TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hielscher, Stefan A1 - Lange, Thorid A1 - Stockmann, Jörg M. A1 - Lerche, D. A1 - Rietz, U. ED - Grellmann, W. ED - Frenz, H. T1 - Mehr-Proben-Prüfung mittels Zentrifugentechnologie in Zug- bzw. Druck-Beanspruchung: Klebfestigkeit, Schichthaftung, Materialhärte N2 - Testing under tensile (determination of adhesive or bonding strength) and compressive (determination of Brinell, ball or Vickers hardness) load conditions has been exclusivley realized so far as single-sample test by means of tensile and hardness testing machines. For the determination of tensile strength, the sample has to be two-sided clamped and, in order to avoid the introduction of any shear forces, a double-cardanic suspension is usually required. For the first time, centrifuge technology uses the centrifugal force as testing force in a multiple-sample arrangement of a drum rotor. As samples have to be supported only on one side, loading of samples can be realized by inserting. By means of the bench-top testing system, up to eight samples can be simultaneously tested regarding tensile or compressive strength. The bonded or otherwise with the sample connected test stamp is steered in a guiding sleeve and pulls from the outside under the effect of the centrifugal force radially outwards. In the moment of failure of the adhesive-bonded joint, coating/substrate system or composite material, a position-coded and an rpm-correlated signal is sent and enables this way the determination of either bonding, adhesive or composite strength in a multiple-sample arrangement. Similarly, the test stamp equipped with a distinct indenter presses from the inside under the effect of centrifugal force radially outwards. From the knowledge of the revolutions per minute, radius and test stamp mass one can determine either bonding-, adhesive respectively composite strength of Brinell, ball respectively Vickers hardness values. N2 - Für Prüfungen in der Beanspruchung auf Zug zur Bestimmung der Haft- bzw. Klebfestigkeit bzw. in der Beanspruchung auf Druck zur Bestimmung der Härte wurden bisher Zug- bzw. Härteprüfmaschinen als Ein-Proben-Prüfungen verwendet. In der Beanspruchung auf Zug ist die Probe beidseitig, und um das Einleiten von Querkräften zu verhindern, oft doppeltkardanisch einzuspannen. In jedem Falle handelt es sich um Ein-Proben-Prüfungen. Bei der Zentrifugentechnologie kann mit der Zentrifugalkraft als Prüfkraft unter Verwendung eines Trommelrotors erstmals in einer Mehr-Proben- Anordnung gearbeitet werden. Da die Proben nur einseitig unterstützt werden, ist die Beladung über einfaches Einstecken realisierbar. Mit dem Auf-Tisch-Prüfsystem können bis zu acht Proben gleichzeitig auf Zug oder Druck beansprucht werden. Ein aufgeklebter oder anderweitig mit dem Prüfkörper verbundener und unter Einwirkung der Zentrifugalkraft in einer Führungshülse radial nach außen laufender Prüfstempel beansprucht dann die Klebung, die Beschichtung oder den Verbund auf Zug bis zum Versagen. Im Augenblick des Abrisses wird ein positionscodiertes und drehzahlkorreliertes Signal gesendet und so die Bestimmung von Kleb-, Haft- bzw. Verbundfestigkeiten im Mehr-Proben-Versuch möglich. Analog beansprucht ein in einer Führungshülse radial innen an den Proben anliegender ggf. mit entsprechenden Eindringkörpern ausgerüsteter nach außen gerichteter Prüfstempel die Proben auf Druck. Aus Drehzahl, Radius und Prüfstempelmasse können dann Kleb-, Haft- bzw, Verbundfestigkeiten oder aber Brinell-, Kugeldruck- oder Vickers-Härtewerte bestimmt werden. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2014 - Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis - Werkstoffeinsatz, Qualitätssicherung und Schadensanalyse CY - Berlin, Germany DA - 04.12.2014 KW - Zentrifugentechnologie KW - Mehr-Proben-Prüfung KW - Zugfestigkeit KW - Druckfestigkeit KW - Härteprüfung KW - Centrifuge technology KW - Multiple-sample testing KW - Tensile strength KW - Compressive strength KW - Hardness PY - 2014 SN - 978-3-9814516-8-9 SN - 1861-8154 SP - 181 EP - 186 AN - OPUS4-32161 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stockmann, Jörg M. T1 - Visualization of low-contrast surface modifications: thin films, printed pattern, laser-induced changes, imperfections, impurities, and degradation N2 - Industrial quality control (QC) nowadays requires the visualization of surface modifications from the macro-scopic to the microscopic or even nanoscopic scale. This is a prerequisite to the evaluation of functionality and reliability, the detection of defects and their separation of artefacts. The diversity of applications ranges from low-E glazings and solar panels, micro- and optoelectronics, micro- and smart devices to sensor-on-chip and lab-on-chip systems [1]. Optical microcopy (light, confocal laser scanning, white light interference) as established QC-tool is operated at normal incidence, i.e. p- and s-polarization are undistinguishable. Either light-intensity in terms of grey scale and colour or intensity-correlated effects of phase shifts are used. In case of ellipsometry, operated at oblique incidence, p- and s-polarization matter, and amplitude ratios and phase shifts upon reflection are measured. Hence, information content must be much higher. The visualization of surface modifications may be very challenging for coating/substrate systems of either al-most identical optical constants, e.g. transparent films on substrates of the same material, or minor film thick-ness, substance quantity and affected area, e.g. ultra-thin or island films. Ellipsometry gives access to the con-trast of intensity (I), amplitude ratio (Ψ), and phase shift (Δ) with nanometer-scaled vertical and micrometer-scaled lateral sensitivity, one is able to identify tiny changes within an unmodified surface. As both mapping ellipsometry (ME) and imaging ellipsometry (IE) are operated in the optical far-field, surface inspection is also possible on the macroscopic scale. Near the Brewster-angle of the bare, undamaged, clean, and fresh substrate, the contrast to add-on and sub-off features is superior. Fig. 1 shows three examples of ellipsometric imaging, i.e. a thin SnO:Ni film on SiO2/Si (Fig. 1a), a dried stain of an anti-body solution on cyclo-olefin-polymer (COP) shown in Fig. 1b, and a polyimide film residue on SiO2/Si (Fig. 1c). For all of these examples, ellipsometry provides much better contrast between substrate and surface modification than optical microscopy, sometimes primarily caused by the oblique incidence (Figs. 1a and 1c), in other cases related to the phase sensitivity of ellipsometry (Fig. 1b). Other examples are laser surface modifications and the corrosion of glass. In these cases, optical microscopy and IE yield to similar results, how-ever only ellipsometry gives access to modelling. Further investigated coating/substrate systems are 100Cr6 steel, native oxide on silicon, borosilicate glass, and the polymer polycarbonate with deposited films of graphene and ta-C:H, printed and dried pattern of liquids such as water, cleaning agents, and dissolved silicone. Besides imaging ellipsometry, referenced spectral ellipsometry (RSE) has been applied, combining the advantages of both optical microscopy (fast measurement) and ellipsometry (high sensitivity to tiny modifications). T2 - International Conference on Spectroscopic Ellipsometry (ICSE-7) CY - Berlin, Germany DA - 06.06.2016 KW - Ellipsometry KW - Thin films KW - Impurities KW - Degradation PY - 2016 AN - OPUS4-37068 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stockmann, Jörg M. T1 - Conventional Single-Sample vs. Multiple-Sample Hardness Testing: Tensile Testing Machine vs. Centrifuge N2 - The paper addresses the “Conventional Single-Sample vs. Multiple-Sample Hardness Testing: Hardness Testing Machine vs. Centrifuge” and the follow points are discussed in more detail: Principle of the centrifuge test, components