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Chemiluminescence (CL) is a sensitive method of investigating the thermo-oxidative stability of polymers in the early stages of degradation. Therefore, CL measurements were applied to different automotive coatings to evaluate their degradation behavior during artificial weathering. In this work, CL measurements were carried out for different automotive coatings to follow their degradation behavior during artificial weathering. The CL emission depends on sample-specific parameters like stabilizer, matrix, or hardener; experimental parameters like the oxygen partial pressure; and exposure parameters like the duration of weathering. The potential of CL could be demonstrated by classifying materials into categories of good, medium, and low degradation performance at a much earlier stage of weathering exposure than in combination with the usual visual detection of weathering effects.

Der vorliegende Bericht ist der 2.Teil eines Gesamtberichtes und schildert ausführlich die im Kontext des BAM-Innovationsoffensive-Projektes „Chemische Brandspurenanalytik“ durchgeführten Untersuchungen und fasst die gewonnenen analytischen Erkenntnisse zusammen. Der gesamte Bericht gliedert sich in drei Teile. Der erste Teil beinhaltet den Aufbau, die Durchführung und die brandtechnologische Auswertung der durchgeführten Raumbrandversuche, während in dem hier vorliegenden Teil die analytischen Methoden zum Nachweis des Brandbeschleunigers in den Brandrückständen vorgestellt und ausgewertet werden. Die Beurteilung von Brandspuren und daraus abgeleitet die Rekonstruktion eines Brandverlaufes beruhen auch auf der präzisen chemischen Analyse der Brandprodukte. Im Rahmen dieses Projektes wurde eine innovative Methodik entwickelt, wie verfügbare Analysetechniken in geeigneter Weise kombiniert werden können, um aus festen, flüssigen und gasförmigen Brandrückständen Rückschlüsse auf den Brandverlauf ziehen zu können. Neben der Untersuchung von Proben von realen Brandorten wurden verschiedene wohnungstypische Materialien unter Laborbedingungen unterschiedlichen Brandszenarien unterworfen. Die dabei entstehenden Brandgase, Aerosole sowie der verbleibende Brandrückstand wurden durch geeignete analytische Verfahren analysiert, um mögliche Brandursachen beurteilen zu können. Der Schwerpunkt dieses Berichtes liegt in dem Nachweis von Brandbeschleunigern. Es zeigte sich, dass mittels der Kombination aus HS-SPME-GC-MS sowohl in den festen Brandrückständen, als auch in den Kondensaten Brandbeschleuniger eindeutig und verlässlich nachgewiesen werden können. Anhand von 5 verschiedenen Zimmerbrandversuchen wurde der Einfluss von Brandbeschleunigern auf den Brandverlauf experimentell untersucht. Es wurden verschiedene brandtechnologische Kennwerte, wie der Massenverlust des gesamten Brandraums, Brandraumtemperaturen, die Wärmefreisetzungen sowie die Rauchgasemissionen ermittelt und beurteilt. Die Rauchgasanalyse erfolgte im Schlot, im Brandraum sowie in der Brandraumöffnung mittels Fourier Transformierte Infrarot-FTIR-Spektroskopie. Neben diesen brandtechnologischen Untersuchungen, die im Bericht Teil 1 enthalten sind, erfolgten auch chemisch-analytische Untersuchungen nach dem Brand, mit dem Ziel, den eingesetzten Brandbeschleuniger nachzuweisen. Im Anschluss an die jeweiligen Zimmerbrandversuche wurden verschiedene Brandrückstandsproben aus dem Brandschutt, Wischproben von den Wänden und den übriggebliebenen Gegenständen genommen und mit Hilfe einer entwickelten HS-SPME-GC-MS-Methode (Headspace-Solid Phase Micro Extraction-Gas Chromatographie-Massenspekrometrie) in Hinblick eines möglichen Brandbeschleunigernachweis analysiert.

Sub-100-nm laser-induced periodic surface structures (LIPSS) were processed on bulk titanium (Ti) surfaces by femtosecond laser pulse irradiation in air (30 fs pulse duration, 790 nm wavelength). The laser peak fluence, the spatial spot overlap, and the number of overscans were optimized in a sample-scanning geometry in order to obtain large surface areas (5 mm × 5 mm) covered homogeneously by the LIPSS. The laser-processed regions were characterized by optical microscopy (OM), white light interference microscopy (WLIM) and scanning electron microscopy (SEM). The friction coefficient of the nanostructured surfaces was tested during 1000 cycles under reciprocal sliding conditions (1 Hz, 1.0 N normal load) against a 10-mm diameter ball of hardened 100Cr6 steel, both in paraffin oil and in engine oil used as lubricants. Subsequently, the corresponding wear tracks were qualified by OM, SEM, and energy dispersive X-ray analyses (EDX). The results of the tribological tests are discussed and compared to that obtained for near wavelength-sized fs-LIPSS, processed under somewhat different irradiation conditions. Some constraints for a beneficial effect of LIPSS on the tribological performance are provided.