月: 2023年3月

Was ist ein Aluminiumklebeband?

Aluminiumklebebänder sind Dichtungen aus Aluminiumfolie, die auf der Rückseite mit einem Kleber beschichtet sind.

Es ist in Baumärkten erhältlich. Im Vergleich zu Gummiband und Vinylband ist Aluminiumklebeband langlebiger und hitzebeständiger.

Es ist außerdem stabiler und wird daher häufig als Reparaturmaterial für Rohrleitungen in Klimaanlagen, für die Wasserversorgung und für Reparaturarbeiten im Freien verwendet. Preislich ist es teurer als der anderer üblicher Klebebänder.

Anwendungen von Aluminiumklebeband

Aluminiumklebebänder werden für Reparaturarbeiten im Freien verwendet, z. B. für Klimaanlagen und Wasserversorgung. Es ein vielseitiges  Reparaturmaterial.

Es gibt viele verschiedene Arten von Klebeband, wie z. B. Gummiband und Aushärteband, aber Aluminiumband ist das wasserdichteste, kostengünstigste und am einfachsten zu verwendende der wetterfesten Klebebänder, die für Arbeiten im Freien verwendet werden.

Funktionsweise von Aluminiumklebebändern

Aluminiumklebebänder haben einen einfachen Aufbau, bei dem der Klebstoff auf die Rückseite der Aluminiumfolie aufgebracht wird. Wenn Aluminiumklebebänder auf heiße Bauteile wie Batterien aufgebracht werden, sollen sie die Temperatur um etwa 5 Grad Celsius senken. Sie werden daher auch zur Wärmeableitung verwendet und fungieren als Kühlkörper.

Da es sich bei dem Blech um Aluminiummetall handelt, dämmt es auch Geräusche und wird aufgrund seines Glanzes auch als Dekoration verwendet, um das Erscheinungsbild zu verbessern. Es gibt viele weitere Anwendungen, bei denen die Einfachheit des Materials voll ausgeschöpft werden kann, wie z. B. bei hitzebeständigen und wasserdichten Verarbeitungen und bei Materialien für Vakuumverpackungen.

Weitere Informationen zu Aluminiumklebebändern

1. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Aluminiumklebebändern

Die wichtigste Vorsichtsmaßnahme beim Umgang mit Aluminiumklebebändern ist, dass die Oberfläche elektrisch leitfähig ist. Wenn Aluminiumklebebänder in der Nähe von stromführenden Teilen verwendet werden, kann die Isolierung durch Kondensation oder Kriechstrom zerstört werden, sodass Elektrizität in Rohre oder Bleche eindringen kann, was zu einem elektrischen Schlag führen kann.

Aluminiumklebebänder sind daher für die Verwendung in der Nähe elektrischer Leitungen ungeeignet.

2. Erste-Hilfe-Maßnahmen bei Leckagen mit wasserdichten Aluminiumklebebändern

Es kann schwierig sein, ein Leck sofort nach einem plötzlichen starken Regen oder Taifun von einem Bauunternehmer reparieren zu lassen. In solchen Fällen kann ein wasserdichtes Aluminiumklebeband als Erste-Hilfe-Maßnahme eingesetzt werden.

Der erste Schritt besteht darin, das Leck zu identifizieren, Öl und Schmutz zu entfernen und die Stelle zu trocknen. Anschließend werden das Aluminiumklebeband lückenlos aufgebracht. Einige Aluminiumklebebänder vertragen keine direkte Sonneneinstrahlung oder können aufgrund des Materials nicht aufgebracht werden, daher ist bei der Auswahl des richtigen Typs Vorsicht geboten.

Es ist auch wichtig, zwischen Aluminiumklebebändern und Planen zu unterscheiden, da Planen bei großflächigen Lecks oft günstiger sind.

3. Entfernen von Aluminiumklebebändern

Aluminiumklebebänder werden häufig an den Fugen älterer Küchentypen angebracht. Wird die Küche über einen längeren Zeitraum genutzt, lösen sich die Aluminiumklebeband nach einiger Zeit ab und hinterlässt Flecken. Obwohl Ablösemethoden, bei denen Hitze oder Feuchtigkeit zum Einsatz kommen, in der Regel wirksam sind, lassen sich Aluminiumklebebänder auf diese Weise nur selten entfernen.

