Mikroskopie von Kunststoffen mit dem Phenom ProX Desktop SEM

Schnelle und genaue REM-Fehleranalyse

Ganz gleich, ob Forscher an der Analyse von Kunststoffdefekten oder an der Überwachung der Mikroplastikverschmutzung arbeiten, sie benötigen eine schnelle und genaue Methode zur Analyse ihrer Proben. Das Thermo Scientific Phenom ProX Desktop-Rasterelektronenmikroskop ( REM ) erfüllt diese Anforderungen und ist ein schnelles und flexibles Instrument zur Untersuchung verschiedener Kunststoffproben mit minimaler Probenvorbereitung.

Ein Forschungslabor, das das Phenom ProX Desktop REM einsetzt, ist die Abteilung Material- und Fehleranalyse des Kunstoff-Instituts Lüdenscheid in Deutschland. Das Labor führt jährlich mehr als 1.000 Untersuchungen durch, bei denen die Textur, Morphologie, Ausrichtung und andere Merkmale einer Vielzahl von Kunststoffen untersucht werden, um die Ursache für das Versagen von Kunststoffteilen zu ermitteln.

Das Labor entschied sich für das Phenom ProX Desktop REM, um seine elektronenmikroskopischen Analysen von Kunststoffen durchzuführen, weil es sehr flexibel ist und schnell Daten liefert. Für die Bildgebung bei höheren Vergrößerungen oder für Proben, die schlecht leiten (wie die meisten Polymere), kann mit dem LUXOR-Sputter-Coater im Voraus eine Gold- oder Platinbeschichtung aufgebracht werden. Diese Beschichtung leitet überschüssige Energie von der Probenoberfläche ab, so dass hochauflösende REM-Bilder aufgenommen werden können. Der Einsatz des REM in Kombination mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDS) ermöglicht dem Anwender eine zerstörungsfreie chemische Analyse. Mechanische Eigenschaften können mit Hilfe eines Miniatur-Zug- und Druckprüfstands direkt im REM untersucht werden.

Kunststoffe werden häufig mit Glaskugeln verstärkt. Um qualitativ hochwertigen Kunststoff herzustellen, müssen die Glaskugeln gleichmäßig verteilt sein, und der Kunststoff muss dennoch gute Biegeeigenschaften aufweisen. Mit dem Phenom ProX Desktop REM können die Forscher die Verteilung der Glaskugeln und ihre Haftung an der umgebenden Kunststoffmatrix nach verschiedenen Recyclingprozessen beobachten und so besser verstehen, wie sich das Material im Laufe der Zeit abbaut.

Äußerst zuverlässige Informationen über Mikroplastik

Ein anderer Kunde setzt das Phenom ProX Desktop REM ein, um die Menge und Art von Mikroplastik zu analysieren und Spuren von Verunreinigungen auf der Oberfläche dieses Mikroplastiks zu untersuchen.

Da Umweltproben eine Vielzahl von Substanzen enthalten, kann es schwierig sein, Mikroplastik genau zu identifizieren. Um diese Analysen durchzuführen, verwenden die Forscher in der Regel die Spektroskopie in Kombination mit menschlicher Beobachtung: Sie suchen manuell nach auffälligen Objekten und wählen diejenigen aus, die mit der Spektroskopie analysiert werden sollen.

Dieses Verfahren ist nicht nur zeitaufwändig, sondern auch mit menschlichen Fehlern behaftet. Außerdem werden Partikelgröße und Oberflächenmorphologie nicht bestimmt.

Bild: Das Bild der rückgestreuten Elektronen (BSE) zeigt einige sehr helle Partikel, bei denen es sich wahrscheinlich um Metallteile handelt. Da der Auftraggeber dieser Analyse nur an der Untersuchung von Mikroplastik interessiert ist, konnten diese Partikel von der weiteren Analyse ausgeschlossen werden. Solche Partikel können jedoch auch eine wichtige Quelle für Verunreinigungen sein, z. B. in Kunststofffolien. Auch hier kann die zerstörungsfreie chemische Analyse mit EDS Abhilfe schaffen, um die Art der Verunreinigung zu bestimmen.

Mit dem Phenom ProX Desktop REM konnte der Kunde also sowohl die chemische Beschaffenheit als auch die Menge des Mikroplastiks untersuchen. Mit EDS kann er die elementare Zusammensetzung des Mikroplastiks bestimmen.

Eine vielseitige Lösung für die Kunststoff-Elektronenmikroskopie

Das Phenom ProX Desktop REM bietet eine hochauflösende Hochgeschwindigkeits-Bildgebung sowie eine integrierte chemische Analyse über EDS und ist damit die ideale Lösung für eine Vielzahl von Anwendungen. Es ist nur eine minimale Probenvorbereitung erforderlich und die Zeit zwischen Probe und Ergebnis ist branchenführend, was sowohl die Produktivität als auch die Qualität der Ergebnisse verbessert.

Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie die Elektronenmikroskopie Ihnen bei Kunststoffanalysen helfen kann?

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