Anwendung des NMR-Imaging als zerstörungsfreies Prüfverfahren

Neben ersten Anwendungen der NMR-Spektroskopie als zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Charakterisierung des Vernetzungsgrades und von Phasenübergängen in polymeren Materialien, bieten die bildgebenden NMR-Verfahren (NMR-Imaging/-Tomographie) Möglichkeiten zur räumlich auflösenden Beschreibung von Vorgängen wie die Absorption und Diffusion von niedermolekularen Flüssigkeiten (Feuchte, organische Lösungsmittel oder Treibstoffe) in Polymeren. Neben der Bestimmung der Verteilung der Flüssigkeiten in den polymeren Materialien können anhand der mittels der NMR-Spektroskopie ermittelten Relaxationszeiten Aussagen über den Bindungszustand der Flüssigkeiten im Polymer getroffen werden. Zu mehreren Themengebieten sollen NMR-Imaging-Untersuchungen vorgestellt werden: die Kenntnis des Feuchtegehaltes und der Verteilung der Feuchte, die von kohlenstoffaser oder glasfaserverstärkten Harzen absorbiert ist, stellt eine wichtige Größe für die Betriebsfestigkeit dieser Werkstoffe unter Umweltbedingunge n (Feuchte in Kombination mit erhöhter Temperatur) dar, da die Feuchte die mechanischen Eigenschaften wie die interlaminare Scherfestigkeit und die Dauerfestigkeit bei mechanischer Wechselbeanspruchung stark herabsetzt. Ferner können Schädigungen des Werkstoffes aufgrund der Schädigung der Haftung in die Grenzfläche zwischen Faser und Matrix auftreten. Hier bietet das NMR-Imaging Möglichkeiten die Feuchteverteilung abzubilden und diese Schädigungen zu erkennen und zu beurteilen. Ein weiteres Anwendungsgebiet stellt die Untersuchung des Absorptionsverhaltens von organischen Lösungsmitteln in Kautschukmaterialien dar. Hier bieten sich Möglichkeiten die Diffusion des Lösungsmittels zerstörungsfrei über einen längeren Zeitraum zu untersuchen, und so die Beständigkeit des Kautschuks gegenüber Lösungsmitteln zerstörungsfrei zu ermitteln. Weitere Anwendungsgebiete des NMR-Imaging liegen in der Bestimmung des Abbauverhaltens von Implantatwerkstoffen aus biologisch abbaubaren Polymeren oder in