Teilprojekt 4
Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen
der Salzkristallisation im Porenraum mit Kryo-Methoden
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

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Herbert Juling
Stiftung Institut für Werkstofftechnik Bremen / MPA Bremen,
Abteilung ‘Analytische Baustoffmikroskopie’