Fraunhofer-Institut für
Angewandte Polymerforschung IAP
Fraunhofer-Institut für
Angewandte Polymerforschung IAP

Streu – und Beugungsmethoden

Streu – und Beugungsmethoden

Röntgenweit-
winkelstreuung (WAXS)

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Röntgenklein-
winkelstreuung (SAXS)

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Röntgenweitwinkelstreuung (WAXS)

Analyt

 

  • native und synthetische Polymere,
    Composite, Werkstoffe, anorganische
    Materialien
  • Probenmenge: Polymere: 0,5 cm3 - 1 cm3, anorganische Materialien: wenige mg

Anwendung

 

  • Bestimmung des Kristallinitätsgrades und der Kristallitgrößen von Zellstoffen und Stärke
  • Orientierung von Cellulosefasern und -folien
  • Quantitative Bestimmung der Modifikationsanteile einer Substanz (z. B. Cellulose I / II-Phasenanalyse: faserverstärkte Wursthüllen)
  • Quantitative Phasenanalyse von Compositmaterialien (z. B. quantitative Bestimmung des Faseranteils in cellulosefaserverstärkten Verbundmaterialien)
  • Quantitative Rietveldanalyse von Zement

Ausstattung

 

  • Röntgengerät: Zweikreisdiffraktometer (D5000, Bruker-AXS)
  • Monochromator: Ge(111)-Primärstrahlmonochromator
  • Wellenlänge: Cu-Kα1; λ = 0,15406 nm
  • Detektor: Szintillationszähler
  • Betrieb (Standard): symmetrische Transmission
  • Zusätze: Zubehör für die Untersuchung von flüssigen Materialien
  • Röntgengerät: Texturgoniometer mit geschlossener Eulerwiege (Vierkreisdiffraktometer, D5000, Bruker-AXS)
  • Monochromator: Nickelfilter
  • Wellenlänge: Cu-Kα; λ = 0,1542 nm
  • Detektor: Szintillationszähler
  • Betrieb: Transmission oder Reflexion
  • Röntgengerät: Flachfilmkamera
  • Monochromator: Nickelfilter
  • Wellenlänge: Cu-Kα; λ = 0,1542 Å
  • Detektor: Röntgenfilm
  • Betrieb: senkrechte Transmission
  • Zubehör: Heizeinrichtung, Kleinwinkelkamera

Auswertungsmethoden und Zielgrößen

 

  • Charakterisierung übermolekularer Strukturen nativer und synthetischer Polymere
  • Bestimmung des Kristallinitätsgrads und der Kristallitgrößen (angepasstes Ruland-Vonk-Verfahren, Fraunhofer IAP-eigene Software WAXS VII)
  • Charakterisierung der Vorzugsorientierung von Polymeren
  • Aufnahme kompletter Polfiguren
  • Ermittlung des Texturtyps aus Polfiguren (Transmission, Reflexion)
  • Bestimmung quantitativer Orientierungsparameter und von Faserorientierungen (Hermansfaktor, IAP-eigene Software)
  • qualitative Charakterisierung von Vorzugsorientierungen mittels Röntgenfilmaufnahmen

  • qualitative und quantitative Phasenanalyse auch mittels Röntgenfilmaufnahmen
  • qualitative Phasenanalyse mittels Peakfitting; Profilanalyse (Topas-P, Bruker-AXS)
  • quantitative Phasenanalyse (Auswertung kompletter Röntgenstreukurven, IAP-eigene Software)
  • quantitative Rietveld-Analyse (Topas-R, Bruker-AXS)

Vergleichs- und
Ergänzungsmethoden

Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS)

Analyt

 

  • native und synthetische Polymere,
    Composite, Schäume, Pulver, Granulate, Fasern, Lösungen, Bauteile und Bauteilsegmente
    • Probenmenge: ca. 0,1 cm3

Ausstattung

 

  • Röntgengerät: Kratky-Kompakt System
    • Monochromator: Nickelfilter
    • Wellenlänge: Cu-Kα; λ = 0,1542 nm
    • Detektor: ortsempfindlicher Detektor
    • Betrieb: senkrechte Transmission
  • Röntgengerät: Pinhole-Kamera
    • Monochromator: Nickelfilter
    • Wellenlänge: Cu-Kα; λ = 0,1542 nm
    • Detektor: CCD-Flächendetektor
    • Betrieb: senkrechte Transmission
    • Probenwechsler, Heizeinrichtung
  • Röntgengerät: Flachfilmkamera
    • Monochromator: Nickelfilter
    • Wellenlänge: Cu-Kα; λ = 0,1542 nm
    • Detektor: Röntgenfilm
    • Betrieb: senkrechte Transmission

Auswertungsmethoden und Zielgrößen

 

  • mittleres Porenvolumen wv
  • mittlere spezifische innere Oberfläche Osp
  • mittlere Porendurchschusslänge Iv [nm]
  • Bestimmung von Langperioden
  • Charakterisierung der Hohlraumstruktur von Polymeren (1-100 nm)

Anwendung

 

  • Charakterisierung der Hohlraumstruktur z. B. von Cellulosefasern
  • Ermittlung von Langperioden z. B. von Polypropylen-Bändchen
  • Charakterisierung der Hohlraumstruktur in Knochenersatzstoffen

Vergleichs- und
Ergänzungsmethoden