Labor für Oberflächentechnik
- Atmosphärenplasmaanlagen
- Kontaktwinkelmessgerät
- Testtinten
- Oberflächenmessgerät
- Ellipsometer
- Handbeflammungsgerät
- Gitterschnittprüfer
- Schichtdickenmessgeräte
- Dornbiegeprüfgerät
Verfügbare Geräte in den Werkstofflaboren
- Lichtmikroskope
- Rasterelektronenmikroskop mit EDX
- Röntgenfluoreszenz-spektrometer
- Funkenspektrometer
- Tribologiemessplätze
- Härtemessung (speziell Mikrohärte)
- Infrarotspektrometer (ATR)
- Zug- und Druckprüfmaschinen
- Farb- und Trasmissionsmessgerät
- Suntester
Atmosphärenplasmaanlagen zur Oberflächenbehandlung wie Aktivierung, Feinstreinigung, Dekontamination und Beschichtung. Die verschiedenen Anlagen unterscheiden sich u.a. in ihrer Leistung (von 8 Watt bis zu 600 Watt), dem zugeführten Prozessgas (Druckluft, Sauerstoff, Argon) und der Temperatur des Plasmastrahls (von 40 °C bis zu 200 °C).
Plasmajet T-Spot S2 und CAT 600 mit einer Leistung von 250 bis 500 Watt bzw. 600 Watt.
PlasmaBeam mit einer Leistung von ca. 300 Watt bei der Aktivierung einer PE-Probe.
Wassertropfen auf Polystyrol (PS); rechts: Tropfenbildung auf unbehandeltem PS; links: Spreiten des Wassertropfens auf plasmabehandeltem PS.
KinPen mit einer Leistung von ca. 10 W bei der Aktivierung einer PE-Probe.
PiezoBrush: Kompaktes Plasma-Handgerät mit einer Leistung von 18 Watt und einer Plasmatemperatur von weniger als 50°C.
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Kontaktwinkelmessgerät zur Messung der Benetzungsfähigkeit von Oberflächen; Bestimmung des Kontaktwinkels und Messung der Oberflächenenergie von Substraten inkl. dispersem und polarem Anteil.
Kontaktwinkelmessgerät mit integrierter Kamera zur Aufzeichnung der generierten Tropfen.
Auswertesoftware zur Bestimmung der Kontaktwinkel und der Oberflächenenergie von Substraten.
Benetzung einer hydrophilen (oben) und hydrophoben (unten) Substratoberfläche mittels eines Wassertropfens.
Testtinten zur einfachen Bestimmung der Oberflächenenergie verschiedener Materialien.
Testtintenset: Prüfflüssigkeiten mit unterschiedlichen Oberflächenspannungen.
Geöffnetes Testtintenfläschchen mit im Deckel integriertem Pinsel.
Unterschiedliches Verhalten von zwei verschiedenen Testtinten auf einem Aluminiumblech; oberer Tintenstrich spreitet, unterer zieht sich zusammen.
Oberflächenmessgerät zur Bestimmung der Topographie und Rauheit von Oberflächen im Nanometerbereich mittels berührungslos arbeitendem Weißlichtsensor.
Berührungslos arbeitender Weißlichtsensor
Graphische Darstellung der Rauheitsmessung.
Oberflächentopographie einer mit einem Laser behandelten Petrischale.
Ellipsometer zur Bestimmung der Dicke von transparenten Schichten im Nanometerbreich.
Ellipsometer, Wellenlänge = 632,8 nm
Messung eines Si-Wafer mit einer Schichtdicke von 166 nm.
Handbeflammungsgerät zur Oberflächensilikatisierung; Beschichtung mittels Gasbeflammung.
Handbeflammungsgerät zur flammenpyrolytischen Abscheidung von amorphem Silicat auf der Substratoberfläche.
Flamme des Handbeflammungsgerätes: vorderer bläulicher Teil der Flamme wirkt reduzierend, hinterer nicht leuchtender Teil der Flamme wirkt oxidierend.
Wassertropfen auf einem Kupferblech auf unbehandeltem (außen) und beflammtem (mittig) Substrat.
Schichtdickenmessgeräte zur Bestimmung der Schichtdicke im Mikrometerbereich mittels Ultraschall, Wirbelstrom und Magnet-Induktion, sowie der Schichtdicke im Nanometerbereich von transparenten Schichten.
Schichtdicken-Messgerät mit magnet-induktivem Messverfahren sowie mittels Wirbelstrom.
Schichtdickenmessung mittels Ultraschall; bis zu fünf Schichten sind messbar. Links: Messgerät mit Pocket PC und Ultraschallprüfkopf, rechts: Messwertdarstellung.
Schichtdickenmessung transparenter Schichten im Nanometerbereich mittels berührungslos arbeitendem Weißlichtsensor.
Gitterschnitt-Prüfer für die Ermittlung der Qualität der Haftfestigkeit von Beschichtungen.
Gitterschnitt-Prüfer mit Klebeband und Bürste.
Gitterschnittmesser mit sechs parallel verlaufenden Schneiden.
Lackierte Polystyrol-Probe; links: schlechte Haftfestigkeit der Beschichtung auf unbehandeltem PS; rechts: gute Haftfestigkeit der Beschichtung auf vorbehandeltem PS (Flammpyrolyse).
Dornbiegeprüfgerät zur Beurteilung von Beschichtungen auf metallischem Substrat in Hinblick auf ihre Dehnbarkeit und Haftfestigkeit bei Biegebeanspruchung. Beim Dornbiegeversuch wird ein beschichtetes Substrat über einen Konus gebogen. Anschließend wird die Beschichtung begutachtet und bewertet.
Dornbiegeprüfgerät mit eingespannter und zum Teil schon gebogener Kupferprobe.
Mit einem transparenten Lack beschichtetes Kupferblech, an dem der Dornbiegeversuch durchgeführt wurde. In dem vergrößerten Bildausschnitt des gebogenen Blechs ist an einer Stelle eine große Lackabplatzung zu erkennen.
- Grafikbeschreibungen
Bild 1: Collage von Mess- und Analyseverfahren in der Materialforschung
Dieses Bild zeigt eine Collage aus verschiedenen Fotografien und Grafiken, die typische Messgeräte, Analyseverfahren und Auswertungen aus der Materialforschung und Oberflächenanalyse darstellen. Zu sehen sind unter anderem Laborgeräte, Messaufbauten, grafische Auswertungen von Messergebnissen sowie Diagramme und Oberflächenprofile. Die Collage vermittelt einen umfassenden Eindruck von der Vielfalt der in der modernen Werkstofftechnik eingesetzten Methoden, darunter Kontaktwinkelmessung, Topographiemessung, Schichtdickenbestimmung und Oberflächenstruktur-Analyse.Bild 2: Software-Oberfläche zur Kontaktwinkelmessung
Das Bild zeigt eine Software-Oberfläche von KRÜSS ADVANCE, die zur Analyse von Kontaktwinkelmessungen verwendet wird. Im zentralen Bereich ist eine Tropfenkontur auf einer Oberfläche abgebildet, deren Kontaktwinkel automatisch gemessen und ausgewertet wird. Die Benutzeroberfläche bietet verschiedene Einstellungen, Messdaten und grafische Auswertungen, die eine präzise Analyse der Benetzbarkeit und Oberflächenspannung ermöglichen.Bild 3: Linienprofil einer Oberflächentopographie
Das Diagramm zeigt ein Linienprofil der Oberflächentopographie, dargestellt als blauer Kurvenverlauf. Auf der x-Achse ist die Distanz in Millimetern, auf der y-Achse die Topographie in Mikrometern (µm) angegeben. Das Profil illustriert die feinen Höhenunterschiede und Rauheiten einer Oberfläche auf mikroskopischer Ebene.Bild 4: 3D-Darstellung einer Oberflächenstruktur
Das Bild zeigt eine dreidimensionale grafische Darstellung der Oberflächenstruktur eines Materials. Die Farbskala links gibt die Höhe der Topographie in Mikrometern an, während die X- und Y-Achsen den Messbereich in Mikrometern abbilden. Die 3D-Darstellung macht Unebenheiten, Erhebungen und Vertiefungen der Oberfläche sichtbar und ist ein wichtiges Werkzeug in der Materialforschung und Mikrostruktur-Analyse.Bild 5: Simulation einer Schichtdickenmessung
Dieses Bild zeigt das Ergebnis einer Simulation zur Bestimmung der Schichtdicke mittels ellipsometrischer Messung. Das Diagramm stellt den Zusammenhang zwischen Psi und Delta, zwei optischen Parametern, dar. Rechts im Bild sind die ermittelten Schichtdickenwerte sowie die verwendeten Materialien (Luft, SiO2, Silizium) angegeben. Die Simulationsergebnisse geben Aufschluss über die Dicke und Qualität dünner Schichten, wie sie in der Halbleitertechnik, Optik und Materialwissenschaft verwendet werden.Bild 6: Spektralanalyse mit einem Schichtdickensensor
Das Bild zeigt die Benutzeroberfläche eines Schichtdickensensors, der mittels Spektralanalyse arbeitet. Im rechten Bereich ist ein Spektrum mit mehreren ausgeprägten Peaks zu sehen, die charakteristische Reflexionen oder Transmissionen anzeigen. Die linke Seite des Bildschirms enthält Einstellmöglichkeiten für Messparameter wie Messbereich, Wellenlänge und Sensortyp.