of the centrifuge test, indenter geometries, microscopic measurement of Brinell and Vickers indents, and hardness testing: conventional vs. centrifuge. T2 - LUM, International Workshop Dispersion Analysis & Materials Testing 2016 CY - Berlin, Germany DA - 26.10.2016 KW - Hardness testing KW - Brinell KW - Vickers KW - Centrifuge technology PY - 2016 AN - OPUS4-37930 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hielscher, Stefan A1 - Kittler-Packmor, Kai A1 - Stockmann, Jörg M. A1 - Lerche, D. A1 - Rietz, U. ED - Petzow, G. T1 - Zentrifugentechnologie in der Beanspruchung auf Zug bzw. Druck: Klebfestigkeit, Schichthaftung, Materialhärte N2 - Für die Prüfung der Festigkeit in der Beanspruchung auf Zug oder Druck wurden bisher Zug- bzw. Härteprüfmaschinen verwendet. In der Beanspruchung auf Zug ist die Probe beidseitig, und um das Einleiten von Querkräften zu verhindern, oft doppeltkardanisch einzuspannen. In jedem Falle handelt es sich um Ein-Proben-Prüfungen. Bei der Zentrifugentechnologie wird mit der Zentrifugalkraft als Prüfkraft erstmals in einer Mehr-Proben-Anordnung gearbeitet. Da die Proben nur einseitig unterstützt werden müssen, ist die Beladung über einfaches Einstecken realisierbar. Mit dem Auf-Tisch-Prüfsystem können bis zu acht Proben gleichzeitig auf Zug oder Druck beansprucht werden. Ein aufgeklebter oder anderweitig mit dem Prüfkörper verbundener Prüfstempel bewegt sich unter Einwirkung der Zentrifugalkraft in einer Führungshülse radial nach außen und beansprucht die Klebung, die Beschichtung oder den Verbund auf Zug bis zum Versagen. Im Augenblick des Abrisses wird ein positionscodiertes und drehzahlkorreliertes Signal gesendet und so die Bestimmung von Kleb-, Haft- bzw. Verbundfestigkeiten im Mehr-Proben-Versuch ermöglicht. Analog beansprucht ein in einer Führungshülse radial innen an den Proben anliegender, ggf. mit entsprechenden Eindringkörpern ausgerüsteter, nach außen gerichteter Prüfstempel die Proben auf Druck. Aus der Drehzahl beim Abriss (Beanspruchung auf Zug) bzw. der Maximaldrehzahl (Beanspruchung auf Druck), dem Radius und der Prüfstempelmasse können dann Festigkeits- bzw. Härtewerte berechnet werden. Die Zentrifugentechnologie ist sowohl in der Beanspruchung auf Zug als auch in der Beanspruchung auf Druck durch Patente geschützt und wurde erstmals in beschrieben. Als Mehr-Proben-Prüfung hat sie das Potential, Werkstoffkenngrößen von Anfang an auf statischer Basis unter wirklich identischen Versuchsbedingungen zu ermitteln. T2 - 47. Metallographie-Tagung CY - Friedrichshafen, Germany DA - 18.09.2013 KW - Klebfestigkeit KW - Haftfestigkeit KW - Verbundfestigkeit KW - Brinell- und Vickers Härte KW - Zentrifugentechnologie PY - 2013 SN - 978-3-88355-398-6 N1 - Geburtsname von Kittler-Packmor, Kai: Kittler, K. - Birth name of Kittler-Packmor, Kai: Kittler, K. VL - 45 SP - 157 EP - 162 AN - OPUS4-29276 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stockmann, Jörg M. T1 - A new reference material for the determination of the Field of View of Small Area XPS N2 - Small Area Photoelectron Spectroscopy (XPS) is a powerful tool for investigating small surface features. It is often unclear, if the signal in the spectrum is an unwanted contamination of the Field of View (FoV) or is it originated from outside. The reason is, that XPS-spectra are affected by beam shapes. Scheithauer proposed to measure Pt apertures of different diameters and normalize the Pt4f count rate by a second measurement on the Pt metal. New reference materials were developed and tested in the VAMAS TWA2 A22 Project. T2 - ECASIA 2019 CY - Dresden, Germany DA - 15.09.2019 KW - Reference material KW - Small Area XPS KW - Selected Area XPS KW - Small Spot XPS KW - Field of Analysis PY - 2019 AN - OPUS4-49236 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stockmann, Jörg M. T1 - Reference material for the determination of the field of view of small-area X-ray photoelectron spectrometers N2 - Small-area/spot