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Seite 96____________________________________________________5 Experimentelle Ergebnisse Abb. 5-22: Vergleich eines charakteristisch geformten Defekts im LM, REM und AFM; oben: Lichtmikroskop, Mitte: REM, unten: AFM; Markierungen siehe Text
Aufgrund des in der Aufdampfkammer vorhandenen Restsauerstoffs ist es auch denkbar, dass die im Lichtmikroskop beobachteten Defekte nur optisch transparent, jedoch keine echten Defekte in der aufgedampften Schicht darstellen. In diesem Fall könnte es sich bei den gefundenen Defekten um impermeable Aluminiumoxidbereiche handeln. Eine Vorhersage der Permeationsraten auf Basis der lichtmikroskopischen Messungen würde dann höhere Permeationswerte liefern, als sie experimentell zu messen wären. Vergleicht man nun die Lichtmikroskopaufnahme mit den AFM- und REM-Bildern, ist deutlich zu erkennen, dass bei beiden Methoden eine kleine Stufe im Bereich des 5.5 Mikroskopische Defektanalyse________________________________________________Seite 97 Defekts auftritt. Gäbe es dort eine transparente Oxidschicht, könnte eine solche Beobachtung nicht gemacht werden. Damit scheint im Bereich des Defekts tatsächlich keine Schicht mehr vorhanden und das Polymer frei zugänglich zu sein. Um diese Aussage weiter zu erhärten, wurde innerhalb des optisch transparenten Defektbereichs eine Stoffanalyse mittels EDX durchgeführt; siehe Anh. A.5, S. 172f.. Es fand sich jedoch kein Sauerstoffpeak, der auf ein Vorhandensein von Aluminiumoxid hinweist, sondern lediglich ein ausgeprägter Kohlenstoffpeak, der der BoPP-Folie zuzuordnen ist. Offenbar liegt im Bereich des Defekts damit die Polymeroberfläche frei zugänglich vor. Eine Oxidschicht ist dementsprechend nicht vorhanden. Die zur Modellierung getroffenen Annahmen stehen damit in Übereinstimmung mit der Realität. Vergleicht man die Permeationsraten, die sich rechnerisch mit Hilfe der Näherungsformel (siehe Kap. 6.2) und den Defektgrößenverteilungen der unterschiedlichen Analysemethoden ergeben, so zeigt sich eine, im Rahmen der Messgenauigkeit, gute Übereinstimmung; siehe Tabelle 5-4. Tab. 5-4: Vergleich der rechnerisch aus den dargestellten AFM-, REM, und LM-Defektgrößenverteilungen ermittelten Permeationsraten mit Hilfe der Näherungsformel berechnete dimensionslose Permeationsrate AFM REM LM Q/Q0 0,029 0,031 0,033 Die maximale Abweichung der einzelnen Ergebnisse beträgt knapp 14%. Dies ist im Wesentlichen auf eine geringfügige Überschätzung der Defektgröße im Lichtmikroskop zurückzuführen. Insgesamt lässt sich zusammenfassen, dass durch lichtmikroskopische Aufnahmen bei geeigneten Einstellungen eine einfache quantitative Auswertung von Defektgrößen bis herunter zu wenigen hundert Nanometern Größe möglich ist. Voraussetzung hierfür ist einerseits eine Eichung mit anderen höher auflösenden Methoden wie REM oder auch AFM. Andererseits dürfen die untersuchten Muster keine deutlich unter der
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Lehrstuhl für Feststoffund Grenzfl
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Bei kohlensäurehaltigen Getränken
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Ist ein Makromolekül nur aus einer
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2.2.2 Folienherstellung Grundlagen
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Dichte ~ 1390 kg/m3 850 - 920 kg/m3
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amorphen Bereichen Mikrohohlräume
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und Niederdruckseite der Folie zur
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ab. j ∂N 1 ------ ⋅ -- - D∇c
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Diese lineare Gleichung N(t) schnei
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Metallatomen sehr viel kleiner sind
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In diesem Fall geht man davon aus,
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Defekte in der aufgebrachten Schich
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------------ Θi Hermans entwickelt
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teilten diesen Fluss in zwei unters
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Insgesamt zeigt das Modell den wich
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dPolymer dPolymer dPolymer Schließ
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und die Permeationskoeffizienten de
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