REM: Wie Papier-Schnitte ohne Strukturdeformation anfertigen?

[jcs]

@Jürgen jsc
Das Stichwort Fraktografie ist sehr gute Anregung! Dazu müßte ich vorab testen - am besten im Vergleich zum in Kunststoff eingebetteten Papier -, wie sich die Papierfasern durch das völlige Abtrocknen im Sputtervakuum verziehen und ob es bei dem Sputtern selbst zu einer thermisch bedingten Deformation der Fasern kommt. 

Im folgenden Beispielbild sieht man in Draufsicht ganz gut, dass die Papierfasern (hier ein modernes 80 g/qm Druckerpapier), wohl durch den Walzprozess bei der Herstellung flach - und ohne eine Vorzugsrichtung sind und die Hohlräume sehr unteschiedlich groß und tief sind. Ich wüßte als Laie gar nicht, in welche Richtung der Schnitt beim nicht eingebettenen Papier sinnvoll wäre, diagonal?

Hallo Bernd,

das Sputtern schadet den Fasern ziemlich sicher nicht, eher schon der hochenergetische Elektronenstrahl im REM selbst (deshalb am besten ein ESEM mit niedriger Spannung verwenden). Einbetten ist in meinen Augen in diesem Fall unnötig, eher sogar schädlich.

Wenn Du die Versprödung des Papiers nachweisen willst, brauchst Du Anhaltspunkte zur Bruchzähigkeit des Materials. Die Bruchzähigkeit bestimmt in weiterer Folge die Festigkeit.

Ich bin kein Papierspezialist, aber bei Faserverbundwerkstoffen achtet man in dem Zusammenhang auf die Festigkeit der Fasern sowie auf die Anhaftung der Fasern an der Matrix (bzw. im Fall von Papier die Anhaftung zwischen den Fasern). Wenn die Papierfasern durch die Gamma-Bestrahlung Festigkeit verlieren ("Zerschießen" der chemischen Bindungen innerhalb der Zellulosemoleküle), wirst Du vermutlich einen sehr glatten Bruch beobachten, da die Fasern bei niedrigen mechanischen Spannungen brechen, d.h. das Papier "zerbröselt".

Wenn die Fasern eine hohe Festigkeit haben, wird die Bruchfläche eher rau sein, da die Fasern aus dem Verbund herausgerissen werden bevor die Faser selbst bricht.

Im eingebetteten Querschnit des Papiers lassen sich solche Phänomene eher schwer beobachten, deshalb würde ich auf die Bruchfläche des zerrissenen Papiers schauen.

Jürgen