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Rückführung der elektrischen Leitfähigkeit von Metallen - zukünftig international einheitlich

31.12.2003

Messungen der metallischen elektrischen Leitfähigkeit haben ein enormes Anwendungspotential im Rahmen der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Der Anwendungsbereich von Leitfähigkeitsmessungen erstreckt sich von sicherheitsrelevanten Untersuchungen, wie sie in der Luftfahrtindustrie und bei der Kernenergietechnik notwendig sind, bis zur Herstellung von Münzlegierungen und Fälschungserkennung in Münzautomaten.

Die Rückführung der elektrischen Leitfähigkeit von Metallen auf die nationalen Einheiten für den elektrischen Widerstand (Ohm) und für die Länge (Meter) erfolgt entweder nach der Gleichstrommethode an stabförmigen Proben (z. B. in Deutschland üblich) oder nach der Wirbelstrommethode an ringförmigen Proben (England). Eine weitere, in diesem Zusammenhang bisher nicht verwendete Methode ist die van-der-Pauw Methode. Der Vorteil der van-der-Pauw Methode liegt darin, dass für die Berechnung der elektrischen Leitfähigkeit neben der elektrischen Messung nur eine einzige dimensionelle Messung erforderlich ist.

Um die Voraussetzungen für eine künftige international einheitliche, gesicherte Rückführung von Leitfähigkeitsmessungen zu schaffen, wurden im Rahmen des EU-Projektes „Conductivity“ (G6RD-CT-2000-00210) die genannten Messmethoden für die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Metallen untersucht und entsprechende Messplätze entwickelt. Zur Überprüfung der Messplätze wurden von den Projektpartnern Vergleichsmessungen durchgeführt. Die hierbei erzielten Ergebnisse stimmten sehr gut überein. Weiter wurden im Rahmen des Projektes metallurgische Untersuchungen an Kupfer-Germanium-Legierungen durchgeführt im Hinblick auf deren Verwendung als neuartigem Material für Leitfähigkeitstandards. Partner in dem Projekt, das Ende Juli 2003 erfolgreich abgeschlossen werden konnte, waren neben der PTB zwei weitere Staatsinstitute (NPL, Grossbritannien, als Koordinator sowie NMi, Niederlande) und drei Teilnehmer aus der Industrie (Institut Dr. Förster, Hocking, EADS).