Forschung und Entwicklung

Das TITK ist ein anerkanntes Materialforschungsinstitut auf den Gebieten der Funktions-
und Strukturpolymere, Verbundwerkstoffe, Kunststoff-Verarbeitung und Nanowerkstoffe. Essentieller Bestandteil hierfür ist die Charakterisierung und Schadensanalyse von Oberflächen, um Schwachstellen aufzuklären bzw. vorzubeugen.

Ziel der Forschung ist die:

• Beurteilung von Benetzungs- und Haftungsproblemen
• Untersuchung von Adhäsionseigenschaften
• Qualitätssicherung von Oberflächen und Schichten
• Optimierung von Beschichtungen (Coatings)
• Bestimmung der Qualität von Oberflächenbehandlungen
  (z.B. Plasmavorbehandlung)
• Prüfung der Oberflächenreinheit

Aktuelle Forschungsthemen:

• Untersuchungen zum Einfluss latent nanoskaliger Additive auf die Oberflächeneigenschaften von Nanocompositen
• Optimierung von Technologieparametern bei Rolle-zu-Rolle-Prozessen zur Herstellung von Mehrfachschichtsystemen für Polymerelektronik
• Untersuchungen zur Auswirkung verschiedener Lösungsparameter auf das Applikationsverhalten bei der Funktionalisierung von Spritzgussbauteilen
• Untersuchungen von Mehrfachschichtsystemen für Polymersolarzellen

Dienstleistungen

Bestimmung von:

• Oberflächenspannung
  
• Grenzflächenspannung
• Oberflächenenergie
• Abrollwinkel (z. Bsp. Lotuseffekt)
• Benetzungsverhalten („Wetting Envelopes“)
• polaren und dispersen (unpolarer) Anteilen der Oberflächenenergie von Festkörpern und Flüssigkeiten

Messungen

• am hängenden Tropfen (Pendant Drop)
• am sitzenden Tropfen (Sessile Drop)
• statisch und dynamisch (Fortschreite- und Rückzugswinkel) an gekrümmter Oberfläche
• unter Schutzgas-Atmosphäre und temperaturabhängig

Strukturcharakterisierung durch Messung von

• Form,
  
• Rauheitsparameter (µ-Welligkeit, µ-Rauheit),
  
• Höhen und Breiten von Strukturen und
  
• Oberflächenmorphologie im Nano-Bereich

Schadensanalyse

Analyse von Verunreinigungen

Quantifizierung und Visualisierung von Verschleißparametern

Aufnahme von Videosequenzen (High-Speed) Einzelbildauswertung

Plasmabehandlung von Oberflächen für nachfolgende Beschichtungen   (kleinflächig)

Ergänzende Untersuchungen:

Schichtdickenbestimmung
Kratzfestigkeitsprüfung, Abriebverhalten
Alterungsuntersuchung (Klimaprüfstand)
Absorptions- und Reflexionsverhalten
elektrische Kennwerte

Technik

Kontaktwinkelmessgerät

mit

• PC-gesteuertem Multi-Dosiersystem mit bis zu 4 verschiedenen Standard Testflüssigkeiten
• PC-gesteuertem Einfach-Dosiersystem für das Auftragen und die Messung von Sonderflüssigkeiten
• Hochgeschwindigkeitskamera (Aufnahmegeschwindigkeit bis 360 Bilder/sec) und Möglichkeit der Einzelbildauswertung
• Peltier-Temperierkammer (Temperaturbereich von -30 °C bis +160 °C) Schutzgasanschluss
• Neigetisch

max. Probenabmessungen: 300 x 8 x 150 mm
Messbereich Oberflächenspannung: 1x10² bis 100 mN/m
0,01 mN/m Messauflösung
Messbereich Kontaktwinkel: 0 bis 180 °
+/- 0,1 ° Messgenauigkeit

3D-Weißlicht-Konfokal-Mikroskop

Auflösung in Z-Ebene max. 10 nm
Bildfeld ab 150 x 160 µm
Arbeitsabstand 10 cm

Lichtmikroskop

für Messgrößen bis minimal 1 µm 3D-Aufnahmetechnik zur Erhöhung der Tiefenschärfe Software für digitale Bildanalyse
Differentieller Interferenz-Kontrast zur plastischen Darstellung von Oberflächen
Arbeitsstand: 2,5 cm

Videokamera für mikroskopische Aufnahmen (Farbe)

Anlage für Plasmabehandlungen
Sputter-Coater
Spin-Coater
Ellipsometer
REM/ EDX
Atom-Kraft-Mikroskop (AFM)
IR-Mikroskop
FT-IR-Spektrometer

Für Prüfdienstleistung: Mikroskopie
Frau Dipl.-Phys. Karin Schultheis
Telefon: 03672 / 379 558
Telefax: 03672 / 379 379
Email: schultheis(a)titk.de

Für Forschung und Entwicklung:
Herr Prof. Dr.
Klaus Heinemann
Leiter der Abteilung Funktionspolymersysteme und Physikalische Forschung
Telefon: 03672 / 379 230
Telefax: 03672 / 379 379
Email: heinemann(a)titk.de

Thüringisches Institut
für Textil- und
Kunststoff-Forschung e.V.
Breitscheidstraße 97
D-07407 Rudolstadt
Email: info(a)titk.de
Telefon: 03672 / 379 0
Telefax: 03672 / 379 379

AGB OMPG (75 kB)
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FT-IR-Spektrometer