Teilprojekt 4
Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen
der Salzkristallisation im Porenraum mit Kryo-Methoden
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Durch die hochauflösende Abbildung von frühen Phasenumwandlungsvorgängen
und die mikroskopische Beschreibung des Verhaltens von kristallisierenden Salzen
im Porenraum bei Feuchtewechseln wird ein wesentlicher Beitrag zum Verständnis
der Schädigungsprozesse durch lösliche Salze zu leisten sein.
Die Salzkristallisation aus Porenlösungen soll dargestellt und Vorgänge bei
Phasenwechseln visualisieren werden. Dabei werden grundlegende Erkenntnisse über
Modifikationswechsel, Lösungsvorgänge und morphologische Veränderungen der
Salzkristalle erwartet.
In systematischen Untersuchungen müssen dazu die Möglichkeiten der hochauflösenden
elektronenmikroskopischen Abbildung von Salzlösungen erarbeitet und dabei die Grenzen
der Kryo-Technik ausgelotet werden.
Schließlich soll die Übertragung der Erkenntnisse aus idealisierten Systemen auf
reale Bedingungen erfolgen, wobei auf bisherige Erfahrungen aller Antragsteller
zurückgegriffen werden kann. Insbesondere die Parameter Konzentration der
Salzlösungen, Salzgemische, Porengrößenverteilungen und reale Feuchtezyklen
sollen hierbei in Betracht gezogen werden.
Im Institut für Werkstofftechnik besteht die Möglichkeit, feuchte Proben durch
Kryo-Präparation in ihrem momentanen Zustand einzufrieren und durch gezielte
Weiterpräparation in einem Kryo-Transfersystem in einem
Feldemissionsrasterelektronenmikroskop hochauflösend zu untersuchen.
Die Kryo-Untersuchungen haben den Vorteil, daß Schwankungen in den Umgebungsbedingungen
der Proben während der mikroskopischen Arbeiten nicht auftreten, sondern der
fixierte Zustand veränderungsfrei in Ruhe untersucht werden kann. Das ist insbesondere
im späteren Verlauf des Versuchsprogrammes von Vorteil, wenn in Zusammenarbeit
mit der Arbeitsgruppe Angewandte Optik im Teilprojekt 3 an der Universität Oldenburg
gezielt Zeitpunkte fixiert werden sollen, und zwa dann, wenn erste Quellverformungen
mit Hilfe der laserinterferometrischen Messungen detektiert werden. Nach der
Kryo-Präparation noch während der Messung in Oldenburg kann ein verfälschungssicherer
Transport der gekühlten Proben und eine anschließende zeitunkritische Untersuchung im
Kryo-Rasterelektronenmikroskop erfolgen.
--> Forschungsstandes dieses Teilprojektes mit Ablauf des ersten Untersuchungszeitraumes
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Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Herbert Juling
Stiftung Institut für Werkstofftechnik Bremen / MPA Bremen,
Abteilung ‘Analytische Baustoffmikroskopie’
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