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

An beiden Kurven kann eine deutliche Streuung der Messwerte abgelesen werden. Bei
der Sauerstoffpermeation beträgt die maximale Schwankungsbreite knapp einen Faktor
2, während sie für die Wasserdampfpermeation mit etwa Faktor 3,5 deutlich größer
ausfällt.
143 Permeation__________________________Seite der Aktivierungsenergie zur Untersuchungen 7.3
Die Sauerstoffpermeationswerte weisen keine signifikante Korrelation zur Rauigkeit der
Aluminiumschicht auf. Bei dem Wasserdampfpermeationswerten ist jedoch anhand der
Minimal- und Maximalwerte eine Tendenz zu erkennen. So fallen sowohl die minimal
als auch die maximal gemessenen Wasserdampfpermeationswerte mit zunehmender
Rauigkeit deutlich.
Eine eindeutige Aussage zum Rauigkeitsabhängigkeit der Permeation von Sauerstoff
und Wasserdampf kann jedoch aufgrund des geringen Signifikanzniveaus nicht
getroffen werden. In grober Näherung führt eine Erhöhung der Rauigkeit jedoch zu einer
Abnahme der Wasserdampfdurchlässigkeit, während die Sauerstoffdurchlässigkeit
nahezu unverändert bleibt.
7.3 Untersuchungen zur Aktivierungsenergie der Permeation
Aufgrund der geringen Abmessungen der Korngrenzen verhält sich der Stofftransport
durch solche Strukturen, wie bereits in den Grundlagen erläutert, vollkommen anders als
der durch makroskopische Schichtdefekte. Die Analyse der Aktivierungsenergie der
Permeation sollte daher einen weiteren Hinweis auf die Transportwege liefern können.
Daher wurden an verschiedenen Mustern die Aktivierungsenergien der Sauerstoff-,
Kohlendioxid- und Wasserdampfpermeation untersucht. Dazu wird bei verschiedenen
Temperaturen die Permeationsrate gemessen. Trägt man den Logarithmus der
Durchlässigkeit über der inversen Temperatur in Kelvin auf, ergibt sich aus der Steigung
multipliziert mit der allgemeinen Gaskonstante R die Aktivierungsenergie in kJ/mol.
Die Ergebnisse sind in Abb. 7-6 auf den nächsten Seiten zusammengefasst.
Um einen Schichtdickeneinfluss ausschließen zu können, wurden je zwei bedampfte
Muster gleicher optische Dichte OD 3,0 (S7) ausgewählt, die sich in ihrer
Defektgrößenverteilung deutlich unterschieden. Sie sind jeweils mit dem Hinweis "gute
Barriere" bzw. "schlechte Barriere" gekennzeichnet. Ihre Aktivierungsenergien wurden
mit der Aktivierungsenergie des unbedampften Polymers verglichen.