Materialdiagnose und integrale Prüfverfahren für keramische Bauteile

Kurzfassung

Hochleistungskeramiken findet man heute häufig als kritische Komponente in neuentwickelten Systemen für Zukunftsanwendungen. Die Zuverlässigkeit des gesamten Systems basiert hierbei oft auf der kritischen keramischen Komponente. Für diese oft neuentwickelten keramischen Materialien werden neue Methoden für die Prozesssteuerung, Materialdiagnostik und Strukturüberwachung benötigt. In diesem Artikel werden drei für die Keramikcharakterisierung am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS weiter entwickelte Technologien und Verfahren beschrieben und deren Einsatz anhand von Beispielen illustriert. Dazu werden die Laser-Speckle-Photometrie, die optische Kohärenztomographie und die Klanganalyse in Kombination mit einer entsprechenden akustischen Mustererkennung als leistungsfähige Verfahren für die Materialdiagnostik im Bereich der keramischen Materialien vorgestellt.

Abstract

High-performance ceramics are found today often as a critical component in newly developed systems for future applications. The reliability of the entire system in this case often is based on the critical ceramic component. New methods for process control, material diagnostics and structural health monitoring are required for this often newly developed ceramic materials. In this article, three at the Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS further developed ceramic characterization technologies and methods are described and their application illustrated with example. For this purpose the laser speckle photometry, the optical coherence tomography and sound analysis in combination with an appropriate acoustic pattern recognition as a powerful method for the material diagnostics in the field of ceramic materials are presented.