Restfett­bestimmung und Kontaktwinkel­messung

Öle, Fette und andere organische Rückstände auf Metalloberflächen können die Haftung von Beschichtungen und die Wirkung nachfolgender Vorbehandlungsschritte beeinträchtigen.

Das IKS bestimmt die Restfettbelegung quantitativ mit dem Oberflächenkohlenstoff-Analysator nach einem IKS-Hausverfahren; das Kontaktwinkel-Messgerät ergänzt die Analyse um die Benetzbarkeit der Oberfläche. Beide Geräte gehören zur Ausstattung der Abteilung Überzüge und Analytik.

Typische Fragestellungen

Restfettbelegung metallischer Oberflächen, z. B. zur Bewertung von Reinigungs- und Entfettungsschritten

Vergleich von Entfettungsverfahren und Prozessvarianten in der chemischen Oberflächenvorbereitung

Organische Verunreinigungen auf Oberflächen vor und nach einer Oberflächenvorbereitung

Benetzbarkeit einer Oberfläche als Hinweis auf ihren Reinigungs- und Vorbehandlungszustand

Ursachenklärung bei Haftungsstörungen von Beschichtungen im Rahmen der Schadensfallanalyse

Messprinzip

Bei der Restfettbestimmung wird die Probe im Oberflächenkohlenstoff-Analysator im Sauerstoffstrom erhitzt. Organische Beläge verbrennen dabei zu Kohlendioxid, dessen Menge der Analysator erfasst. Bezogen auf die Probenfläche ergibt sich die flächenbezogene Kohlenstoffbelegung, angegeben in mg/dm². Das Gerät wird über einen Sollwert kalibriert, und jede Probe wird mehrfach bestimmt. Das IKS-Hausverfahren zur quantitativen Bestimmung von Ölen und Fetten auf Oberflächen sieht neben dem Kohlenstoffanalysator auch die Fluoreszenzmessung vor.

Bei der Kontaktwinkelmessung wird ein Flüssigkeitstropfen auf die Oberfläche gesetzt und der Winkel zwischen Oberfläche und Tropfenkontur an der Dreiphasengrenze optisch bestimmt. Kleine Winkel zeigen eine gute, große Winkel eine geringe Benetzung an; organische Rückstände erhöhen den Kontaktwinkel von Wasser in der Regel deutlich. Aus Messungen mit mehreren Prüfflüssigkeiten bekannter Oberflächenspannung lässt sich die freie Oberflächenenergie des Festkörpers berechnen.

Beide Verfahren ergänzen sich: Die Kohlenstoffanalyse liefert eine quantitative Belegung über die gesamte Probenfläche, die Kontaktwinkelmessung eine örtliche Aussage zur Benetzbarkeit. Welche Stoffe die Verunreinigung bilden, klären bei Bedarf weitere Verfahren des Analytiklabors, etwa REM/EDX für die Elementzusammensetzung oder die FT-IR-Spektroskopie für organische Stoffe.

Ergebnisse

1  Kohlenstoffbelegung
flächenbezogener Kohlenstoffgehalt in mg/dm² als Mittelwert aus Mehrfachbestimmungen.

2  Kontaktwinkel
Messwerte je Prüfflüssigkeit und Messstelle, bei Bedarf die daraus berechnete freie Oberflächenenergie.

3  Vergleich
Gegenüberstellung von Proben vor und nach Reinigung, Entfettung oder Strahlen bzw. verschiedener Prozessvarianten.

4  Untersuchungsbericht
Probenbeschreibung, Messbedingungen und Bewertung, bei Bedarf mit ergänzenden Analysen.

Anwendung: Chemische Oberflächenvorbereitung und Galvanik, Qualitätssicherung von Reinigungs- und Entfettungsprozessen, Schadensfallanalyse und Forschung.

Weiterführend

Arbeitsfeld Analytik Fachbereiche und Ausstattung Normen und Hausverfahren Chemische Oberflächenvorbereitung und Galvanik

Anfrage zu diesem Verfahren

Beschreiben Sie kurz Werkstoff, Probengröße, die Vorbehandlung der Oberfläche und die Fragestellung. Wir prüfen, ob die Restfettbestimmung oder die Kontaktwinkelmessung geeignet ist, und nennen Ihnen andernfalls ein alternatives Verfahren.

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