Rheologie und mehr – Teil 3: Kombination mit anderen analytischen Methoden

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Kleinwinkel-Röntgenstreuung

Das Verfahren zur Kleinwinkel-Röntgenstreuung (SAXS) basiert auf der Aufnahme elastischer Röntgenstreuung durch Proben mit Inhomogenitäten im Nanometerbereich. Diese liefert Informationen über die Form und Größe von Makromolekülen, charakteristische Abstände teilweise geordneter Materialien, Porengrößen und andere Daten. Durch Rheologie in Kombination mit SAXS-Verfahren lassen sich scherabhängige Nanostrukturänderungen in komplexen Proben untersuchen – von einer strömungs- und temperaturbedingten Kristallisation bis hin zu Scherbändern.

Rheo-SANS: Auch bei dieser Methode geht es um die Analyse der Struktur im atomaren Bereich, und das während einer rheologischen Messung. Neutronen werden von Atomkernen oder durch das magnetische Moment ungepaarter Elektronenspins in magnetischen Proben gestreut. Anders als ein Röntgenphoton mit einer ähnlichen Wellenlänge, das mit der Elektronenwolke interagiert, wechselwirken Neutronen mit dem Atomkern selbst. Da das Neutron ein elektrisch neutrales Teilchen ist, dringt es tief in das Grundmaterial ein und sondiert dieses.

Dielektrische Spektroskopie

Die dielektrische Spektroskopie ist eine Methode, die die Reaktion eines Materials auf ein elektrisches Feld untersucht. Als Messgröße dient der elektrische Strom, der als Reaktion auf ein elektrisches Wechselfeld durch eine Probe fließt, und das als Funktion der Feldfrequenz. Die Auswertung des erfassten dielektrischen Spektrums liefert Informationen über die Struktur und das Verhalten des analysierten Materials. Der DRD-Aufbau besteht aus einem LCR-Meter, das mit einem elektrisch isolierten Platte/Platte-Messsystem mit Peltier- oder Konvektionstemperierung verbunden ist. Die zwei Platten bilden einen Kondensator, dessen Temperatur in einem Bereich zwischen -40 °C und bis zu 200 °C (Peltier) bzw. zwischen -130 °C und 200 °C (Konvektion) geregelt werden kann. Durch die Software werden eine flexible Gestaltung der Versuche im Rotations- und Oszillationsmodus sowie die Synchronisierung von LCR-Meter und Rheometer über einen Auslöseimpuls garantiert.

* Dr. A. Kutter: Anton Paar Germany, 73760 Ostfildern

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