Was ist ein Aluminiumbehälter?

Aluminiumbehälter sind aus Aluminium gefertigte Container.

Es gibt sie in einer Vielzahl von Größen, von kleinen Lagerbehältern, wie sie in Haushalten verwendet werden, bis hin zu solchen, die die Größe einer LKW-Ladefläche haben.

Anwendungen von Aluminiumbehältern

Da Aluminiumbehälter aus Aluminium bestehen, sind sie mit einem spezifischen Gewicht von 30 % leichter als Stahl, stabil, rostbeständig und relativ langlebig. Aufgrund ihrer Rostbeständigkeit werden sie häufig als Schuppen und Lagerhallen im Freien verwendet und sind billiger als herkömmliche gewerbliche Schuppen.

Einige der größeren Schuppen sind etwa 6 Quadratmeter groß. In den letzten Jahren werden sie zunehmend als Fertig- oder Kofferräume sowie als Lagerhallen verwendet.

Die Grundform eines Aluminiumbehälters ist ein fester Typ, der kastenförmig ist. Da Aluminium leicht zu verarbeiten ist, kann er je nach Größe Doppeltüren, Schiebetüren und Fenstern ausgestattet werden.

Da Aluminiumbehälter leicht sind, eignen sie sich auch für den Transport von Gegenständen und werden für die Beladung auf der Rückseite von Lastwagen verwendet. Größere Größen sind 2 t, 6 t und 10 t.

Aluminiumbehälter gibt es auch in klappbarer Ausführung.

Die Vorderseite hat eine senkrecht öffnende Tür, die durch Einfalten dieser Tür, der Hecktür und der Seitenwände gefaltet werden kann.

Viele kleine Aluminiumbehälter werden in einer Form vertrieben, die es ermöglicht, sie stabil zu transportieren, wenn sie gestapelt werden. In letzter Zeit sind Aluminium-Behälter auch für die Aufbewahrung von Campingausrüstung beliebt geworden. Sie eignen sich für Campingausrüstungen, da sie hitzebeständig sind, sie sich nicht mit Regen vollsaugen und verschlossen werden können.

Weitere Informationen zu Aluminiumbehältern

Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Aluminiumbehältern

Da Aluminiumbehälter leicht zu verarbeiten sind, werden sie in den letzten Jahren immer häufiger nicht nur für die Lagerung und als Schuppen, sondern auch für Büros und Wohnräume verwendet. Sie können frei gestaltet werden, um den Wohnkomfort zu verbessern, z. B. durch den Einbau von Klimaanlagen, Schallschutz oder Fenstern, aber je nach Verwendungszweck und Größe kann eine Baugenehmigung erforderlich sein.

Was ist eloxiertes Aluminium?

Eloxieren ist eine Oberflächenbehandlung, bei der eine Oxidschicht (Eloxalschicht) künstlich auf der Aluminiumoberfläche gebildet wird.

Die Substanz, die diese Schicht bildet, wird auch als eloxiertes Aluminium bezeichnet. Durch die Bildung einer Schicht aus eloxiertem Aluminium kann die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit verbessert werden. Im Gegensatz zu galvanischen Verfahren bedecken Eloxierte Aluminium-Filme nicht nur die Oberfläche, sondern lösen sich auf und dringen in das Produkt selbst ein, um die Oberfläche zu bedecken, wodurch eine haltbarere Oberflächenbehandlung erreicht wird.

Die Bildung einer Schicht aus anodisiertem Aluminium wird auch als Eloxieren bezeichnet.

Anwendungen von eloxiertem Aluminium

Eloxiertes Aluminium wird in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von Haushaltsprodukten bis hin zu Industrieerzeugnissen. Dies liegt daran, dass eine aus eloxiertem Aluminium hergestellte Folie hohe Korrosionsbeständigkeit und hohe Verschleißfestigkeit aufweist. 

