TY - CONF A1 - George, Janine T1 - Understanding and Machine Learning of Materials Properties with Quantum-Chemical Bonding Analysis N2 - Bonds and local atomic environments are crucial descriptors for material properties. They have been used to create design rules for materials and are used as features in machine learning of material properties. This talk will show how our recently developed tools, that automatically perform quantum chemical bond analysis and enable the study of chemical bonds and local atomic environments, accelerate and improve the development of such heuristics and machine-learned models for materials properties. T2 - Accelerate Conference 2023 CY - Toronto, Canada DA - 22.08.2023 KW - Automation KW - DFT KW - Bonds PY - 2023 AN - OPUS4-58131 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Battistella, Beatrice T1 - Uncovering Li-ion Battery Degradation: Possibilities Offered by GD-MS Analysis N2 - Uncovering Li-ion Battery Degradation: Possibilities Offered by GD-MS Analysis Since their introduction, lithium-ion batteries (LIBs) have revolutionized the energy storage market, which they now dominate thanks to their high energy density, power capability, and efficiency.1, 2 Despite widespread adoption, global demand for LIBs is projected to grow by around 27% per year.3 This raises concerns about the availability of critical minerals essential to LIB production. Meeting future demand will therefore require next-generation LIBs—an ambition that hinges on a deeper understanding of the degradation processes that limit performance and lifetime. Because LIBs are chemically and physically complex systems, capacity fade stems from multiple degradation phenomena that act concurrently as cells age.4 In particular, the formation and growth of interfacial layers at the electrodes during repeated charge–discharge cycling make a substantial contribution to component degradation.5 Glow Discharge Mass Spectrometry (GD-MS) offers depth-resolved elemental and isotopic analysis of battery electrodes and has proven to be a powerful tool for tracking degradation in LIBs. Using a ASTRUM Swift GD-MS spectrometer, we identified degradation pathways in both cathodes and anodes across various cell chemistries, linking electrochemical behavior with changes in structure and elemental distributions. These insights help clarify the mechanisms that accelerate aging and capacity loss. T2 - Nu Instruments Webinar CY - Online meeting DA - 15.10.2025 KW - Li-ion Batteries KW - Isotope KW - LA-ICP-MS KW - GD-MS PY - 2025 AN - OPUS4-64396 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schlegel, Moritz-Caspar T1 - Umsetzung der Ökodesign-Verordnung - Wie wird die Beteiligung der relevanten Stakeholder organisiert? N2 - Überblick über die nationale und europäische Stakeholder-Konsultation zu EU-Rechtssetzungsprozessen zur Ökodesign-Rahmenverordnung (ESPR) und diesbezüglicher Produktverordnungen, sowie Benennung von Möglichkeiten der Stakeholder-Koordination durch Normungsorganisationen. T2 - BDI AK Circular Economy CY - Online meeting DA - 18.03.2025 KW - Circular economy KW - Rechtssetzung KW - Normung KW - Politikberatung KW - Ecodesign PY - 2025 AN - OPUS4-62735 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröpfer, Dirk T1 - Ultraschallunterstütztes Fräsen innovativer metallischer Werkstoffe zur Optimierung von Oberflächenintegrität und Werkzeugverschleiß Neueste Erkenntnisse und Perspektiven im Kontext der Komponentensicherheit N2 - Der Vortrag behandelt ultraschallunterstütztes Fräsen als innovative Technologie zur Bearbeitung schwer zerspanbarer metallischer Werkstoffe und deren Einfluss auf Oberflächenintegrität, Werkzeugverschleiß und Komponentensicherheit. Ausgangspunkt ist die Herausforderung durch hohe Festigkeit, heterogene Gefüge und Eigenspannungen bei konventioneller und additiver Fertigung (z. B. Ni-, Co-Legierungen, Eisen-Aluminide). Diese Faktoren führen zu erhöhten Prozesskräften, Werkzeugverschleiß und nachteiligen Oberflächeneigenschaften. Ultraschallunterstützung reduziert Zerspankräfte, stabilisiert Prozesse bei AM-Bauteilen und verbessert die Oberflächengüte durch Einbringung von Druckeigenspannungen. Untersuchungen zeigen: Optimale Amplituden (ca. 4 µm) minimieren Eigenspannungen und Defekte, erhöhen die Ermüdungsfestigkeit und verlängern die Werkzeugstandzeit. Bei Eisen-Aluminiden und DED-Arc-gefertigten Bauteilen konnten deutliche Verbesserungen in Rauheit, Kraftverlauf und Verschleiß erzielt werden. Für Co-/Ni-Legierungen wurde zusätzlich die Wirksamkeit durch Legierungsmodifikation nachgewiesen. Perspektivisch bietet die Technologie Potenzial für Lebensdauersteigerung hochfester Bauteile, Integration von Oberflächenverfestigung in den Fräsprozess und Reduktion von Nachbearbeitungsschritten. Geplante Projekte adressieren Hochentropielegierungen, Mehrkomponentenwerkstoffe und hybride Fertigungsstrategien. Insgesamt zeigt sich, dass US-Fräsen eine Schlüsselrolle für ressourceneffiziente, sichere und leistungsfähige Komponenten in Leichtbau und Hochtemperaturanwendungen einnehmen kann. T2 - 4. Wissenschaftliches Forum zur ULTRASONIC-Bearbeitung CY - Jena, Germany DA - 12.11.2025 KW - Ultraschallunterstütztes Fräsen KW - Oberflächenintegrität KW - Werkzeugverschleiß KW - Zerspankräfte KW - Additive Fertigung (DED-Arc, AM) KW - Eisen-Aluminid KW - Co-/Ni-Legierungen KW - Ermüdungsfestigkeit KW - Eigenspannungen KW - Lebensdauersteigerung KW - Hybridfertigung KW - Hochentropielegierungen (MPEA) PY - 2025 AN - OPUS4-65240 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Witte, Julien T1 - Ultraschallunterstützte Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide schwer spanbarer Werkstoffe N2 - Das hybride Fertigungsverfahren der ultraschallunterstützen Zerspanung wird mit geometrisch unbestimmter Schneide wie bspw. dem Schleifen bereits erfolgreich in der Industrie eingesetzt und verspricht auch unter Verwendung von Werkzeugen mit geometrisch bestimmter Schneide vielversprechende Vorteile gegenüber den konventionellen spanenden Fertigungsverfahren. In den letzten Jahren wurden an der BAM positive Ergebnisse beim ultraschallunterstützten Fräsen (USAM) von schwer spanbaren Werkstoffen wie z.B. Ni-/Co-Legierungen oder Eisenaluminid für den Leichtbau erzielt aber auch die Finishbearbeitung von schweißtechnisch generierten Bauteilen (AM) bspw. aus FeNi36 konnte hinsichtlich erreichbarer Werkzeuglebensdauer sowie Oberflächenintegrität zur Verbesserung der Komponentensicherheit beitragen. Die mittels USAM erzeugten Oberflächen erscheinen homogener und weisen weniger Defekte infolge des Materialabtrags auf, was sich ebenfalls in verringerten Rauheitskennwerten abbildet. Durch die geringere thermo-mechanische Belastung der Bauteiloberfläche sind Eigenschaftsdegradationen zusätzlich reduziert. Besonders großes Zukunftspotenzial besitzt das ultraschallunterstütze Fräsen durch die Erzeugung von erwünschten Druckeigenspannungen bis unter die Bauteiloberfläche, was auf die oszillierende Wirkung der Werkzeugschneide - vergleichbar mit einem Strahlprozess - zurückzuführen ist. Druckeigenspannungen tragen maßgeblich zur Risssicherheit hochbelasteter Komponenten bei wie sie bspw. in Turbinen vorzufinden sind und können somit zum Leichtbau und zur Ressourceneffizienz beitragen. T2 - Technologietag Ultrasonic DMG MORI 2023 CY - Stipshausen, Germany DA - 11.10.2023 KW - Ultraschallunterstütztes Fräsen KW - Oberflächenintegrität KW - Werkzeuglebensdauer KW - Schwer zerspanbare Werkstoffe PY - 2023 AN - OPUS4-59384 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - Ultrakurzpulslaser induzierte Oxidschichten zur Reduktion von Reibung und Verschleiß auf Metalloberflächen N2 - Die Reduktion von Reibung und Verschleiß in technischen Systemen bietet ein großes Potenzial zur Reduktion von CO2-Emissionen. Dieser Beitrag diskutiert die Erzeugung und tribologische Charakterisierung von Ultrakurzpuls-generierten Nano- und Mikrostrukturen auf Metallen (Stahl, Titan). Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Rolle der laserinduzierten Oxidschicht im Zusammenspiel mit verschleißreduzierenden Additiven in ölbasierten Schmiermitteln gerichtet. T2 - Workshop "Nachhaltigkeit durch Tribologische Schichten" - Europäische Forschungsgesellschaft Dünne Schichten e.V. CY - Karlsruhe, Germany DA - 17.05.2022 KW - Laser-induzierte periodische Oberflächenstrukturen KW - Reibungsreduktion KW - Verschleißreduktion KW - Oberflächenmodifikation KW - Oxidation KW - Additive PY - 2022 AN - OPUS4-54849 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - Ultrafast optical probing of laser-induced formation of periodic surface nanostructures N2 - Laser-induced Periodic Surface Structures (LIPSS, ripples) are a universal phenomenon and can be generated in a contactless, single-step process on almost any type of solid upon irradiation with intense laser pulses. They represent a (quasi-)periodic modulation of the surface topography in the form of a linear grating and are typically formed in a “self-ordered” way in the focus of a coherent laser beam. Thus, they are often accompanying laser material processing applications. The structural sizes of LIPSS typically range from several micrometers down to less than 100 nanometers – far beyond the optical diffraction limit – while their orientations exhibit a clear correlation with the local polarization direction of the laser radiation. From a theoretical point of view, a controversial debate has emerged during the last decades, whether LIPSS originate from electromagnetic effects (seeded already during the laser irradiation) – or whether they emerge from matter-reorganization processes (distinctly after the laser irradiation). From a practical point of view, however, LIPSS represent a simple and robust way for the nanostructuring of solids that allows creating a wide range of different surface functionalities featuring applications in optics, tribology, medicine, energy technologies, etc. The presentation provides an overview of current theories on LIPSS and the quest to achieve ever smaller surface nanostructures. The historical development of the fundamental ideas behind LIPSS is presented, together with experimental approaches that make it possible to distinguish between the various LIPSS formation scenarios. Time-resolved experimental methods are required to investigate the dynamics of their formation. The presentation focuses on ultrafast time-resolved optical (pump-probe) techniques that can be used for localized point measurements or microscopic imaging, utilizing the reflection, diffraction, or coherent scattering of the probe radiation at the emerging LIPSS, while simultaneously capturing information about rapid melting, ablation, and solidification phenomena. However, given the sub-micrometric spatial periods of LIPSS, their analysis using optical radiation employed in far-field techniques remained a challenge. Therefore, short wavelengths of the probe beam in the UV range or even below are required to overcome the diffraction limit imposed in the optical spectral range. Fourth-generation light sources, namely short-wavelength (XUV or X-ray) short-pulse free-electron lasers (FELs), offer new and fascinating possibilities for resolving laser-induced structure formation on surfaces in the sub-micrometer to nanometer range and in time domains from picoseconds to several nanoseconds with a resolution in the sub-picosecond regime. On laser-irradiated semiconductor surfaces, this unique spatio-temporal resolution enables the detection of early signs of coherent/plasmonic electromagnetic scattering effects, followed by the excitation of hydrodynamic capillary waves – providing new insights into the above-mentioned debate. Recent experiments at the European XFEL used fs-time-resolved small-angle X-ray scattering (fs-SAXS) and even fs-time-resolved grazing incidence small-angle X-ray scattering (fs-GISAXS), combined with grazing-incidence diffraction (fs-GID), to reveal the dynamics of the formation of nanometric LIPSS on metals. T2 - CINSaT Herbstkolloquium 2025 CY - Kassel, Germany DA - 05.11.2025 KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Ultrashort laser pulses KW - Pump-probe measurements KW - Free-electron laser KW - Small angle X-ray scattering (SAXS) PY - 2025 AN - OPUS4-64633 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tang, Chi-Long T1 - UFP-Emission beim 3D-Druck N2 - Desktop-3D-Drucker haben in der letzten Dekade große Popularität in Bildungseinrichtungen, kleinen Unternehmen und Privathaushalten erlangt. Weit verbreitet ist mittlerweile die „Fused Filament Fabrication (FFF)“ Technologie. Hier wird ein thermoplastisches Filament geschmolzen, durch eine Metalldüse extrudiert und anschließend schichtweise so auf ein Druckbett aufgetragen, dass ein 3D-Objekt entsteht. Das Filamentmaterial wird dabei thermisch stark belastet, was zur Emission von Aerosolen sowie flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) führt. Dabei werden hauptsächlich ultrafeine Partikel (UFP, dP < 100 nm) freigesetzt werden, die sogar in manchen Fällen im sub-4nm Größenbereich einen signifikanten Anteil ausmachen können (Tang und Seeger 2024). Die gesundheitliche Relevanz eingeatmeter UFP ist durch sehr viele Studien gut belegt. Während eines i.d.R. mehrstündigen FFF-Druckvorgangs wird ein Anwender mit diesen Luftschadstoffen im Innenraum exponiert, häufig ohne eine Einschätzung des damit verbundenen Risikos zu haben. Die Exposition kann durch technische Faktoren (z.B. Druckerausstattung und -einstellung, Innenraumventilation), aber auch erheblich durch die Filamentauswahl beeinflusst werden. Unser Vorschlag zur Risikominderung besteht in der Auszeichnung emissionsarmer Filamentprodukte mit dem Umweltzeichen „Blauer Engel“, um so den Verbrauchern eine fundierte Auswahl zu ermöglichen. In unserem Projekt entwickeln wir dafür ein kammerbasiertes, standardisierbares und robustes Prüfverfahren zur vergleichenden Messung der Emission aus Filamenten. Mit dem Strangdruck-Verfahren (engl. Strand Printing Method, SPM) wird eine festgelegte Filamentlänge mit konstanter Rate extrudiert und auf dem Druckbett abgelegt, ohne dabei ein 3D-Objekt aufzubauen. Diese Vorgehensweise reduziert den Einfluss experimentell schlecht zu kontrollierender Faktoren sowie die Ausfallquote. Eine detaillierte Beschreibung und die Vorteile von SPM werden in Tang und Seeger (2022) erläutert. SPM wurde bereits für 44 Filamentprodukte aus unterschiedlichen Polymeren und Additiven als Vergleichstest angewendet. Alle Messungen wurden in einer klimatisierten 1 m³-Emissionsprüfkammer durchgeführt. Die Gesamtanzahl der emittierten Partikel (TP) dient als Beurteilungsmaß, in Anlehnung an die Vergabegrundlage DE-UZ-219 des Umweltzeichens Blauer Engel für Laserdrucker. Unter den getesteten Filamentprodukten variiert TP um ca. vier Größenordnungen (1E+9 ≤ TP ≤ 1E+13). Auch innerhalb jeder der untersuchten Polymergruppen variierte TP signifikant. Die Partikelemission kann daher nicht allein nach dem Basispolymer kategorisiert werden. Unsere Resultate belegen, dass die Stärke der Partikelemission eher eine charakteristische und individuelle Eigenschaft eines Filamentproduktes ist. Die Herkunft der Polymere, die herstellerspezifischen Additive sowie die nicht deklarierte Verunreinigungen können einen starken Einfluss auf die Emission haben. Die Auszeichnung von emissionsarmen Filament-produkten verspricht somit eine einfache, aber effektive Maßnahme zu sein, um Verbrauchern eine Minderung des Expositionsrisikos beim FFF-3D-Druck zu ermöglichen. T2 - 5. Symposium "Ultrafeinstaub in der Atmosphäre und in Innenräumen" CY - Berlin, Germany DA - 16.09.2024 KW - 3D-Druck KW - Ultrafeine Partikel KW - Innenraumemission KW - Luftschadstoffe KW - Emissionsprüfung PY - 2024 AN - OPUS4-61067 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 - DKG Jahrestagung 2023 CY - Jena, Germany DA - 27.03.2023 KW - Additive Manufacturing KW - Transparent ceramics PY - 2023 AN - OPUS4-59880 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Holtappels, Kai T1 - Trust in Hydrogen Technologies - Safety Issues in the Hydrogen Value Chain N2 - In June 2020, updated in July 2023, the German government presented the National Hydrogen Strategy (NHS), its first strategy for achieving the goals of its hydrogen policy. The NHS sets out a coherent framework for action for the future production, transportation and use of hydrogen and its derivatives, including the corresponding research, innovations and investments. Various measures have been defined to achieve goals such as the decarbonization of various sectors and the market introduction of hydrogen technologies. This will ultimately lead to the introduction of many “new” technologies in many areas of our daily lives, which will only be successful if decision-makers and the public are convinced that these technologies are safe. Therefore, the safety of hydrogen technologies is an important pillar in gaining and maintaining confidence in these new technologies. Safety must keep pace with, or better still anticipate, trends in technological development in order to avoid overly conservative and expensive s T2 - 10th World Energy Congress (WEC 2024) CY - Singapore DA - 12.11.2024 KW - Hydrogen Safety KW - Trustworthiness KW - Safety research KW - Accidents PY - 2024 AN - OPUS4-62174 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Theiler, Géraldine T1 - Tribological behavior of polymeric materials in hydrogen N2 - In this talk, an overview of BAM research activities related to Hydrogen is given with a brief presentation of the Competence Center H2Safety@bam. The second part focuses on current projects dealing with the tribological behavior of polymeric materials in Hydrogen. In particular, results regarding the performances of PTFE -free and sustainable materials are given and promising candidates are suggested along with friction mechanisms. T2 - International Hydrogen Energy Development Forum & HYDROGENIUS SYMPOSIUM 2025 CY - Kyushu, Japan DA - 17.12.2025 KW - Hydrogen KW - Friction KW - Wear KW - PTFE-free KW - Sustainable material PY - 2025 AN - OPUS4-65364 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wilrich, Cordula T1 - TRGS 510 Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern N2 - Der Vortrag stellt die wesentlichen Inhalte sowie die wichtigsten Änderungen der TRGS 510 "Lagerung von Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern" vor. Die TRGS 510 zeichnet sich durch ein gestuftes Maßnahmenkonzept in Abhängigkeit von der Art und Menge der gelagerten Gefahrstoffe aus. Folgende Maßnahmenstufen werden durch die TRGS 510 beschrieben: 1. Kleinmengen -> Allgemeine Maßnahmen 2. Überschreitung der Kleinmengen -> Lagerung im Lager 3. Überschreitung bestimmter Mengen für spezielle Gefahrstoffe -> Spezielle Maßnahmen 4. Verschiedene Gefahrstoffe und Lagerung im Lager erforderlich -> ggf. Getrenntlagerung und Separatlagerung T2 - Fachfortbildung im Umgang mit Chemikalien beim Bildungszentrum der Bundeswehr CY - Mannheim, Germany DA - 21.11.2022 KW - Gefahrstoffe KW - Lagerung KW - TRGS KW - Technische Regeln Gefahrstoffe KW - Arbeitsschutz PY - 2022 AN - OPUS4-56365 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wille, Frank T1 - Transport nach Zwischenlagerung, Besonderheiten des letzten Transports N2 - Transportierbarkeit von Transport- und Lagerbehältern für radioaktive Stoffe, welche nach eine längerfristigen trockenen Zwischenlagerung transportiert werden müssen. Überblick über die aktuellen Regelwerke und Richtlinien sowie die Zeitpläne für das Finden eines Endlagers für hochradioaktive Stoffe und die damit verbundene verlängerte Zwischenlagerung. Des Weiteren werden das für die verlängerte Zwischenlagerung notwendige Alterungsmanagement und die noch erforderlichen Forschungstätigkeiten vorgestellt. T2 - BGZ Fachworkshop Zwischenlagerung CY - Berlin, Germany DA - 16.11.2021 KW - Transportbehälter KW - Radioaktive Stoffe KW - Transport KW - Zwischenlagerung KW - IAEA PY - 2021 AN - OPUS4-60505 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sänger, Johanna A1 - Riechers, Birte A1 - Pauw, Brian Richard A1 - Günster, Jens 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 - 14th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Systems CY - Budapest, Hungary DA - 18.08.2024 KW - Transparent KW - Ceramic KW - Additive manufacturing PY - 2024 AN - OPUS4-60891 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan T1 - Transmission and Scanning Electron Microscopy (SEM/TEM) N2 - Die Bestimmung der Nanopartikelgrößen- und -formverteilung nach OECD TG 125 mit der Transmission and Scanning Electron Microscopy (SEM/TEM) wird punktuell vorgestellt: - Generelles Messprinzip - Beispiele - Korrelative Mikroskopie - Welchen Durchmesser misst die Methode? - Welche Partikel kann diese Methode messen? - Welche Informationen kann diese Methode liefern? - Wo stößt die Methode an ihre Grenzen? - Implementierung und Datenauswertung, - Reporting. Anschließend wurde eine Q&A-Session für die Imaging-Methoden organisiert. T2 - Digital Info-Days „Nano or not Nano“ - Measuring according to OECD Test Guideline No. 125 CY - Online meeting DA - 16.02.2023 KW - Nanoparticles KW - OECD TG 125 KW - Partikelgrößenverteilung KW - Elektronenmikroskopie PY - 2023 UR - https://www.bam-akademie.de/kursangebot/kurs/digitale-info-tage-%E2%80%9Enano-or-not-nano%E2%80%9C-19.html AN - OPUS4-57217 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maaß, Robert T1 - Transitions from scale-free to scale-dependent fluctuations in plasticity N2 - Plastic deformation in crystals is mediated by the motion of line defects known as dislocations. For decades, dislocation activity has been treated as a homogeneous, smooth continuous process that relies on well-average quantities. However, it is now recognized that plasticity can be determined by long-range correlated and intermittent collective dislocation activity, known as avalanches. These abrupt plastic fluctuations often exhibit pure power-law scaling or truncated power-law scaling, which indicates at least some degree of scale-free dislocation behavior. Intriguingly, such statistical signatures can persist across scales exceeding those of the material’s microstructure, raising the question of what relationship there may be between structure and long-range correlated dislocation activity that underlie power-law scaling. In this talk, we address this question by highlighting examples in which a transition from scale-free to scale-dependent plastic deformation is observed either due to changing external testing conditions (stress-state or temperature) or by tuning the microstructure. In particular, we will focus on the details of the temperature-driven change, that demonstrates how scale-free intermittent flow in body-centered cubic Nb is progressively quenched out with decreasing temperature. The plastic response of Nb is shown to be bimodal across the studied temperature regime, with conventional thermally-activated smooth plastic flow coexisting with sporadic bursts controlled by athermal screw dislocation activity, thereby violating the classical notion of temperature-dependent screw dislocation motion at low temperatures. An abrupt increase of the athermal avalanche component is identified at the critical temperature of the material. We combine the experimental observations with 3D dislocation dynamics simulations, identify a possible origin to athermal screw activity, and discuss the co-existence scale-free and scale-dependent plasticity. T2 - Cairo Symposium on The Physics of Metal Plasticity CY - Cairo, Egypt DA - 05.09.2023 KW - Plastic deformation KW - Dislocations KW - Avalanches PY - 2023 AN - OPUS4-60648 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique T1 - Tracking Lithium-Ion Battery Ageing via Lithium Isotope Fractionation N2 - Lithium-ion batteries power portable devices, electric vehicles, and stationary power grids, yet hidden aging reactions still shorten their service life and raise concerns about cost and safety. An analytical proxy is needed to report these reactions and accelerate product development, quality control, and recycling. Here, we demonstrate that subtle shifts in the natural 7Li/6Li ratio accurately record the two decisive stages of cell aging, solid-electrolyte interphase (SEI) formation and field-driven aging, which can be detected using multi-collector ICP-MS. Because Li is easily stripped from digested electrodes or electrolyte in a one-step cation-exchange column, high-purity solutions reach the spectrometer in minutes. A streamlined MC-ICP-MS run yields a δ7LiLSVEC precision of 0.4 ‰, enabling dozens of battery fractions to be analyzed per day. Applying the workflow to LiCoO2 coin cells as models, sampled from pristine to 700 cycles, reveals a clear isotopic narrative. During the first ≈45 cycles, 7Li leaves the LiCoO2 lattice, dissolves into the electrolyte, and is locked in the SEI on graphite, driving cathode δ7Li from +8 to –10 ‰ and raising the anode to +13 ‰ while capacity drops by 10 %. After the interphase matures, the electric field takes over: the lighter 6Li migrates faster to the anode, 7Li accumulates in the contracting Li1-xCoO2 lattice, and the bulk separation factor rises to α≈1.045 by 700 cycles. The δ7Li curve flattens roughly 70 cycles before capacity falls to 80%, providing an early warning of end-of-life. Isotopic gradients scale linearly with impedance growth, SEI thickness, and crack density confirmed by LA-ICP-MS mapping, FIB-SEM, XANES, and EXAFS. Although each data point requires one cell, lithium-isotope fractionation provides direct, element-specific, and structural fatigue insight unavailable from non-destructive tests. The straightforward chemistry and fast MC-ICP-MS routine make the approach practical for targeted aging studies, additive screening, and forensic autopsies, complementing high-throughput electrochemical methods and supporting the design of longer-lived batteries. T2 - SciX 2025 CY - Covington, KY, USA DA - 05.10.2025 KW - Isotope KW - Lithium KW - MC-ICP-MS KW - MICAP-MS KW - Isotope fractionation KW - Battery PY - 2025 AN - OPUS4-64879 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Madia, Mauro T1 - Towards the Use of Representative Specimens for the Qualification of Additively Manufactured Parts N2 - The understanding of the process-structure-property-performance relationship is the key challenge for the qualification of safety-relevant parts made of additively manufactured metallic materials. The complexity of the manufacturing process and the number of influencing parameters affect the properties of test coupons and parts even fabricated in the same batch. This poses the problem of using reliable witness specimens for part qualification. This work presents a new approach which aims at the fabrication of test coupons tailored to the specific microstructure and fatigue properties of a component. The first step consisted in the evaluation of the temperature field by means of process monitoring during the production of parts. The results were used to tailor finite element models which were then used to design witness specimens representative of the thermal history in the component. Finally, the fatigue properties of designed specimens were compared to coupons machined out of the component. T2 - TMS2024 – 153rd Annual Meeting & Exhibition CY - Orlando, FL, USA DA - 03.03.2024 KW - Additive Manufacturing KW - Process simulation KW - Thermal history KW - Structural integrity KW - Damage tolerance PY - 2024 AN - OPUS4-65072 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mohr, Gunther T1 - Towards component safety in laser powder bed fusion of metals N2 - The thermal history during additive manufacturing of complex components differs significantly from the thermal history of geometrically primitive test specimens. This can result in differences in properties that can lead to different material behavior. In this talk, the concept of representative test specimens is introduced, which enables the transfer of thermal histories from complex geometries to simple geometries, which can lead to better comparability of material properties. T2 - Additive Alliance CY - Hamburg, Germany DA - 05.03.2024 KW - Additive manufacturing KW - Heat accumulation KW - Laboratory specimens KW - In situ monitoring KW - Representative specimens KW - Thermal history PY - 2024 AN - OPUS4-60263 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Markötter, Henning T1 - Tomographic Imaging Capabilities with hard X-Rays at BAMline (Bessy II) N2 - The BAMline at the synchrotron X-ray source BESSY II (Berlin, Germany) is supporting researchers especially in materials science. As a non-destructive characterization method, synchrotron X-ray imaging, especially tomography with hard X-Rays, plays an important role in structural 3D characterization. The imaging capabilities allow for in-situ and operando experiments. In this presentation the equipment, data handling pipeline as well as various examples from material science are presented. T2 - Correlative Materials Characterization Workshop 2023 CY - Brno, Czech Republic DA - 09.11.2023 KW - Tomography KW - X-ray imaging KW - Li-ion battery PY - 2023 AN - OPUS4-58958 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -