Texturanalyse an Metallen und Mineralien und Bestimmung von Meteorit Mikrostrukturen mit Neutronenbeugung

Höfler, S.

Book/Report

FZJ-2018-03116

Texturanalyse an Metallen und Mineralien und Bestimmung von Meteorit Mikrostrukturen mit Neutronenbeugung

Höfler, S. (Corresponding author)FZJ*

1989
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Jülich : Kernforschungsanlage Jülich, Verlag, Berichte der Kernforschungsanlage Jülich 2274, II, 110 p. (1989)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/18625

Report No.: Juel-2274

Abstract: Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Vierkreisdiffraktometer der Universität Bonn am Forschungsreaktor FRJ-2 in der Kernforschungsanlage Jülich für Polfigurmessungen zur Textur- und Mikrostrukturanalyse genutzt. Die Besonderheiten der Neutronenbeugung für Texturuntersuchungen liegen in der i. a. geringen Absorption der Neutronen durch Materie begründet. Die hohe Eindringtiefe erlaubt Messungen von großen Probenvolumina (einige cm$^{3}$), was Untersuchungen an grobkörnigen Substanzen (bis einige mm Korngröße) und mehrphasigen Materialien ermöglicht. Mit Neutronenbeugung wird stets die globale Textur über das gesamte Probenvolumen bestimmt im Gegensatz zur Röntgenbeugung, die Aussagen über die Oberflächentextur liefert. Im Transmissionsverfahren können vollständige Polfiguren aufgenommen werden, und bei Verwendung kugelförmiger Proben entfällt die Absorptionskorrektur. Außerdem sind wegen der 2$\Theta$-Unabhängigkeit der Kernstreulänge Polfigurmessungen auch von hochindizierten Reflexen möglich. Das Magnetstreuvermögen der Neutronen kann zur Bestimmung magnetischer Texturen herangezogen werden. Für das Vierkreisdiffraktometer wurden Programme zur routinemäßigen Messung und Auswertung von Polfiguren entwickelt. An ausgewählten Beispielen werden Texturuntersuchungen von geologischen und metallischen Proben vorgestellt. Die Bestimmung von Vorzugsorientierungen erfolgte an künstlich deformierten Calcit-Gesteinen und natürlichen mittelkörnigen Hämatit-Erzen. Da die geologisch relevanten Gesteine größtenteils aus mehreren Mineralien bestehen, wurde die Verwendbarkeit der Neutronendiffraktion zur Texturanalyse von Phasengemischen an einem Quarz-Magnetit-Erz und an verschiedenen Gesteinen einer Mylonitserie (Minerale Plagioklas, Quarz, Kalifeldspat, Biotit) untersucht. Schwache Texturen wurden an drei Stahlblechen eines walzprofilierten Stahlbandes und an drei unterschiedlich stark kaltgewalzten Titanblechen gemessen. Zusätzliche Geräte zur Veränderung der physikalischen Bedingungen können ohne Schwierigkeiten bei Polfiguraufnahmen mit Neutronenbeugung eingesetzt werden. Dies verdeutlichen die Messungen an einer TbAg-Bulkprobe mit einer neuartigen Tieftemperatureulerwiege bei 77 K und Raumtemperatur. Polfigurmessungen wurden außerdem zur Bestimmung der Mikrostruktur dreier Eisennickelmeteorite eingesetzt. An zwei hexaedritischen Meteoriten konnte die Verzwillingung des Kamacits nach {211} und in einem Fall die Verwachsungsbeziehunug zwischen Rhnabdit und Kamdacit mit {110)$_{Rh}$ $\vert \vert$ {210}$_{Kam}$ und <001> Rh $\vert \vert$ <001>$_{Kam}$ nachgewiesen werden. Am Oktaedrit Gibeon läßt sich die geometrische Beziehung von Kamacit-Lamellen und Taenit-Tapeten als orientierte Verwachsung nach Nishiyama-Wassermann ( {110}$_{\alpha}$ $\vert \vert$ {111}$_{\gamma}$, <001>$_{\alpha}$ ${\vert \vert}$ <$\overline{1}$10> $_{\gamma}$) mit Variantenselektion beschreiben.

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