Kontamination durch Gerätematerialien
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Gerätematerialien sind vor allem bei Zerkleinerungswerkzeugen relevant, die einen hohen Druck auf die Materialien ausüben und deshalb Abrieb erfahren. Je nach Zusammensetzung entstehen unterschiedliche Kontaminationen, eine Übersicht ist in der folgenden Tabelle gegeben.
Um den Einfluss von Kontaminationen durch Gerätematerialien möglichst gering zu halten sollten folgende Punkte eingehalten werden:
- Die Härte des Werkzeugs sollte die des Materials stets übersteigen.
- Stelle sicher, dass du nur Werkzeuge benutzt, die für deine Analyse keine relevanten Kontaminationen erzeugen. Wenn z.B. Proben zu ihrem Eisengehalt untersucht werden sollen, dürfen sie nicht mit Stahl bearbeitet werden.
- Der Energieinput beschreibt auch die Effektivität des Materials. Je höher der Input, desto einfacher ist die Probenzerkleinerung mit ebendiesem Material.
| Materialien der Werkzeuge | Härte | Dichte | Energieinput | Verschleißfestigkeit | Mögliche Kontaminationen |
| Rostfreier Stahl | 48-52 HRC, ~550 HV | 7.8 g/cm³ | Sehr hoch | Gut (bis zu einem gewissen Grad) | Fe, Cr |
| Gehärteter Stahl | 58-63 HRC, ~750 HV | 7.85 g/cm³ | Sehr hoch | Gut | Fe, Cr, C (weniger als rostfreier Stahl) |
| Wolframcarbid | ~1250 HV | 14.8 g/cm³ | Extrem hoch | Sehr gut | W, C, Co (marginal) |
| Achat | Hart und spröde, 6.5-7 Mohs, ~1000 HV | 2.65 g/cm³ | Sehr niedrig | Gut (bis zu einem gewissen Grad) | SiO2 |
| Gesintertes Aluminumoxid | Hart und spröde, 8-8.5 Mohs, ~1750 HV | 3.9 g/cm³ | Niedrig | Gut | Al2O3 |
| Zirkoniumoxid | Hart und spröde, fest als Achat, 7.5 Mohs, ~1200 HV | 5.9 g/cm³ | Hoch | Sehr gut | ZrO2, Y2O3 (nicht signifikant) |
| Siliziumnitrid | ~1500 HV | 3.2 g/cm³ | Niedrig | Exzellent | Si3N4, Y2O3, Al2O3 |
| PTFE / Teflon | Elastisch, Shore-Härte D56 | 2.1 g/cm³ | Sehr niedrig | Niedrig | F, C |
Die Härte ist hierbei in unterschiedlichen Skalen gegeben, die spezifisch für die Materialien sind. HRC bezeichnet die Härteskala nach Rockwell, HV die Skala nach Vickers. Die Shore-Härte wird ausschließlich für Elastomere und Kunststoffe benutzt.
Autor:innen
- Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:
- Sönke Stern, Donjá Aßbichler
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