Metallographie / Materialographie
Die Metallographie bzw. Materialographie dient zur qualitativen und vor allem quantitativen Beschreibung des Gefüges eines Werkstoffes durch vorwiegend optische Verfahren. In Kombination mit mechanischen, physikalischen und chemischen Prüfmethoden kann eine umfassende Charakterisierung eines Materials erfolgen.
Anwendung
Die Metallographie bzw. Materialographie, die auch die nichtmetallischen Werkstoffe umfasst, dient zur qualitativen und vor allem quantitativen Beschreibung des Gefüges eines Werkstoffes (Metall, Schlacke, Keramik, etc.), also der räumlichen Anordnung, Größe, Form, Verteilung und des Volumenanteils der Kristallite und aller anderen Phasen sowie deren strukturellen Identifizierung. Der Aufbau des Gefüges bestimmt die Eigenschaften eines Werkstoffs, weshalb die alleinige Bestimmung der chemischen Zusammensetzung häufig nicht für eine umfassende Charakterisierung ausreichend ist. Durch die Gefügeuntersuchung können Herstellungs-, Gebrauchs- und altersbedingte Veränderungen nachvollzogen und sichtbar gemacht werden. Mit materialographischen Arbeitsmethoden können z. B. Inhomogenitäten, Beschichtungen (Vergoldung, Verzinnung, Bemalung, etc.), Herstellungstechnologie oder Korrosion, aber auch kombinierte Objektgruppen (z. B. Tiegel mit anhaftender Schlacke) umfassend untersucht werden. Die Präparate können für weitere Festkörperanalysemethoden (RFA, LA-ICP-MS, µ-XRD, etc.) oder Härteprüfung verwendet werden um die chemische Zusammensetzung, Struktur und mechanische Eigenschaften zu ermitteln.
Grundlagen
Wechselwirkung elektromagnetischer Wellen oder Korpuskelstrahlen mit Feststoffen, sowie deren Oberflächenbeschaffenheit.
Grenzen
Die Methoden sind grundsätzlich nicht zerstörungsfrei und durch die geforderte Probenbeschaffenheit ist es häufig nicht möglich, repräsentative Proben von Kulturgütern zu entnehmen. Archäologische Objekte sind manchmal zu stark abgebaut, als dass noch eine Probe entnommen bzw. ausgewertet werden kann.
Probenbeschaffenheit
Feststoffe, ungestörte massive und repräsentative Proben von mind. 1 mm3 bis cm3 (abhängig von Material und Fragestellung). Für alle Untersuchungen müssen vollkommen ebene, kratz- und staubfreie Präparate erstellt werden. Dafür müssen die Proben in geeignete Materialien wie Kunstharze eingebettet und die Oberfläche präpariert werden. In Einzelfällen können die Proben auch aus dem Einbettmaterial wieder entnommen werden.