Thesis - Tumb1.biblio.tu-muenchen.de - Technische Universität ...

Näherungen bzw. Grenzwertbetrachtungen für kleine Defekte nicht mehr zutreffen. Für
große Defektflächenanteile und damit nahezu unbedampfte Polymeroberflächen sollte
sich ein Verhalten, das durch reine Flächenabschattung bestimmt wird, ergeben. Das
heißt, das dimensionslose Durchlässigkeitsverhältnis ist dann direkt vom Anteil an
unbedampfter Fläche abhängig. Die eigene Näherungsformel läuft nahezu exakt in
dieses Verhalten und stellt somit eine gute Näherung über einen sehr großen
Wertebereich dar.
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Das Modell von Czeremuszkin et al. liefert durchwegs Werte, die um knapp Faktor 2
über allen anderen liegen. Offenbar ist die heuristische Betrachtungsweise für eine
quantitative Vorhersage zu ungenau.
Es bleibt somit festzuhalten, dass die Modelle von Prins und Hermans [85] bzw. die
Erweiterung von Mercea, Muresan et al. [86], Rossi und Nulman [96], Yanaka et al. [98]
als auch Müller und Weisser [99] für die Grenzwerte kleiner runder bzw. quadratischer
Defekte und großer Defektabstände lediglich eine geringe Abweichung von den real zu
erwartenden Permeationswerten haben. Für eine grobe Abschätzung der
Permeationseigenschaften sind sie damit ebenfalls geeignet. Für den Übergangsbereich,
in dem die Wechselwirkung der Defekte untereinander deutlich vorhanden ist, liefern
alle Modelle, außer den dreidimensionalen numerischen Modellen, dagegen nur eine
mittelmäßige Beschreibung der real zu erwartenden Permeationswerte. In diesem Fall
sollte für eine quantitative Berechnung der Durchlässigkeit auf das vorgestellte
3D-Modell zurückgegriffen werden.
Gerade mehrlagige Foliensystemen, wie doppelseitig bedampften Folien bzw. Folien,
bei denen die bedampften Seiten gegeneinander kaschiert wurden, lassen sich nur durch
dreidimensionale Modellierung beschreiben. Nur mit den hier vorgestellten Modellen
lassen sich solche Verbunde untersuchen und Vorhersagen zum Permeationsverhalten
treffen.
Die detaillierte numerische Untersuchung der Permeationseigenschaften von
bedampften Folien und Folienlaminaten liefert die Bestätigung für bereits vermutete
Zusammenhänge und in vielen Fällen Optimerungsansätze bei der Folienbedampfung
und beim Foliendesign. Nutzt man nun zur Ermittlung der notwendigen Daten über
Defektgrößen, -häufigkeiten, Schichtdicken und Materialeigenschaften experimentelle
Methoden, so kann mit der hier vorgestellten Näherungsformel und den Abschätzungen
eine quantitative Berechung und damit eine Vorhersage der Permeationseigenschaften
der entsprechenden Struktur erfolgen, ohne dass langwierige Versuche bei der
Beschichtung und Weiterverarbeitung durchgeführt werden müssen.