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07.03.18

EISZEIT IN DER AMAG FORSCHUNG

Um neues zu Entdecken, schrecken die AMAG-Forscher auch vor Arbeiten bei -40 °C nicht zurück

Aluminium wird härter

Bereits vor mehr als 100 Jahren machte Prof. Alfred Wilm in Neubabelsberg bei Berlin eine bahnbrechende Entdeckung: Anders als Stahl, besitzt Aluminium die Fähigkeit bei Raumtemperatur weiter auszuhärten. Schon sehr früh wurde vermutet, dass die Bildung von Fremdatom-Clustern dabei entscheidend ist. Mit dem damaligen Stand der Technik war es jedoch unmöglich diesen Vorgang nachzuweisen. So konnte Prof. Wilm lediglich festhalten:

Vielleicht gelingt es anderen diese eigentümlichen Erscheinungen, welche die Aluminium- Magnesiumlegierungen zeigen, auch kristallografisch bildlich veranschaulichen zu können.

Prof. Alfred Wilm

Sehen was dahinter steckt

Heute, mehr als 100 Jahre nach Wilms Entdeckung, ist der Kenntnisstand zur Kaltaushärtung von Aluminium sehr hoch. Allerdings kann die Clusterbildung immer noch kaum sichtbar gemacht werden. Die einzige heute zur Verfügung stehende Methode einer direkten Abbildung ist mittels einer Atomsonde (siehe Abbildung oben). Dabei wird eine Probenspitze mit einer Größe von nur 50 nm präpariert um ihre einzelnen Schichten zu analysieren.

Größenvergleich einer Atomsonden-Probenspitze auf einem menschlichen Haar

Männer, die in die Kälte gingen

Um herauszufinden was direkt nach dem abschrecken des Aluminiums passiert, muss man jedoch noch einen Schritt weiter gehen und die Vorbereitung der Atomspitzen bei mehr als -30 °C durchführen.

 

Dazu die AMAG Forscher:

Als Zweierteam wurden wir – Phillip Dumitraschkewitz (PD) und Peter Uggowitzer (PU) – den tiefen Temperaturen entsprechend in Daunenkleidung verpackt. Die Präparationsarbeit erforderte ein großes Maß an Fingerspitzengefühl. Dementsprechend konnten vom Operateur keine Daunenhandschuhe getragen werden. Diese Einschränkung begrenzte die ‚Aufenthaltsdauer’ auf jeweils ca. 45 min, dann wurde es einfach zu kalt in den Fingern.

 

Überraschenderweise war der Temperaturschock beim Betreten des Kältelabors nicht so groß wie befürchtet, jedoch tropften unsere Nasen permanent und das Nasenwasser gefror sofort zu kleinen Eiszapfen (siehe Bild unten).

 

Auch das von uns mitgebrachte Mikroskop musste für die Verwendung im Kältelabor adaptiert werden, denn schon nach wenigen Minuten bei -40 °C waren Öl und Fett der Kugellager so fest, dass sich nichts mehr bewegen ließ – der Tisch war sozusagen „eingefroren“.

Phillip Dumitraschkewitz und Peter Uggowitzer

Forschen bei -40 °C: Härtetest für Mensch und Maschine
Forschen bei -40 °C: Härtetest für Mensch und Maschine

Für alle, die es noch genauer wissen wollen:

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