660 Chemische Verfahrenstechnik
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The ongoing miniaturization, multi-layer structure parts and hybrid parts require methods to determine mechanical properties on a micro-scale. However, there is a gap in measuring techniques. On one hand there are the classical methods to measure hardness e.g. VICKERS, ROCKWELL, UNIVERSAL, IRHD etc having resolutions typically above 100μm. On the other hand there are well-developed AFM methods that allow for the determination of mechanical properties in the nanometer range. This paper describes an indentation technique that yields data of mechanical properties in the micrometer range between typically 5 to 50 μm. The measuring device and the data evaluation is presented. Results of micro-mechanical mapping are shown for NR-SBR rubber interfaces, a fuel tank and a part manufactured by two component injection moulding. Finally, the measured micro-mechanical stiffness is compared to the YOUNG’s modulus of the corresponding materials.
A method for the identification of polymeric residues in recycled aluminium by using analytical pyrolysis at 700°C hyphenated to gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC/MS) was presented for the first time. The polymeric residues in recycled aluminium were identified as a mixture of polyethylene, polystyrene, and phenolic resin. The described method could be useful for the aluminium industry as a part of the quality control of the recycled aluminium production.
Die Wiederverwertung von Kunststoffen (Kunststoffrecycling) kann in die werkstoffliche (materielle), die rohstoffliche (chemische) und die energetische Verwertung unterteilt werden. Beim werkstofflichen Kunststoffrecycling werden sortenreine Kunststoffreste gewaschen, gemahlen und von der Kunststoff verarbeitenden Industrie als Rohmaterial eingesetzt. Der chemische Aufbau des erhaltenen Werkstoffs (Re-Granulats) bleibt erhalten. Bei der rohstofflichen Verwertung werden Kunststoffreste zu Monomeren zurückgeführt. Die erhaltenen Monomere werden dann bei der Herstellung neuer Kunststoffe verwendet. Bei der energetischen Verwertung werden die Kunststoffreste der Zement- oder Stahlindustrie als Energieträger zugeführt.
Der zunehmende Einsatz der Polymerwerkstoffe in der Automobilindustrie erfordert empfindliche und zuverlässige Methoden zur Analyse der verwendeten Stoffe. Bei Schadenanalysen an Komponenten in Kraftfahrzeugen stehen oftmals nur wenige Informationen über das Bauteil selbst, wie die chemische Zusammensetzung, die Temperaturbeständigkeit, mögliche Kontaminierungs stoffe oder mechanische Eigenschaften zur Verfügung. Der Schadensbereich ist meistens be grenzt und nicht immer homogen. Zur Klärung des Schadens stehen häufig nur kleine Proben mengen zur Verfügung, die jedoch für die Erkennung der Schadensursache von großer Bedeutung sein können.
Die analytische Pyrolyse ist eine universell einsetzbare Messtechnik zur Untersuchung von hoch molekularen organischen Verbindungen. Bei der Pyrolyse der hochmolekularen organischen Ver bindungen entstehen durch thermische Zersetzung bei 500-1400°C in einem Inertgasstrom nieder molekulare Verbindungen. Diese niedermolekularen Pyrolyse-Produkte werden dann den her kömmlichen Analyseverfahren wie GC-FID, GC/MS oder GC/FTIR unterworfen, die Rück schlüsse auf chemische Zusammensetzung und Struktur der Ausgangsstoffe erlauben. Die Festphasen mikroextraktion (SPME) ist eine lösungsmittelfreie Mikroextraktionstechnik. Im Headspace-Modus (HS) wurde SPME in den letzten Jahren für die Bestimmung von Rest mono meren und gesund heits gefährdenden, leichtflüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) in Kunststoffen verwendet.