Oberflächenanalytik

Grenzflächen verstehen und optimieren

© Fraunhofer IFAM

Ober- und Grenzflächen spielen eine entscheidende Rolle für die Qualität und Leistungsfähigkeit zahlreicher Produkte und industrieller Prozesse. Bereits geringste Verunreinigungen können Beschichtungs- und Fertigungsprozesse beeinflussen und deren Funktionalität stören. Dies betrifft unter anderem Anwendungen in den Bereichen Kleben, Lackieren, Drucken und Metallisieren.

Das Fraunhofer IFAM bietet eine breite Palette an Untersuchungsmethoden zur umfassenden chemischen und strukturellen Analyse von Oberflächen auf der Nanoskala an.

Unsere langjährige Expertise in der industriellen Forschung ermöglicht es uns, gezielt auf folgende Fragestellungen einzugehen:

  • Haftung von Beschichtungen (z.B. Lacke, Druckfarben, Metallisierungen, Plasmaschichten) oder Klebungen
  • Benetzungsstörungen
  • Filmische und partikuläre Kontaminationen auf Oberflächen oder in Materialien
  • Alterungsverhalten von Verbundwerkstoffen
  • Effektivität von Reinigungsprozessen und Oberflächenvorbehandlungen (Laser, Primer, etc.)

Unser Ziel ist es, gewonnene Erkenntnisse praxistauglich zu übertragen und Untersuchungen passgenau auf individuelle Anforderungen abzustimmen. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Oberflächentechnologinnen und -technologen im Haus stellen wir sicher, dass Ihre Fragestellungen kompetent bearbeitet werden.

Unsere analytischen Kompetenzen umfassen:

Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie
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Transmissionselektromikroskopie
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  • Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS): Elementanalyse auf Nanometerebene
    • Informationstiefe <10 nm, Sputter-Tiefenprofilierung möglich
    • Messbereich 500 μm (typisch), Auflösung 5 μm (imaging)
    • Vergleich EDX: 1-3 µm
  • Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS): Hochauflösende molekulare Oberflächenanalyse
    • Identifikation von Additiven, Fettsäureverbindungen, Spurenelemente, etc.
    • Messbereich: mindestens 500 μm bei 3 µm Auflösung (typisch),
      bis zu 50 nm Auflösung möglich
    • Tiefenprofilierung möglich
  • IR-Spektroskopie & Mikroskopie (PiFM, Raman, Hyperion II QCL): Identifikation chemischer Strukturen
    • PiFM: IR-Spektren und Verteilungsbilder mit AFM-typischer Auflösung (<10 nm laterale Auflösung)
    • IR und konfokale Raman-Mikroskopie nach Stand der Technik
  • Rasterkraftmikroskopie (AFM): Mechanische und topographische Analyse auf der Nanoskala
    • Parallele Erfassung von E-Modul, Adhäsion, Strom, Spannungen, etc.
    • Rauheitsanalyse
  • Raster- und Transmissions-Elektronenmikroskopie (REM, TEM): Atomare Bildgebung und Elementanalysen
    • Hochauflösende Abbildung bis zu atomarer Auflösung (2.4Å)
    • Bestimmung von Elementzusammensetzungen und
      Bindungszuständen (EDX, EFTEM, EELS)
    • Elektronentomographie mit bis zu 1-2 nm Auflösung
    • Dual-beam System (FIB)
    • Topologie und Elementzusammensetzung
      von Oberflächen
    • Zielpräparation von TEM-Lamellen

Darüber hinaus stehen uns weitere spezialisierte Methoden über unser umfangreiches Netzwerk innerhalb und außerhalb von Fraunhofer zur Verfügung. Besonders bei komplexen Forschungs- und Entwicklungsprojekten profitieren Sie von einem integrierten Ansatz, der alle Analysen aus einer Hand bietet.

Kontaktieren Sie uns gern – wir finden die optimale Lösung für Ihre analytische Herausforderung!