Prakt. Met. Sonderband 52 (2018) 183
STENStim mm an
0s: BERYLLIUM — EINE HERAUSFORDERUNG FÜR PRÄPARATION
on UND MECHANISCHE CHARAKTERISIERUNG
$1008 liegt
M. Siller!, J. Kappacher', R. Rolli?, H. Clemens’, V. Maier-Kiener"
Department Metallkunde und Werkstoffpriifung, Montanuniversitat Leoben, Leoben,
Osterreich
Enlatongy, 21AM-WBM Fusionsmateriallabor, Karlsruher Institut for Technologie, Eggenstein-
(AA2024 Und Leopoldshafen, Deutschland
18 Sowohl aus
"Wg der Ep,
Mofestgese KURZFASSUNG
mung ge
Azierten pi, Beryllium besitzt eine aufergewdhnliche Materialeigenschaftskombination aus niedriger
Suchenhab Dichte, hohem Schmelzpunkt, hoher spezifischer Wärmekapazität, hohem Elastizitats-
(Önnen modul, hoher Härte und niedriger Ordnungszahl.
Die konventionelle Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Be und Be-
Legierungen ist, aufgrund der durch die Toxizität bedingten Einschränkungen der
des COMET Probenfertigung, nur unter erschwerten Bedingungen möglich. Mittels tiefenregistrierender
Härteprüfung, auch Nanoindentation, lässt sich dieser Aufwand zumindest teilweise
umgehen und die anfallende Kontamination mit Be-Stäuben in einem kontrollierbaren
Rahmen halten.
In dieser Arbeit wurde technisch reines Be aus Röntgenaustrittsfenstern von
Hochleistungsröntgenröhren gewählt und deren mechanische Eigenschaften mittels
ess ang Nanoindentation charakterisiert. Dabei wird im Detail auf die Präparation des Materials
ments” J sowie auf die nachfolgende Gefligecharakterisierung mittels Lichtmikroskop und
Rasterelektronenmikroskop eingegangen. Die resultierenden mechanischen Ergebnisse
tof der lokalen Nanoindentation werden mit der Mikrostruktur korreliert und mit vorhandenen
8". Mater Literaturwerten verglichen.
ibn 1. EINLEITUNG
Beryllium verfügt über außergewöhnliche Eigenschaften sowie Eigenschaftskombinationen
und nimmt daher innerhalb der Materialwissenschaften einen gewissen Sonderstatus ein.
le So besitzt Be beispielsweise die niedrigste Elektronendichte aller Metalle und eine extrem
Mater. Sei niedrige Poissonzahl von nur 0.032, wobei der Grund für Letzteres nach wie vor nicht geklärt
ist. Seine zweifelhafte Berühmtheit verdankt Be jedoch seinem offensichtlich größten
pointe Nachteil hinsichtlich des Einsatzes; eingeatmete Be- und BeO- Stiube sind giftig,
10.9.2017. karzinogen und können bereits in geringen Konzentrationen zur sogenannten Berylliose
OS führen. Dies schränkt das Einsatzfeld stark ein und verkompliziert auch die mechanischen
0 Untersuchungsmethoden. Ubliche Préaparationsmethoden, welche Trennen, Schleifen und
mechanical Polieren beinhalten, sind bei Be und Be-haltigen Legierungen daher nur unter äußerster
H9-321 0 Vorsicht von geschultem Personal durchzuführen. Häufig werden dabei die notwendigen
N Präparationsschritte nass durchgeführt, um eine Kontamination der Umgebung mit Be-
_ Staub zu verhindern [1,2].
1imialors In der Kerntechnik, im Speziellen in der Fusionstechnologie, findet Be im großen Maßstab
PM Verwendung als Neutronenmultipliermaterial. Des Weiteren wird reines Be bei Strukturteilen
wel LU in der Raumfahrt sowie als Fenstermaterial von Röntgenröhren und Gammastrahlungs-
