Bestimmung topographischer und morphologischer Oberflächenparameter auf verschiedenen Längenskalen
Mitarbeiter
Dr. Victoria Dutschk
Dipl.-Ing. Alfredo Calvimontes
Materialien verbergen in ihrer Oberflächentopographie und -morphologie wertvolle Informationen, welche mit ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie Änderungen nach Trocknen und Benetzung verbunden sind.
Außer einer langen Liste gebräuchlicher statistischer topographischer und morphologischer Parameter ist das Studium der Oberflächentopographie und -morphologie von Festkörperoberflächen wichtig in der Hinsicht auf eine Reihe von Strukturparametern auf verschiedenen Längenskalen. Aus diesem Grund werden die Oberflächen auf verschiedenen Längenskalen systematisch charakterisiert.
Mit Hilfe einiger optische Methoden – optischen Sensors basierend auf dem Prinzip der chromatischen Aberration und konfokaler Mikroskopie – ist es möglich, gemessene topographische Informationen mit der Intensität des von der Oberfläche reflektierten Lichts zu korrelieren. Als Ergebnis ist es möglich, weitere Informationen über physische (topographische) Änderungen, aber auch in der Chemie, zu enthüllen.
Die wichtigsten Anwendungen
- Topographische Charakterisierung polymerer Oberflächen
- Kontrolle der Rauheit und Welligkeit während der Produktion von polymeren Oberflächen
- Studium topographischer Mikrodefekte und ihrer Auswirkung auf die resultierende Qualität polymerer Oberflächen
- Topographische Charakterisierung von Baumwoll- und Polyestertextilien
- Studium der Benetzbarkeit und Auswaschbarkeit von Textilien im Zusammenhang zu der Änderungen in deren Topographie
- Untersuchungen verschiedener physikalisch-chemischer Behandlungseffekte auf die Morphologie und Topographie von Textiloberflächen
- Entwicklung von Konzepten und mathematischen Modellen zur Voraussage von Effekten resultierend aus den topographischen Änderungen auf das Verhalten von Polymer- und Textiloberflächen
- Visualisierung chemischer Änderungen und ihre Lokalisierung auf polymeren and textilen Oberflächen auf der Basis der Intensität des reflektierten Lichtes
- Anwendung eines 2D-Wellenprofil-Modells zum Zusammengang von Änderungen in Makrorauheit (Rz), Mikrorauheit (Ra), Häufigkeit der Makro-Unregelmäßigkeiten (NRz) und Häufigkeit von Mikro-Unregelmäßigkeiten (NRa) mit der Wahrscheinlichkeit der Porenbildung auf einer SMC-Oberfläche (Sheet Moulded Compounds)
- Die Oberflächentopographie mit verschiednen longitudinalen und vertikalen Wiederholungseinheiten auf verschiedenen morphologischen Skalen (Lm ist die Seitenlänge jeder Oberfläche)
- Verschiedene Bindungsarten, welche die Spreitungsgeschwindigkeit auf Polyesteroberflächen bestimmen
- Das Studium lokaler Änderungen in der Intensität des reflektierten Lichtes erlaubt zu identifizieren der Adsorption von Soil Release Polymeren (SRP) (grün) auf den Oberflächen Polyestertextilien: (a) nur imprägniert mit SRP, (b) thermofixiert und imprägniert mit SRP
Laufende Projekte
ZAFT an der HTW Dresden (FH)
Sasol Germany Marl
Procter & Gamble
Kooperationen
Prof. Dr. habil. Chokri Cherif, ITB TU Dresden
Prof. Dr. habil. Gert Heinrich, IPF Dresden, TU Dresden, Institut für Werkstoffwissenschaft
Dipl.-Ing. Thomas Horst, IPF Dresden
