Quantitative Analyse der Schichtkomposition verschiedener Gläser durch Mikro-XRF-Messungen
Mit dem AttoMap XRF-System unseres Lieferanten Sigray wurden die Härteeigenschaften verschiedener Gläser untersucht, die als Schutzvorrichtung für Smartphone-Bildschirme entwickelt wurden. Laut Hersteller sollten alle drei Gläser den gleichen Härtegrad aufweisen, nämlich 9 H auf der Mohs-Skala. Die Gläser unterscheiden sich in der Art ihres Herstellungsprozesses und sollten daher jeweils einen anderen internen Aufbau haben.
Abb. 1 Mikro-XRF-Messung der Gläser-Querschnitte. Zu sehen ist die lokale Verteilung von Si, Ca und K
Messtechnisch besonders interessant war die Verteilung von Kalium und Kalzium in den Gläsern, da diese beiden Elemente unter anderem für die Stärke der Gläser verantwortlich sind. Bei diesem Experiment wurden 2D-Oberflächenanalysen mit einer Schrittweite von <5 µm durchgeführt. Diese zeigten eindeutige lokale Konzentrationsspots von Kalzium innerhalb der Gläser, was auf einen unvollständigen Herstellungsprozess hinweist. Des Weiteren wurden 1D-Profilmessungen an Querschnitten durchgeführt, um die Verteilung der Elemente Si, Ca und K in den Schichten zu ermitteln.
Abb. 2 Mikro-XRF-2D-Messung der lokalen Konzentration von Si=Rot, Ca=Grün und K=Blau
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