• Haushaltsprodukte
  Brotdosen, Wasserkocher, Töpfe, Mobiltelefone, Schärpen usw.
• Industrieprodukte
  Baumaterialien, Automobilteile, optische Teile, Halbleiterteile, medizinische Geräte usw.

Funktionsweise des eloxierten Aluminiums

Aluminium, das Grundmaterial, aus dem eloxiertes Aluminium hergestellt wird, verbindet sich leicht mit Sauerstoff und bildet bei Kontakt mit Luft eine dünne Oxidschicht. Aus diesem Grund hat Aluminium die Eigenschaft, rostfrei zu sein, d.h. es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit. Die Dicke dieser natürlich gebildeten Oxidschicht ist jedoch sehr dünn.

Je nach Umgebung kann es durch chemische Reaktionen zu Korrosion kommen, die sich auch auf rohes Aluminium ausdehnen kann. Daher wird eine künstliche Oxidschicht (eloxiertes Aluminium) gebildet, um das Aluminium zu schützen.

Der Hauptbestandteil von anodisiertem Aluminium ist amorphes Aluminiumoxid (Al2O3). Eine anodische Oxidschicht aus eloxiertem Aluminium hat die Form einer porösen Schicht mit vielen Poren, die sich in Richtung der Schichtdicke erstrecken.

Weitere Informationen zu eloxiertem Aluminium

1. Verfahren zur Bildung von eloxiertem Aluminium (Film)

Die grundlegende Entstehungsmethode des eloxierten Aluminiums (Eloxalschicht), sowie der Prozess des Eloxierens von Aluminium folgt dieser Methode.

1. Das Aluminiumprodukt wird auf eine Vorrichtung montiert und in den Elektrolyten gelegt.
2. Die Elektroden werden an die Vorrichtung angeschlossen, es wird positiver Strom angelegt und gleichzeitig wird auf dieselbe Weise Strom an die Kathode angelegt. Durch die Elektrolyse entsteht auf der Oberfläche ein Oxidfilm (Eloxiertes Aluminium).

Die Dicke der dabei entstehenden Oxidschicht (Schicht aus eloxiertem Aluminium) ist proportional zur Elektrolysezeit. Da der Film aus eloxiertem Aluminium beim Auflösen der Aluminiumoberfläche entsteht, spiegelt seine Oberflächenform die Form der Aluminiumoberfläche wider.

Mit anderen Worten: Selbst wenn die Oberfläche des Aluminiums winzige Unregelmäßigkeiten aufweist, spiegelt der Film aus eloxiertem Aluminium diese Form wider, sodass die Oberfläche nicht wie bei einer Lackierung geglättet werden kann.

2. Vorsichtsmaßnahmen bei der Bildung einer Schicht aus eloxiertem Aluminium

Bei der Herstellung einer eloxierten Aluminiumschicht sind fünf Punkte zu beachten:

• Der Grad des Folienwachstums ist unterschiedlich, je nachdem, ob die Aluminiumbearbeitung durch Schneiden oder durch Funkenerosion erfolgte, was zu Unterschieden in den zu erwartenden Abmessungen nach dem Formen der eloxierten Aluminiumfolie führt.
• Wenn eine eloxierte Aluminiumschicht gebildet wird, falls andere Materialien als Aluminium, wie Eisen, Kupfer oder Edelstahl, miteinander verbunden werden, besteht die Möglichkeit, dass neben dem Aluminium auch die Materialien schmelzen.
• Wird eine eloxierte Aluminiumschicht auf Teilen gebildet, die gleichzeitig aus verschiedenen Arten von Aluminiumlegierungen bestehen, kommt es zu ungleichmäßiger Farbe und Dicke.
• Wenn eine eloxierte Aluminiumfolie auf ein Teil geformt wird, das eine Lochform hat, die zusammenpassen soll, kann es sein, dass die Passung nicht passt, was von der Maßgenauigkeit der Dicke der eloxierten Aluminiumfolie abhängt.
• Beachten Sie, dass die Tiefe des Lochs in der Passung und die Form des Durchgangslochs oder des Anschlaglochs usw. einen Unterschied in der Maßgenauigkeit der Dicke der anodisierten Aluminiumfolie verursachen können.

Wie bereits erwähnt, hängt die Dicke der hergestellten eloxierten Aluminiumfolie von der Form des Teils ab, auf dem die eloxierte Aluminiumfolie geformt wird, von der verwendeten Verarbeitungsmethode und von anderen Faktoren. Daher sind vorherige Überlegungen und Bestätigungen wichtig, wenn eine Eloxalschicht auf Teilen gebildet wird, die genaue Abmessungen erfordern.

3. Nachteile von eloxiertem Aluminium

Eloxiertes Aluminium ist nicht flexibel und spröde. Teile mit eloxierter Aluminiumbeschichtung können bei der Bearbeitung oder beim Biegen abblättern oder reißen. Außerdem hat jedes Material eine unterschiedliche Wärmeausdehnungsrate (Wärmeausdehnungskoeffizient). Aluminiumlegierungen vor der Oxidationsbehandlung und eloxiertes Aluminium nach der Oxidationsbehandlung haben unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Besonders in Umgebungen mit hohen Temperaturen (>100 °C) wird der Unterschied in den Wärmeausdehnungsraten zwischen den beiden Materialien zunehmen, was dazu führt, dass sich die eloxierte Aluminiumschicht ablöst oder reißt.

4. Färbemethoden 

Eloxiertes Aluminium kann in einer Vielzahl von Farben eingefärbt werden. Es gibt zwei Hauptfärbemethoden: elektrolytische Färbung und Farbstoffeinfärbung.

Elektrolytische Färbung
Bei der elektrolytischen Einfärbung werden Teile der eloxierten Aluminiumfolie in einer elektrolytischen Lösung, die Metallsalze wie Zinn und Nickel enthält, sekundär elektrolysiert, um in den Poren der eloxierten Aluminiumfolie, die eine poröse Schicht ist, Metall zur Einfärbung abzuscheiden. Durch Eloxieren mit dieser Methode kann eloxiertes Aluminium einen metallischen Farbton wie Schwarz, Bronze oder Gelb erhalten.

Die elektrolytische Färbung färbt nicht nur die eloxierte Aluminiumschicht, sondern verstärkt sie auch.

Farbstoffeinfärbung
Die Farbstoffeinfärbung ist eine Methode zur Einfärbung von eloxiertem Aluminium, bei der Farbstoff in die Poren der porösen Schicht der eloxierten Aluminiumfolie eingebracht wird. Dies wird als Farbanodisierung bezeichnet.

Nachdem die eloxierte Aluminiumfolie durch den Farbstoff gefärbt wurde, wird ein Versiegelungsprozess durchgeführt. Einfach ausgedrückt handelt es sich dabei um einen Prozess, bei dem das Loch, in das der Farbstoff eingebracht wurde, abgedeckt wird, damit sich die Farbe des eloxierten Aluminiums nicht ablöst. Es ist jedoch Vorsicht geboten, denn wenn sich die eloxierte Aluminiumfolie selbst ablöst, löst sich auch die Färbung ab.

Sowohl beim elektrolytischen als auch beim farbigen Eloxieren hängt die Dichte der Färbung von der Dicke der Beschichtung, der Dauer und der Temperatur des Prozesses sowie von anderen Bedingungen ab. Dies liegt daran, dass die Menge an Metall und Farbstoff, die in das Loch eindringen kann, je nach den Bedingungen variiert. Je größer die Menge ist, desto dunkler ist die Farbe.

Was ist Argon?

Argon hat die Elementnummer 18 und das Symbol ist Ar.

Die Etymologie des Wortes bedeutet im Griechischen „träge“ und bezieht sich auf seinen nicht reaktiven Charakter.

Argon wird verwendet, um eine inerte Atmosphäre zu schaffen. Auf diese Weise wird es auch zur Herstellung von Titan und anderen reaktiven Elementen verwendet. Es wird auch von Schweißern zum Schutz von Schweißnähten und in Glühbirnen verwendet, um zu verhindern, dass Sauerstoff den Glühfaden korrodiert.

Argon ist das am häufigsten vorkommende Edelgas (0,93 % v/v in Luft) und seine Koexistenz mit Sauerstoff ist problematisch.

Funktionsweise von Argon

Argon ist ein farbloses, geruchloses Gas und ein Edelgas, das zur Gruppe 18 des Periodensystems der Elemente gehört; zu den Elementen der Gruppe 18 gehören neben Argon auch Helium, Neon, Krypton, Xenon und Radon. Alle diese Elemente kommen im gasförmigen Zustand in der Atmosphäre vor.

Das Hauptmerkmal der Edelgase ist, dass sie aufgrund ihrer sehr stabilen Elektronenkonfiguration inert sind und eine sehr geringe Reaktivität aufweisen (obwohl auch Edelgase unter bestimmten Bedingungen zur Reaktion gebracht werden können).
Inertgase werden verwendet, um zersetzungsfördernde chemische Reaktionen zu vermeiden, die bei Oxidations- und Hydrolysereaktionen zwischen der Probe und Sauerstoff oder Feuchtigkeit in der Luft auftreten.

Insbesondere gereinigtes Argon und Stickstoff sind aufgrund ihres natürlichen Vorkommens (78,3 % N2 und 1 % Ar in Luft) und ihrer geringen Kosten die am häufigsten verwendeten Inertgase. Argon ist zwar teurer als Stickstoff, aber seine Inertheit ist geringer als die von Stickstoff, sodass sich Argon für Materialien und Umgebungen eignet, in denen es mit Stickstoff reagieren würde.
Argon hat ungefähr die gleiche Löslichkeit wie Sauerstoff und ist in Wasser 2,5 Mal besser löslich als Stickstoff.

Argon hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Luft, sodass eine bessere Wärmedämmung erreicht werden kann, wenn Argon in die Zwischenräume von Glas gefüllt wird.

Anwendungen von Argon

Als Inertgas mit sehr geringer Reaktivität sorgt Argon für eine inerte Atmosphäre, die verhindert, dass es in Halbleitern und Stahl mit Sauerstoff reagiert. Argon wird beim Lichtbogenschweißen verwendet, um Reaktionen mit geschmolzenem Metall zu verhindern.

Argon wird auch in Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen verwendet. Leuchtstoffröhren enthalten Spuren von Quecksilber und Argon, wobei Argon die Entladung des Glühfadens unterstützt. Die geringe Reaktivität von Argon wird genutzt, um die Lebensdauer des Glühfadens zu verlängern.

In Lebensmitteln wird es auch als Einkapselungsgas in Wein verwendet. Dies geschieht nicht nur, um die Oxidation zu verhindern, sondern auch, weil Argon, das schwerer als Luft ist, den Sauerstoff wirksam aus den Weinflaschen spülen kann.

Außerdem hat Argon eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Luft oder Stickstoff. Aus diesem Grund werden bei doppelt verglasten Fenstern die Scheibenzwischenräume mit Argon ausgefüllt.

Argon wird in verschiedenen Industriezweigen verwendet, insbesondere wegen seiner geringen Reaktivität und der Tatsache, dass es das am häufigsten vorkommende Edelgas ist.

Gefahren von Argon

Argon ist bei normalem Gebrauch ungefährlich. Argon ist zu etwa 1 % in der Luft enthalten und wird zusammen mit Sauerstoff und Stickstoff eingeatmet. Argon selbst ist nicht giftig und hat in geringen Konzentrationen keine Auswirkungen, wenn es eingeatmet wird. Außerdem ist Argon ein inertes Gas (nicht brennbar), das in normaler Umgebung nicht mit anderen Stoffen reagiert oder Brände verursacht.

Andererseits kann es in hohen Konzentrationen zum Erstickungstod führen, weshalb Umgebungen mit hohen Konzentrationen vermieden werden sollten. Da sie häufig in Flaschen gehandhabt werden, besteht die Gefahr, dass Lecks in den Flaschen zu hohen Gaskonzentrationen im Raum führen können. Dies kann durch sofortiges Abstellen der Leckagequelle und eine ausreichende Belüftung des Raumes behoben werden. Beim Umgang mit verflüssigtem Argon wird die Flasche selbst durch die Verdampfungswärme des Argons sehr kalt, sodass bei Berührung mit bloßen Händen die Gefahr von Erfrierungen besteht. In solchen Fällen kann eine Schutzausrüstung verwendet werden, um eine sichere Handhabung zu gewährleisten.

Methoden zur Reinigung von Argon

Hochreines Argon für Flaschengas wird durch Abtrennung von Argon aus der Luft hergestellt. Dabei wird das Verfahren der tiefen Kaltluftabscheidung angewandt. Bei diesem Verfahren wird die Luft zunächst durch Vorbehandlung von Wasser und Kohlendioxid befreit und anschließend auf eine sehr niedrige Temperatur von -170 bis -190 °C abgekühlt. Bei diesem Verfahren wird der Dampfdruckunterschied (d. h. der Unterschied im Siedepunkt) zur Trennung der Gase in der Luft genutzt.

Der Siedepunkt von Stickstoff liegt übrigens bei -195,8 °C, Sauerstoff bei -183,0 °C und Argon bei -185,7 °C. Mit dieser Methode werden Sauerstoff, Stickstoff und Argon aus der Luft abgetrennt und veredelt.

Flaschen mit Argon

Argon wird in der Regel in Flaschen verkauft. Zu den Arten von Flaschen gehören allgemeine und kryogene Behälter. Während für die Herstellung und den Verkauf von Argon Qualifikationen im Zusammenhang mit Hochdruckgas erforderlich sind, sind für die Verwendung von Gasflaschen keine besonderen Qualifikationen erforderlich.

In allgemeinen Behältern wird Argon mit einem hohen Druck von 14,7 MPa in gasförmigem Zustand abgefüllt. Es gibt Gasflaschen in den Größen 7000 l, 1500 l und 500 l, je nach der Menge des eingefüllten Argons; eine 7000-l-Flasche wiegt etwa 60 kg, sodass beim Tragen und Transportieren Vorsicht geboten ist.

Je nach Verwendungszweck wird Argon mit sehr hoher Reinheit benötigt.  Argon wird daher auch in Flaschengasen mit einer Reinheit von bis zu 99,9999 % (sechs Neunen) verkauft.

In kryogenen Behältern wird Argon in flüssigem Zustand abgefüllt. Die Menge des eingefüllten Argons ist höher als bei gewöhnlichen Behältern, sodass sie sich für große Verbrauchsmengen eignen. Außerdem müssen die Flaschen seltener ausgetauscht werden, was die Kosten niedrig hält. Die Flaschen sind in Größen von 127 000 l oder 36 000 l erhältlich. Da sie recht schwer sind, müssen sie von einem Händler oder Fachmann getragen und transportiert werden.

Was ist ein Appliance-Server?

Ein Appliance-Server ist ein Server, der für eine bestimmte Anwendung in einem Netzwerk optimiert ist und über integrierte Hardware und Software verfügt.

Sie wurden entwickelt, um das Betriebsmanagement zu vereinfachen, die Sicherheit zu erhöhen und eine hohe Leistung zu bieten. Sie spielen auch eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, dass Unternehmen und Organisationen eine stabile Versorgung mit Anwendungen in ihren Netzen haben.

Anwendungen von Appliance-Servern

Appliance-Server werden hauptsächlich für die folgenden Anwendungen eingesetzt:

1. Netzwerksicherheit

Der Appliance-Server bietet Funktionen im Zusammenhang mit der Netzwerksicherheit. Er stellt Funktionen wie Firewalls, VPNs, Bedrohungserkennung und Bedrohungserkennung zur Verfügung und kann von Unternehmen zum Schutz ihrer Informationen eingesetzt werden.

2. Datenspeicherung

Appliance-Server können für die Datenspeicherung verwendet werden. Dieser Servertyp verfügt über ein schnelles Speichersystem zur Speicherung großer Datenmengen und ist ideal, wenn ein Unternehmen große Datenmengen verarbeiten muss.

3. Zusammenarbeit

Ein Appliance-Server kann von einem Unternehmen für die Zusammenarbeit mit Mitarbeitern und Partnern an verschiedenen Standorten genutzt werden. Dieser Servertyp bietet alle Tools, die Teammitglieder für eine produktive Zusammenarbeit benötigen wie z. B. Dateifreigabe, E-Mail und Kalender.

