porenschrumpfung zusammengefasst. Es zeigt sich, dass das Verformungsverhalten während Kriechversuchen bei der HIP-Temperatur durch Versetzungsgleitung auf oktaedrischen Ebenen dominiert wird. Dagegen zeigen Messungen der Porositätsabnahme und Simulationen des Porenschließens, dass die Kinetik der Porenschrumpfung durch das Phänomen der Leerstellendiffusion zwischen Poren und Kleinwinkelkorngrenzen („Low Angle Boundary“, LAB) bestimmt wird. Im Gegensatz führt die klassische Kristallviskoplastizität zu einer systematischen Überschätzung dieser Kinetik. Der scheinbare Widerspruch lässt sich auflösen, wenn man bedenkt, dass auf der Skala der Poren Versetzungsquellen nicht gleichmäßig verteilt sind, wie in der konventionellen Kristallplastizität implizit angenommen wird. Stattdessen wird in einem weiterführenden Modell davon ausgegangen, das Kleinwinkelkorngrenzen (LABs) als Versetzungsquellen fungieren, während die Scherspannungen sehr stark in der Nähe der Poren lokalisiert sind, was die Emission von Versetzungen deutlich reduziert. T2 - Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe CY - Online meeting DA - 27.11.2020 KW - HIP KW - Superlegierung KW - Kriechen PY - 2020 AN - OPUS4-51795 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blaeß, Carsten T1 - Undesired Foaming of Silicate Glass Powders N2 - The manufacture of sintered glasses and glass-ceramics, glass matrix composites, and glass-bounded ceramics or pastes is often affected by un-expected gas bubble formation also named foaming. Against this background, in this presentation the main aspects and possible reasons of foaming are shown for completely different glass powders: a barium silicate glass powders used as SOFC sealants, and bioactive glass powders using different powder milling procedures. Sintering and foaming were measured by means of heating microscopy backed up by XRD, differential thermal analysis (DTA), vacuum hot extraction (VHE), optical and electron microscopy, and infrared spectroscopy, and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). Different densification was reached followed by significant foaming starting partly immediately, partly at higher temperature. Foaming increased significantly as milling progressed. For moderately milled glass powders, subsequent storage in air could also promote foaming. Although the milling atmosphere significantly affects the foaming of uniaxially pressed powder compacts sintered in air. VHE studies show that foaming is driven by carbon gases and carbonates were detected by Infrared spectroscopy to provide the major foaming source. Carbonates could be detected even after heating to 750 °C, which hints on a thermally very stable species or mechanical trapping or encapsulating of CO2. Otherwise, dark gray compact colors for milling in isopropanol indicate the presence of residual carbon as well. Its significant contribution to foaming, however, could not be proved and might be limited by the diffusivity of oxygen needed for carbon oxidation to carbon gas. T2 - Seminário de Laboratório de Materiais Vítreos (LaMaV) de Departamento de Engenharia de Materiais (DEMa), Universidade Federal São Carlos UFSCar) CY - Saint Charles, Brazil DA - 06.06.2024 KW - Bioactive KW - Foaming KW - Glass KW - Crystallization KW - Viscose sintering PY - 2024 AN - OPUS4-60245 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Thuy, Maximilian T1 - Umgebungsbedingter Spannungsriss: Gefahr für Kunststoffbauteile unter Medieneinfluss N2 - Polyethylen hoher Dichte (PE-HD) ist ein weit verbreitetes Material für Transportbehälter, die oft für eine längere Nutzungsdauer vorgesehen sind. Insbesondere in diesem Fall können mikroskopische Schäden im Material auch weit unterhalb der Streckgrenze auftreten, die durch eine Spannungskonzentration verursacht werden, deren Ursprung in intrinsischen Materialfehlern oder äußeren Kratzern liegt. Mit fortschreitender Schädigung bilden sich Rissstrukturen, die von verstreckten Fibrillen aufgespannt werden, bis es zum Versagen dieser Fibrillen kommt und sich der Riss ausbreitet. Dieser Schadensmechanismus des langsamen Risswachstums kann durch eine Vielzahl von Umgebungsmedien beschleunigt werden und wird dann als "environmental stress cracking" (ESC) bezeichnet. Eine international normierte Methode zur Validierung der Spannungsrissbeständigkeit von PE-HD Materialien ist der „Full Notch Creep Test“ (FNCT). Anhand von Bruchflächenauswertungen mittels Rasterelektronenmikroskopie und Laser-Scanning-Mikroskopie, werden die typischen Schädigungsstrukturen des ESC sichtbar. Die fibrillierten Strukturen des ESC auf der Bruchfläche von PE-HD ergeben sich besonders bei oberflächenaktiven wässrigen Umgebungsmedien. In Lösungsmittel-Umgebungsmedien, im Zusammenspiel mit PE-HD, kommt es aufgrund der plastifizierenden Wirkung zur Herabsetzung der Streckspannung und Bruchflächen aus dem FNCT veranschaulichen keine signifikanten Anzeichen des Schädigungsmechanismus ESC. T2 - 47. VDI-Jahrestagung Schadensanalyse 2021- Mediale und klimatische Beanspruchung von polymeren Produkten CY - Würzburg, Germany DA - 06.10.2021 KW - Umgebungsbedingter Spannungsriss KW - Polyethylen hoher Dichte KW - Full Notch Creep Test KW - Lösungsmittel KW - Oberflächenaktive wässrige Medien KW - Bruchflächenauswertung PY - 2021 AN - OPUS4-53665 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Günster, Jens A1 - Sänger, Johanna A1 - Pauw, Brian Richard T1 - Two-Photon-Polymerization for Ceramics Powder Processing N2 - Manipulating ceramic powder compacts and ceramic suspensions (slurries) within their volume with light requires a minimum transparency of the materials. Compared to polymers and metals, ceramic materials are unique as they offer a wide electronic band gap and thus a wide optical window of transparency. The optical window typically ranges from below 0.3 µm up to 5µm wavelength. Hence, to penetrate with laser light into the volume of a ceramic powder compound its light scattering properties need to be investigated and tailored. In the present study we introduce the physical background and material development strategies to apply two-photon-polymerization (2PP) for the additive manufacture of filigree structures within the volume of ceramic slurries. T2 - ECerSXVIII Conference Exhebition of the European Ceramic Society CY - Lyon, France DA - 02.07.2023 KW - Additive Manufacturing KW - Transparent ceramics PY - 2023 AN - OPUS4-59883 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manzoni, Anna Maria T1 - Two decades of cuboids in high entropy alloys N2 - One of the original concepts of high entropy alloys was the use of single-phase alloys that were strengthened by the presence of many different main elements. After some years of research, it was found that this strengthening could be enhanced further by the introduction of a carefully chosen second phase that has a connection to the matrix phase. A most suitable combination is the combination of a ductile matrix phase with a disordered structure and an intermetallic precipitation phase that is coherent to the matrix. The most well-known example is the gamma-gammaprime morphology that is known from Ni-base superalloys, but it is not the only one. Combination of fcc-B2 or bcc-B2 have been discovered and optimized in several alloys and they lead the materials to beautiful microstructures with admirable properties. This talk presents the different types of cuboid formations in HEAs that have been presented in the last two decades. T2 - 32nd International Materials Research Congress - IMRC 2024 CY - Cancun, Mexico DA - 18.08.2024 KW - High entropy alloys KW - Chemically complex materials KW - Transmission electron microscopy PY - 2024 AN - OPUS4-60935 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Manzoni, Anna Maria T1 - Tuning high entropy alloys towards superalloy applications N2 - The discovery of the high entropy concept at the beginning of the 3rd millennium lead to a worldwide increase in metallurgical research, as the possible element combinations seemed nearly endless and the range of applications wide. In the early years of research, one of the main goals was the discovery of a single-phase high entropy alloy. As research evolved, it was found that properties could be enhanced by opening the HE-concept towards multiphase alloys, and from the wide area of possibilities our group chose a tuning of the properties towards high temperature application. Compositionally complex Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6 alloy, which is single-phase at high temperature, around 1200°C, shows a three phase morphology at intermediate temperatures, around 800°C. A high temperature homogenization procedure has to be applied in order to decrease the segregation induced by the dendritic growth. Subsequent annealing promotes the formation of the strengthening γ' precipitates. The alloy shows a positive lattice misfit between the γ and the γ' phase, which can be an indicator for good creep properties. The microstructure can be optimized by adding trace elements such as Mo and Hf, known as γ and γ' strengtheners in Ni-based superalloys, respectively. Atom probe measurements show that Mo segregates into the γ matrix, and Hf prefers the γ' precipitates, where it increases the lattice parameter and thus also the lattice misfit, by about 50%. The alloy family shows interesting mechanical properties, especially the Al9.5Co25Cr8Fe15Ni36Ti6Hf0,5 alloy – its tensile properties are better than those of commercial Alloy 800H and IN617 at temperatures up to 700°C. T2 - BAM Abteilungsseminar CY - Online meeting DA - 21.01.2021 KW - High entropy alloys KW - Compositionally complex alloys KW - Superalloys KW - Hochentropie-Legierung KW - Legierung mit komplexer Zusammensetzung KW - Superlegierung PY - 2021 AN - OPUS4-52442 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller-Elmau, Johanna T1 - Transparent feedstocks for photon-based addiTve manufacturing technologies for powder processing of ceramics N2 - Photon-based additive manufacturing technologies such as SLA, DLP, LCM, moreover volumetric two-photon-polymerization, Xolography and holographic technologies promise the highest accuracy and dimensional freedom. But to transfer the light through the feedstock it needs sufficient transparency at the used light wavelength. Ceramic particles used for powder processing routes act as scattering sites and therefore hinder the light transmission, unless… The particle size and particle size distribution are chosen small and narrow