photoelectron spectroscopy (SAXPS) is a powerful tool for the investigation of small surface features like microstructures of electronic devices, sensors or other functional surfaces. For evaluating the quality of such microstructures, it is crucial to know whether a small signal in a spectrum is an unwanted contamination of the field of view (FoV), defined by the instrument settings, or it originated from outside. The aperture has a major influence on the signal-contribution from the outside. For the evaluation of the FoV, we determined the Au4f intensities measured with the center of the FoV aligned with the center of the spot and normalized to the Au4f intensity determined on the Au-film. With this test specimen, it was possible to characterize the FoV: The signal-contribution from the outside is reduceable down to lower than 50 %, when the aperture is 30 % of the structure dimension for our Kratos AXIS Ultra DLD system. T2 - Kratos User's Meeting 2020 CY - Online meeting DA - 21.09.2020 KW - Small-area XPS KW - Field of View KW - Imaging XPS KW - Reference Material PY - 2020 AN - OPUS4-51412 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stockmann, Jörg M. T1 - New Test Specimen for the Determination of the Field of View of Small-Area XPS N2 - Small-area/spot photoelectron spectroscopy (SAXPS) is a powerful tool for the investigation of small surface features like microstructures of electronic devices, sensors or other functional surfaces. For evaluating the quality of such microstructures, it is crucial to know whether a small signal in a spectrum is an unwanted contamination of the field of view (FoV), defined by the instrument settings, or it originated from outside. The aperture has a major influence on the signal-contribution from the outside. For the evaluation of the FoV, we determined the Au4f intensities measured with the center of the FoV aligned with the center of the spot and normalized to the Au4f intensity determined on the Au-film. With this test specimen, it was possible to characterize the FoV: The signal-contribution from the outside is reduceable down to lower than 50 %, when the aperture is 30 % of the structure dimension for our Kratos AXIS Ultra DLD system. T2 - Kratos User's Meeting 2020 CY - Online meeting DA - 21.09.2020 KW - Small Area XPS KW - Reference Material KW - Imaging XPS KW - Field of View PY - 2020 AN - OPUS4-51413 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fink, Friedrich A1 - Stawski, Tomasz M. A1 - Stockmann, Jörg Manfred A1 - Emmerling, Franziska A1 - Falkenhagen, Jana T1 - Surface Modification of Kraft Lignin by Mechanochemical Processing with Sodium Percarbonate N2 - In this article, we present a novel one-pot mechanochemical reaction for the surface activation of lignin. The process involves environmentally friendly oxidation with hydrogen peroxide, depolymerization of fractions with high molecular mass, and introduction of new carbonyl functions into the lignin backbone. Kraft lignin was ground with sodium percarbonate and sodium hydroxide in a ball mill at different time intervals. Analyses by infrared spectroscopy (IR), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), size exclusion chromatography (SEC), dynamic vapor sorption (DVS), and small-angle X-ray scattering (SAXS) showed significant improvements. After only 5 min of reaction, there was a 47% reduction in mass-average molecular weight and an increase in carboxyl functionalities. Chemical activation resulted in an approximately 2.8-fold increase in water adsorption. Principal component analysis (PCA) provided further insight into the correlations between IR spectra and SAXS parameters KW - Kraft Lignin KW - Mechanochemical oxidation KW - SEC KW - FTIR KW - SAXS KW - PCA PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1021/acs.biomac.3c00584 SN - 1525-7797 SP - 1 EP - 11 PB - American Chemical Society AN - OPUS4-58074 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -