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Polymere

Chemische Industrie und Fertigung

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen sind sowohl in der chemischen Industrie als auch in der Herstellung von Kunststoffprodukten von Bedeutung - bei der Produktion von Polymeren in ihren primären Formen sowie der Produktion von Industrie- und Konsumgütern. Kunststoffteile und Strukturkomponenten spielen eine wichtige Rolle in Industriesektoren wie Luftfahrt, Automobil- und Bauindustrie sowie in der Herstellung medizinischer Ausrüstung.

Kristallisation

Die Kristallmorphologie beeinflusst nicht nur alle mechanischen Eigenschaften von Polymeren, sondern kann auch ihre biologische Abbaubarkeit und ihre Biokompatibilität bestimmen. Die erfolgreiche Kontrolle der Mikrostruktur eines Polymers und die Erreichung der gewünschten Eigenschaften erfordert ein profundes Verständnis der Polymerkristallisation. Aufrechte Mikroskope und Polarisationsmikroskope können nicht nur für die Untersuchung des fertigen Materials, sondern auch für die lokale Überwachung des Kristallwachstums (oft in Kombination mit einem Heiztisch) verwendet werden. Relevante Merkmale sind Polymermorphologie, Struktur und Kristallinität, Spheruliten und das Einsetzen der Kristallisationstemperatur.

Fehleranalysen

Lichtmikroskopie wird auch für Fehleranalysen defekter Teile oder Produkte verwendet. Die Oberflächenstruktur von Bruchflächen liefert Informationen über die Ursache von Fehlern, Defekten, den Ursprung von Rissen etc. Wenn eine Polymerprobe verformt wird, zeigt sie bedingt durch die innere Neuanordnung der Moleküle eine Doppelbrechung. Dieses Phänomen dient zur Untersuchung von Spannungen in Polymermaterialien zum Beispiel bei mechanischen Komponenten, die Spannungen ausgesetzt sein können, mithilfe der Polarisationsmikroskopie. In der Fertigung mechanisch geformte Polymere - wie mittels Spritzguss oder Extrusion geformte Kunststoffe - werden ebenfalls anisotrop und können mithilfe von polarisiertem Licht untersucht werden. Diese Tatsache wird in der Prozesssteuerung und in der Evaluierung von Zugfestigkeitsprüfungen genutzt.

Oberflächentopografie

Für Anwendungen, bei denen die Oberflächentopografie eines Kunststoffteils beobachtet wird oder Rauigkeitsparameter gemessen werden, ist die Konfokalmikroskopie die Technik der Wahl. Polymermischungen können mithilfe von Fluoreszenz untersucht werden. Darüber hinaus können mit Konfokaltechniken Nicht-Homogenitäten und Defekte unter der Oberfläche wie zum Beispiel Hohlräume, Poren und Einschlüsse aufgedeckt werden.

Probenpräparation

Elektronenmikroskopie wird für die Probenpräparation wie zum Beispiel für Abtragung, Schleifen und allgemeine Strukturierung des Materials für die Lichtmikroskopie verwendet.

Relevante Bereiche:

  • Kristallmorphologie
  • Spheruliten
  • Quantitative und qualitative Mikrostrukturanalysen
  • Oberflächen von Bruchflächen
  • Interferenzmuster
  • Prozesssteuerung
  • Fehleranalysen
  • Rauigkeit
  • Belastung

 

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