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Modernes Analyseequipment für hochauflösende Materialuntersuchungen

Modernes Analyseequipment für hochauflösende Materialuntersuchungen

© Bittner | IKK

IKK nimmt Labor für Kryo-Rasterelektronenmikroskopie in Betrieb

Mit dem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft e. V. (DFG) geförderten System baut das IKK – Institut für Kunststoffe und Kreislauftechnik seine Möglichkeiten zur fortschrittlichen Materialanalyse weiter aus. Das analytische Rasterelektronenmikroskop (REM) ermöglicht die hochauflösende Darstellung von Proben im Sub-µm-Bereich. Durch eine hohe Abbildungsleistung bei niedrigen Beschleunigungsspannungen, einen Betriebsmodus im Niedervakuum sowie ein hochempfindliches System zur energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) ist das REM insbesondere für die Untersuchung schlecht leitfähiger kunststoffbasierter Proben ausgelegt.

Mit der integrierten Kryopräparationseinheit können auch bei Raumtemperatur nicht stabile Proben untersucht werden, indem diese während Präparation und Untersuchung mit flüssigem Stickstoff auf Temperaturen bis -190 °C gekühlt werden. Gleichzeitig lassen sich Einfrier- und Auftauprozesse nachbilden und mittels REM-Bildgebung untersuchen und überwachen.

Komplementiert wird das Labor für Kryo-Rasterelektronenmikroskopie durch eine umfangreiche Probenpräparation. Neben Mikrotomie, Präzisionstrennen und Sputterbeschichtung ist dabei insbesondere die Kryo-Argonionenpolitur zu nennen. Diese ermöglicht es, auch von sensitiven Materialien qualitativ hochwertige Schliffe bei gleichzeitig geringem Eintrag von thermischer oder mechanischer Energie herzustellen, durch welche bei vielen Proben eine deutlich höhere Aussagekraft der REM-Aufnahmen erreicht bzw. eine Bewertung überhaupt erst ermöglicht wird.

Das Equipment dient u. a. dazu, die Entwicklung neuer Recyclingansätze zu unterstützen. So kann der Aufbau komplexer Materialien (u. a. Mehrschichtverbünde) analysiert werden, um basierend darauf geeignete Verarbeitungsstrategien zu entwickeln. REM-Analysen der Zwischen- und Endprodukte geben Aufschluss darüber, welchen Einfluss die Verarbeitungsschritte und Materialstruktur auf die Materialcharakteristik haben.

In Projekten zur marinen Abbaubarkeit von Kunststoffen sollen Probekörper aus Feldversuchen untersucht werden, die häufig einen signifikanten biologischen Bewuchs aufweisen. Durch Argonionenpolitur lassen sich hier Schliffe herstellen, die den biologischen Bewuchs nicht zerstören. Damit ist die Bewertung der Abbaumechanismen im Inneren des Probekörpers möglich.

Das Kryo-Rasterelektronenmikroskop wird gemeinsam mit dem Institut für Mehrphasenprozesse (IMP) betrieben, welches das Gerät u. a. im Forschungsfeld der Kryotechnik einsetzt.

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – 467965905.

Ansprechpartner

Dr. Florian Bittner
bittner@ikk.uni-hannover.de
+49 5 11 762 1330