Stabilitätsuntersuchung und Porositätsbestimmung von Schäumen

Die Vielseitigkeit schaumartige Strukturen, sowohl im Vorkommen als auch in der Anwendung wird heutzutage von keinem Kolloidsystem übertroffen. Wir begegnen ihnen unter anderem in der Medizin, im Maschinenbau oder im Bauwesen. Die Anforderungen, die dabei an sie gestellt werden, reichen von der Wärme- und Schallisolation bis hin zur Gewichtsminimierung. Das Interesse an zuverlässigen Aussagen zu deren Charakteristiken ist dementsprechend groß. Eine signifikante Eigenschaft wässriger Schäume ist die Stabilität. Neben der Erfassung des Zerfalls eines definierten Volumens kann man sie anhand von Aufschäumzeiten bestimmen. Gegenstand der Untersuchung ist ein 3-Phasen-Schaum, dessen Stabilität unter Variation von Tensid und Partikeln ermittelt wird. Als ein Maß für die Fähigkeit eines Schaums Schall zu dämpfen, ist die Porosität eine weitere charakteristische Eigenschaft. Da nur das offenporige Volumen wirksam wird, sind die Möglichkeiten zur Bestimmung der akustisch relevanten Porosität beschränkt. Es wird ein neues Verfahren vorgestellt, diese mittels eines adiabatischen Systems zu ermitteln. Der große Vorteil gegenüber der gängigen isothermen Methode liegt im reduzierten Zeitaufwand.

Autorentext

Christoph Stapelfeld, Dipl.-Ing.: Studium des Maschinenbaus mit Vertiefung Triebwerkstechnik an der BTU Cottbus; Werksstudent bei Rolls-Royce Deutschland, Konstruktion, Preprozessing, experimentelle Untersuchungen; Akademischer Mitarbeiter am Lehrstuhl Füge- und Schweißtechnik, Bereich Simulation, BTU Cottbus.