GEFTA - Gesellschaft für Thermische Analyse e. V.Rüdiger Häßler1, Ekkehard
zur Mühlen2
1Institut für Polymerforschung
Dresden e.V., Hohe Str. 6, D-01069 Dresden
2TA Instruments GmbH, Max-Plank-Str.
11, D-63755 Alzenau
Die mikrothermische Analyse (µTATM) vereinigt die hoch ortsauflösende AFM-Technik mit der thermischen Analyse. Sie erfasst neben der Topografie zusätzlich die thermische Leitfähigkeit der Probenoberfläche [1,2]. Materialunterschiede, die in der topografischen Abbildung schlecht oder nicht sichtbar sind, können durch das Temperatur- und Wärmeleitfähigkeitsbild wesentlich deutlicher visualisiert werden. An ausgewählten Positionen der abgerasterten Probenoberfläche können anschließend gezielt thermische Untersuchungen wie die Bestimmung der Glas- oder Schmelztemperatur mit einer räumlichen Auflösung im Mikrometerbereich durchgeführt werden [3].
In diesem Beitrag sollen anhand von Grenzschichtuntersuchungen an Klebungen bzw. Verbunden die erweiterten Möglichkeiten der mikrothermischen Analyse gegenüber bisheriger AFM-Technik und Thermoanalyse verdeutlicht werden. Es wurden Epoxidharzklebungen sowohl von entfetteten (Aceton) als auch vorbehandelten (Chromschwefelsäurebeize) Aluminiumfügeteilen verwendet. Für die Herstellung der verschiedenen Klebungen wurden sowohl gefüllte (DELO 1895) als auch ungefüllte (Araldit 2011) Epoxidharzklebstoffe verwendet. Faserverbunde wurden aus speziell geschlichteten sowie ungeschlichteten Glasfasern und einem heißhärtenden, aminisch härtenden Epoxidharz (L 20) hergestellt [4].
Die vorgestellten Ergebnisse verdeutlichen, daß diese Methode vielfältige Anwendungen auf dem Gebiet der Klebstoffadhäsion und Klebtechnik eröffnen wird. So ist die Ermittlung von z. B. der Erweichungstemperaturen von unmittelbar benachbarten Orten im Mikrometerbereich möglich, sodaß die thermischen Eigenschaften der hergestellten Grenzschichten erfaßt werden können.
[ 1] M. Reading, D. J. Hourston, M. Song, H. M. Pollock,
A. Hammiche American Laboratory January 1998, 13-17
[ 2] R. B. Dinwiddie, R. J. Pylkki, P. E. West,
Thermal
Conductivity 22(1994) 668-676
[ 3] Firmenschrift Firma TA Instruments 2990 Micro-Thermal
Analyzer
[ 4] K. Mai, E. Mäder, M. Mühle, Composites
Part A 29A(1998)1111-1119
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