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Prüfung von Elastomeren mit NMR

 
: Wolter, B.; Köller, E.

Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. -DGZfP-, Berlin:
ZfP in Anwendung, Entwicklung und Forschung. DGZfP-Jahrestagung 2001. CD-ROM : Zerstörungsfreie Materialprüfung
2001 (DGZfP-Berichtsbände 75)
V47
Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (Jahrestagung) <2001, Berlin>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IZFP ()
Elastomer; nuclear magnetic resonance (NMR); Prüfen

Abstract
Obwohl Elastomerbauteile meist als Verschleißteile eingesetzt werden, kann ihr unerwarteter Ausfall empfindliche Folgen haben (z.B. Fahrzeugreifen). Diese Bauteile müssen neben hohen mechanischen Belastungen, ebenso thermische und chemische Einflüsse ertragen (z.B. Kühlmittelschläuche, Korrosionsschutzschichten). Daher gewinnt die zerstörungsfreie Prüfung der Funktionseigenschaften und der Alterungsbeständigkeit von Elastomeren zunehmend an Bedeutung.
Bildgebende Verfahren der Wasserstoff-Kernresonanz (1H-NMR) ermöglichen die ortsaufgelöste Charakterisierung molekularer Bewegungen im Frequenzbereich zwischen 1 und 1012 Hz. Die innere Dynamik (Molekülbeweglichkeit) im Elastomer ist im starkem Maße abhängig von der Netzwerkdichte, der Kristallinität und dem Alterungszustand. Anhand von relaxationszeitgewichteten Bildern können räumliche Verteilungen dieser Parameter mit mikroskopischer Auflösung (ca. 100 mm) dargestellt werden. Dergestalt kann der mikro- und makrostrukturelle Aufbau des Werkstoffs in kurzer Messzeit zerstörungsfrei charakterisiert werden, beispielsweise bei der Entwicklung neuer Produkte.
Ein eindimensionales Profil dieser Messgrößen kann auch mit Hilfe der NMR-Aufsatztechnik bestimmt werden - z.Z. jedoch lediglich mit makroskopischer Auflösung (ca. 1 mm). Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist die einseitige Zugänglichkeit zum Prüfobjekt. Folglich können Objekte beliebiger Größe auch vor Ort oder im Produktionsprozess untersucht werden. Anwendungsbeispiele sind die Charakterisierung der Netzwerkdichte in Stahlgürtelreifen und die Bestimmung des Alterungszustands in elastomeren Korrosionsschutzschichten.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-7939.html