Oberflächenanalytik und Mikroskopie

Die folgende Aufstellung erklärt kurz das Prinzip einiger unserer Methoden zur Oberflächenanalytik.
Außerdem werden exemplarisch typische Anwendungsgebiete dargestellt:
 

Elektronenmikroskopie (REM-EDX)

• Das Rasterelektronenmikroskop (REM) ist ein Gerät zur Abbildung von Oberflächenstrukturen. Man erhält Bilder hoher Auflösung und Tiefenschärfe. Zusätzlich kann die Verteilung verschiedener Materialien visualisiert werden. Mit Hilfe der energie-dispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) kann außerdem die lokale Elementzusammensetzung der verschiedenen Probenbereiche analysiert werden.
• Anwendungsgebiete: Aufbau und Zusammensetzung von Bauteilen, Schadensfallanalytik, Flecken und Verunreinigungen, Analyse von Wettbewerbsprodukten, …

Oberflächenanalytik (ESCA)

• Elektronen-Spektroskopie für Chemische Analyse (auch XPS) analysiert (semiquantitativ) die Elementzusammensetzung der obersten Nanometer (10-15 Atomlagen) von Festkörpern. Das Verfahren liefert zusätzlich Informationen über die Bindungszustände der Elemente. Das Abtragen der Schichten durch Sputtern erlaubt die Messung der Tiefenverteilung von Elementen (Tiefenprofil).
• Anwendungsgebiete: Haftung, Benetzungsprobleme, Lackablösung, Oberflächen- und Grenzflächencharakterisierung, Korrosionsschutz, Reaktivität von Katalysatoren, …

Rasterkraftmikroskopie (AFM)

• Die AFM (Atomic Force Microscopy) ist ein mikroskopisches Verfahren, bei dem die Oberfläche einer Probe mit einer feinen Nadel abgetastet wird. Man erhält dabei vollständige dreidimensionale Informationen über die Topographie der Oberfläche. Bei geeigneten Proben wird ein atomares Auflösungsvermögen erreicht. Die Messungen können an Luft oder in Flüssigkeiten durchgeführt werden.
• Anwendungsgebiete: Analyse der Mikrorauheit, Vermessung von kleinsten Höhenunterschieden, Visualisierung der lokalen Verteilung chemischer Informationen auf der Oberfläche

Molekülspektroskopie (IR/Raman/UV-Vis)

• In der Molekülspektroskopie kommt es zu einer Absorption bzw. Streuung des einstrahlenden Lichtes. Diese ist charakteristisch für bestimmte Molekülfragmente. Die aufgenommenen Spektren zeigen für bestimmte Molekülbestandteile spezifische Banden, wodurch sich besonders organische Materialien identifizieren lassen.
• Anwendungsgebiete: Analyse organischer Bauteile, Polymercharakterisierung, Schadensfallanalytik, Flecken und Verunreinigungen, Analyse von Wettbewerbsprodukten, …

Rauheitsmessung

• Mithilfe eines Phertometers wird die Oberfläche der Probe mit einer Nadel definierter Geometrie abgetastet und standardisierte Rauheitskenngrößen berechnet.
• Anwendungsgebiete: Profil, Welligkeit und Rauheit, mittlere Rauheit R_a, Traganteil, Rautiefe, …