Wildner, Wolfgang
Zu den optischen Eigenschaften glaspartikelgefüllter transparenter Kunststoffe mit ähnlichen Brechungsindizes
Wolfgang Wildner
Durch Füllstoffe können die Eigenschaften von Kunststoffen modifiziert und so besser auf das jeweilige Einsatzgebiet angepasst werden. Das Potential, das Füllstoffe durch eine Eigenschaftsverbesserung bieten, kann bei transparenten Werkstoffen nicht oder nur unzureichend ausgenutzt werden: Füllstoffe reduzieren die Transparenz durch Lichtstreuung und Absorption oder verhindern diese vollständig. Eine Möglichkeit zum Erhalt der Transparenz ist die Verwendung von transparenten Füllstoffen, welche einen ähnlichen Brechungsindex wie die transparente Kunststoffmatrix besitzen. Hier bieten sich Glaspartikel als Füllstoffe an, die durch ihr Eigenschaftsprofil eine höhere Steifigkeit und geringere Wärmeausdehnung bewirken. Da Kunststoffe und Gläser jedoch unterschiedliche thermooptische Koeffizienten sowie meist einen unterschiedlichen Brechungsindexverlauf über die Lichtwellenlängen besitzen, führen Temperaturschwankungen oder Wellenlängenänderungen zur Lichtstreuung, die sich auch bei Betrachtung mehrerer Wellenlängen zeigt.
In dieser Arbeit werden die optischen Eigenschaften transparenter glaspartikelgefüllter Kunststoffe mit ähnlichen Brechungsindizes in Abhängigkeit der Werkstoffeigenschaften sowie der geometrischen Gegebenheiten untersucht und dargestellt. Dabei wird die winkelabhängige Lichtstreuung verschiedener Partikelgrößen sowie die Abbildungsqualität der gefüllten Kunststoffe berücksichtigt. Daraus werden die Anwendungspotentiale dieser Werkstoffe abgeleitet und mit Nutzung der temperatur- und wellenlängenabhängigen Transmission das neue Anwendungsfeld der faseroptischen Temperaturmessung für diese Materialkombination erarbeitet.
Seiten: 129
ISBN: 978-3-931864-77-4