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2003
Book Article
Titel
Methoden der analytischen Bewertung und Charakterisierung von Materialoberflächen und Funktionsschichten
Alternative
Method of analytical evaluation and characterization of material surfaces and functional layers
Abstract
Grenzflächen und Oberflächen sowie dünne Funktionsschichten definieren die Eigenschaften eines Werkstücks im Kontakt mit seiner Umgebung. Dazu gehören die chemischen, physikalischen, aber auch die biologischen Wechselwirkungen. Letztere werden vor allem dominierend, wenn z. B. Produkte aus der Pharma-, Medizin- oder Lebensmittelbranche betrachtet werden. Oberflächeneigenschaften und Funktionsschichten bestimmen somit unter anderem, ob das Produkt ""sauber" ist, benetzt werden kann, beständig gegen Umwelteinflüsse ist, verklebt werden kann, biokompatibel ist und so weiter und sofort. Das Maßschneidern dieser Materialoberflächen für den gewünschten Anwendungsfall erfordert eine umfassende analytische Charakterisierung, die meist begleitet wird durch praxisnahe Testverfahren. Diese Charakterisierung beginnt bei der Reinheitskontrolle von Ausgangsmaterialoberflächen, ist aus der Prozessoptimierung nicht mehr wegzudenken und endet bei der Qualitätskontrolle des fertigen Werkstücks. Weiterhin zeichnet sich modernes Werkstück- und Schichtdesign durch eine zunehmende Miniaturisierung (Nanotechnologie) gekoppelt mit hohen Ansprüchen an die analytischen Verfahren bezüglich der Nachweisgrenzen aber auch des lateralen Auflösungsvermögens aus. Aufgrund der Vielzahl an Parameter und Eigenschaften, die eine Funktionsoberfläche auszeichnen können und der nahezu unüberschaubaren Anzahl an analytischen Verfahren, ist der Anspruch an eine umfassende Beschreibung nur durch ein mehrbändiges lexikalisches Werk zu leisten. Dennoch wird in diesem Beitrag versucht, einen Einblick in typische oberflächenanalytische Fragestellungen zu geben und anhand von Beispielen die Möglichkeiten und Grenzen heutiger Analyseverfahren aufzuzeigen.