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Technologie zur Auswertung der Polymerstruktur

Auswertung der Polymere mit geschichteten Strukturen über einen breiten Bereich von Längenskalen

Polymermaterialien haben eine hierarchische Struktur bestehend aus verschiedenen Längenskalen Aus diesem Grund besteht beispielsweise bei kristallinen Polymeren die Notwendigkeit einer strukturellen Auswertung bei verschiedensten Längenskalen, von Spherokristallen im Nanobereich bis zur interkristallinen Trennung im Subnanobereich. Durch die Kombination verschiedener Auswertungstechnologien von Polymerstrukturen können wir die unterschiedlichen hierarchischen Strukturen der Polymere untersuchen.

Strukturanalyse mithilfe von SPring-8, der weltweit größten Strahlungslichtquelle

Die Struktur und Eigenschaften von Polymermaterialien hängen erheblich von den Produktionskonditionen, dem Fertigungsprozess und der Umgebung ab, in denen sie zum Einsatz kommen. Beispielsweise bestehen wesentliche Unterschiede im Foliendehnverfahren, der Struktur der Folie bei Spannungsbelastung und dem Zustand nach der Foliendehnung. Die Auswertung der strukturellen Änderungen an Ort und Stelle während des Fertigungsprozesses wäre ideal, würde aber eine spezielle Ausrüstung erfordern, da diese strukturellen Änderungen eine fortlaufende Entwicklung sind. Durch die Verwendung der leistungsstarken Röntgenstrahlen von SPring-8, der weltweit größten Anlage für Synchrotronstrahlung, konnten wir jedoch die strukturellen Änderungen beim Dehnen der Folie in Echtzeit beobachten. So fanden wir heraus, dass sich die gelöste PVA-Folie während der Dehnung von einer lamellenförmigen zu einer feinfaserigen Struktur veränderte.
Versuchsaufbau mit BL40B2 bei SPring-8, der weltweit größten Anlage zur Synchrotronstrahlung

Versuchsaufbau mit BL40B2 bei SPring-8, der weltweit größten Anlage zur Synchrotronstrahlung

Versuchsaufbau mit BL40B2 bei SPring-8, der weltweit größten Anlage zur Synchrotronstrahlung

Versuchsaufbau mit BL40B2 bei SPring-8, der weltweit größten Anlage zur Synchrotronstrahlung

Spannungsdehnung/kleinwinklige Röntgenstreuung mit gleichzeitiger Messung der Ergebnisse aus der Foliendehnung

Spannungsdehnung/kleinwinklige Röntgenstreuung mit gleichzeitiger Messung der Ergebnisse aus der Foliendehnung

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