enough. Particles which are smaller than roughly 1/10th of the light wavelength, mostly nanoparticles around 5nm size, decrease scattering vastly. This turns resins even with homogeneously distributed ceramic weight fraction of up to 80% transparent again. Feedstocks could be prepared for the highly accurate two-photon-polymerization gaining the smallest yttria stabilized zirconia structures with a resolution of 500nm and unique mechanical properties. The same feedstocks could be applied to DLP and LCM as layer-by-layer AM-technologies for bigger parts. Hybridizing both technologies lead to ceramic parts with microscopic accuracy at macroscopic dimensions. The feedstock was even applied to the volumetric Xolography with the highest transparency requirement so far and to versatile and flexible holographic AM. Highly filled nano-particle containing transparent ceramic feedstocks open the way for technical ceramics in high precision manufacturing where the performance and durability and accessibility are increased and created by the unique ceramic properties such as mechanical strength, chemical and thermal resistance and biocompatibility T2 - 2025 International Conference on Additive Manufacturing Technology Frontiers and Applications CY - Xi'an, China DA - 11.04.2025 KW - Tranparent KW - Ceramic KW - Additive manufacturing PY - 2025 AN - OPUS4-65069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schilling, Markus T1 - Transforming Materials Science with ontologies, ELN, and LIMS: Semantic Web Solutions for Digitalization and Data Excellence N2 - Following the new paradigm of materials development, design and optimization, digitalization is the main goal in materials sciences (MS) which imposes a huge challenge. In this respect, the quality assurance of processes and output data as well as the interoperability between applications following FAIR (findability, accessibility, interoperability, reusability) principles are to be ensured. For storage, processing, and querying of data in contextualized form, Semantic Web Technologies (SWT) are used since they allow for machine-understandable and human-readable knowledge representations needed for data management, retrieval, and (re)use. The project ‘platform MaterialDigital’ (PMD) is part of an initiative that aims to bring together and support interested parties from both industrial and academic sectors in a sustainable manner in solving digitalization tasks and implementing digital solutions. Therefore, the establishment of a virtual material data space and the systematization of the handling of hierarchical, process-dependent material data are focused. Core points to be dealt with are the development of agreements on data structures and interfaces implemented in distinct software tools and to offer users specific added values in their projects. Furthermore, the platform contributes to a standardized description of data processing methods in materials research. In this respect, selected MSE methods are ontologically represented which are supposed to serve as best practice examples with respect to knowledge representation and the creation of knowledge graphs used for material data. Accordingly, this presentation shows the efforts taken within the PMD project to store data in accordance with a testing standard compliant ontological representation of a tensile test of metals at room temperature (ISO 6892-1:2019-11). This includes the path from developing an ontology in accordance with the respective standard up to connecting the ontology and data. The semantic connection of the ontology and data leads to interoperability and an enhanced ability of querying. For further enhanced reusability of data and knowledge from synthesis, production, and characterization of materials, the PMD core ontology (PMDco) was developed as mid-level ontology in the field of MSE. The semantic connection of the tensile test ontology (TTO) to the PMDco leads to enhanced expressivity and interoperability. Moreover, as a best practice example, generation and acquisition of test data semantically connected to the ontology (data mapping) was realized by applying an electronic laboratory notebook (ELN). Corresponding tensile tests were performed by materials science students at university. This enabled a fully digitally integrated experimental procedure that can be transferred to other test series and experiments. In addition to facilitating the acquisition, analysis, processing, and (re)usability of data, this also raises the awareness of students with respect to data structuring and semantic technologies in the sense of education and training. The entire data pipeline is further seamlessly integrable in a laboratory information management system (LIMS). More specifically, the integration of semantic conceptualization and knowledge graphs may become essential parts in LIMS as this would be very beneficial. Therefore, some first approaches of SWT integration in LIMS will also be presented briefly. T2 - TMS Specialty Congress 2024 CY - Cleveland, OH, USA DA - 16.06.2024 KW - Semantic Data KW - Plattform Material Digital KW - Tensile Test Ontology KW - Electronic Lab Notebook KW - Material Life Cycle PY - 2024 AN - OPUS4-60394 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -