Entwicklung einer schnellen Beugungsmethode zur Bestimmung von Kristallitgrößenverteilungen

• Antragsteller: Professor Dr. Werner F. Kuhs
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen ; Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259369697

Wir schlagen ein neues und schnelles diffraktometrisches Verfahren zur Bestimmung von Kristallitgrößenverteilungen (engl. crystallite size distributions, CSDs) für Anwendungen in den Materialwissenschaften vor. Das Verfahren beruht auf der röntgenographischen Messung von Debye-Scherrer Ringen mit einzeln aufgelösten Braggreflexen mittels zweidimensionaler Detektoren. Die Bragg-Reflexe sollen in automatisierter Weise analysiert werden; hierfür wird ein Python-basierter open-source-Code entwickelt. Die Kalibrierung der Messungen erfolgt über einen Standard, der unter identischen Bedingungen gemessen wird. Das Verfahren ist sowohl für Labor- als auch für Synchrotron-Röntgenquellen geeignet und erweitert so den Anwendungsbereich vergleichbarer, kürzlich publizierter Methoden. Im Hinblick auf die CSD Bestimmungen wird unser Verfahren genauere Ergebnisse liefern, da bislang vernachlässigte Korrekturen für die laterale Strahlintensitätsverteilung und die Probenabsorption Berücksichtigung finden werden. Die Methode soll im Rahmen des Projekts auf polykristalline Materialien angewendet werden, um Rekristallisations- und Kornwachstums-Phänomene zu untersuchen; sie birgt ein großes, bislang nicht ausgenutztes Potenzial für eine Quantifizierung dieser Prozesse.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen