Von entscheidender Bedeutung. Texturen

In der Kristallografie beschreibt die „Textur“ eines Materials, wie sich die einzelnen Körner (Kristallite) in einem vielkristallinen Festkörper zueinander orientieren. Für zahlreiche Materialien und Werkstoffe ist dies von zentraler Bedeutung, weil sich ihre magnetischen und mechanischen Eigenschaften (etwa die Verformbarkeit von Metallen beim Walzen) aus dieser kristallinen Ausrichtung ergeben – und sich bei entsprechender Behandlung dem entsprechend ggf. auch verändern lassen. Im Bereich der Materialtechnologie geben Analysen der Texturänderung nach thermo-mechanischer Behandlung wertvolle Informationen über die zugrundeliegenden Festkörperprozesse (Kristallisation, plastische Verformung, Rekristallisation, Kornwachstum bzw. Phasentransformationen).

Da die Textur maßgeblich die Eigenschaften von polykristallinen Materialien bestimmt, ist die Texturforschung seit jeher von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Im internationalen Vergleich ist sie in Deutschland bereits sehr gut aufgestellt. Wenn es in den nächsten Jahren und Jahrzehnten zudem gelingt, bestimmte Herausforderungen zu meistern, ließen sich neue Materialien mit optimierten Eigenschaften herstellen, die in unterschiedlichsten Industriebereichen wie der Automobil- und Luftfahrttechnik eingesetzt werden und damit zum hiesigen gesellschaftlichen Wohlstand maßgeblich beitragen könnten.

Vorstoß zu den Nanometern

Um den in sie gesetzten Erwartungen gerecht zu werden, muss sich die Forschung im kommenden Jahrzehnt verstärkt mit Texturmessungen mittels Synchrotron- und Neutronenstrahlung befassen, die „in-situ“, etwa während der Verformung oder thermischen Behandlung an massiven Proben, durchgeführt werden können. Gleiches gilt für die bereits stark etablierte Elektronenbeugung im Rasterelektronenmikroskop, mit deren Hilfe sich Wechselwirkungen zwischen lokalen Texturen und der Mikrostruktur besser verstehen ließen. Eine weitere Herausforderung sind Texturmessungen an Materialien mit Submikro- bis Nanometerkorngrößen, die sich durch verschiedene neue Methoden der Umformung herstellen lassen. Außerdem gilt es, die Textursimulationen stark zu verbessern, um tragfähige Textur- und Eigenschaftsvorhersagen machen zu können.

Bislang war die Texturforschung hauptsächlich grundlagenorientiert ausgerichtet. In Zukunft sollte prinzipiell eine stärkere Verbindung mit der Industrie angestrebt werden.