Funktionsweise von Appliance-Servern

Ein Appliance-Server besteht aus spezieller Hardware und optimierter Software.

1. Hardware

Die CPU, der Arbeitsspeicher und der Speicher sind auf die Anforderungen der Anwendung optimiert und gewährleisten eine schnelle und stabile Verarbeitung. In vielen Fällen wird auch auf Redundanz und Skalierbarkeit geachtet.

2. Software

Sie wird optimiert, um anwendungs- und funktionsspezifische Funktionen bereitzustellen. Firewall-Appliance-Server bieten beispielsweise Funktionen zur Erkennung und Blockierung externer Angriffe. Webserver-Appliances bieten auch Lastausgleichs- und Caching-Funktionen, um eine schnelle und stabile Bereitstellung von Websites zu gewährleisten.

Auswahl eines Appliance-Server

Bei der Auswahl eines Appliance-Server ist es wichtig, die folgenden Punkte zu prüfen:

1. Anforderungen der Anwendung

Bevor Sie einen Appliance-Server auswählen, sollten Sie die Anforderungen der zu verwendenden Anwendung prüfen. Es ist wichtig, die Funktionen und Leistungsanforderungen der Anwendung zu verstehen und einen für diese Anforderungen geeigneten Appliance-Server auszuwählen.

2. Hardware-Spezifikationen

Die Hardware-Spezifikationen des Appliance-Servers stehen in direktem Zusammenhang mit der für den Betrieb erforderlichen Leistung: Vergleichen Sie Spezifikationen wie CPU, Arbeitsspeicher und Speicher und wählen Sie die optimale Spezifikation für die Anforderungen der Anwendung.

3. Unterstützungssystem

Appliance-Server verfügen über integrierte Hard- und Software, so dass im Falle von Problemen Fachwissen erforderlich ist. Prüfen Sie, ob der gewählte Appliance-Server über ein gutes Support-System verfügt und welchen Inhalt der Wartungsvertrag hat.

4. Kosten

Appliance-Server können teurer sein als normale Server, da sie spezielle Hardware und Software integrieren. Vergleichen Sie mehrere Appliance-Server auf ein angemessenes Kosten-Nutzen-Verhältnis.

Weitere Informationen zu Appliance-Servern

Betrieb eines Appliance-Servers

Appliance-Server verfügen über eine spezielle Verwaltungsschnittstelle, die die Installation, Konfiguration und Wartung von Anwendungen erleichtert. Sie verfügen außerdem über Sicherheitsmaßnahmen wie minimal eingeschränkte Betriebssystemfunktionen und automatische Software-Updates, um das System vor Fehlkonfigurationen und bösartigen Angriffen zu schützen.

Appliance-Server sind darauf ausgelegt, schnelle und stabile Dienste mit optimierter Hardware und Software für bestimmte Anwendungen und Funktionen bereitzustellen. Daher ist es wichtig, den richtigen Appliance-Server auszuwählen und zu konfigurieren.

Was ist ein absoluter Drehgeber?

Ein absoluter Drehgeber gibt einen absoluten Winkel vom Ursprung aus. Es ist ein Gerät, das Positionsänderungen in ein elektrisches Signal umwandelt und dieses ausgibt. Ein spezifisches Signal wird entsprechend dem aktuellen Winkel gesendet, so dass der aktuelle Winkel ohne vorherige Winkelinformationen überprüft werden kann.

Er wird verwendet, wenn der Winkel sofort nach dem Einschalten erfasst werden muss oder wenn die Zuverlässigkeit der Winkelerfassung gewährleistet sein muss. Die meisten absoluten Drehgeber verwenden optische Drehgeber.

Anwendungen von absoluten Drehgebern

Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit der Winkelerfassung nimmt der Einsatz von Absoluten Drehgebern in der Robotik rasch zu. Zu den spezifischen Anwendungen gehören:

• Knickarmroboter
• Ferngesteuerte Operationsroboter
• Werkzeugmaschinen für Präzisionsteile
• Industrieroboter für Automobilproduktionslinien
• Industrielle Produktauslieferungsgeräte
• Hand- und Fußgelenkbewegungen für kollaborative Roboter

Da sich die Teleoperationsroboter mit der zunehmenden Komplexität der Steuersysteme in Zukunft rasch weiterentwickeln werden, wird der Bedarf an absoluten Drehgebern wahrscheinlich steigen.

Funktionsweise der absoluten Drehgeber

Absolute Drehgeber haben eine Scheibe mit einer kleinen Rille auf der rotierenden Welle, die von einem optischen Sensor gelesen wird. Der Aufbau ähnelt einer auf der Welle befestigten CD. Dank dieses Aufbaus kann der Drehgeber die Position der Scheibe genau ablesen und den aktuellen Winkel ausgeben, selbst im Moment des Einschaltens der Stromversorgung.

Der Mechanismus zum Ablesen des Winkels ist jedoch komplexer und daher teurer als bei einem Drehgeber mit relativer Winkelerkennung. Außerdem gibt es digitale und analoge Signalübertragungsmethoden.

• Digitales Verfahren
  Diese Methode ist zwar unempfindlich gegen Rauschen, erfordert aber mehr Signalleitungen. Wird eine Übertragungskommunikation wie die serielle Kommunikation verwendet, kann die Anzahl der Signalleitungen reduziert werden. Es kann jedoch zu Kommunikationsverzögerungen kommen und sowohl für den Sender als auch für den Empfänger sind spezielle Sender/Empfänger erforderlich.
• Analoge Methode
  Es werden zwei Signalleitungen verwendet und es tritt keine Verzögerung auf, aber diese Methode ist anfällig für Rauschen während der Übertragung.

Aufgrund der oben genannten Merkmale muss eine für den jeweiligen Zweck geeignete Übertragungsmethode gewählt werden.

Weitere Informationen zu absoluten Drehgebern

1. Gray-Code-Verwendung von absoluten Drehgebern

Absolute Drehgeber gibt es in magnetischer und optischer Ausführung, wobei der optische Typ am weitesten verbreitet ist. Bei optischen Drehgebern wird häufig der Gray-Code als Kodierungstechnik für rotierende Scheiben verwendet.

Grauer Code ist eine Art der numerischen Codierung, die als alternierender Binärcode bekannt ist. Es handelt sich um eine Kodierung, bei der sich benachbarte Bits nur um ein Bit ändern. Sie werden verwendet, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten: Wenn sich zwei oder mehr Bits gleichzeitig ändern, kann die Zuverlässigkeit des Signals aufgrund von Genauigkeitsproblemen nicht garantiert werden; wenn sich nur ein Bit ändert, ist es möglich, ein falsches Ablesen des Signals zu verhindern.

Um eine normale Binärzahl in einen Gray-Code umzuwandeln, wird der Binärwert um ein Zeichen nach rechts verschoben und eine exklusive Disjunktion mit dem ursprünglichen Binärwert vorgenommen. Die Binärdarstellung von 6 in Dezimalzahlen ist zum Beispiel 0110. Verschiebt man ihn um ein Bit nach rechts, erhält man 0011; die exklusive ODER-Verknüpfung von 0110 und 0011 ergibt 0101. Dies ist der graue Code für 6 in Dezimalzahlen.

2. Batterielose absolute Drehgeber

Für Servomotoren gibt es batterielose absolute Drehgeber. Sie erfassen die absolute Position mit einer kleinen Rille und speichern die Positionsinformationen in der Batterie, so dass beim Abschalten und Wiedereinschalten der Stromversorgung keine Referenzfahrt erforderlich ist. Da sie jedoch batteriebetrieben sind, ist eine Wartung aufgrund der Batterielebensdauer erforderlich.

Um diesen Nachteil zu kompensieren, werden von verschiedenen Herstellern batterielose absolute Drehgeber angeboten. Das batterielose Prinzip ist von Unternehmen zu Unternehmen unterschiedlich, aber ein Beispiel ist die Verwendung eines nichtflüchtigen Speichers. Wenn sich der Motor dreht, drehen sich die an der Welle befestigten Magnete gemeinsam und erzeugen ihre eigene Energie. Die erzeugte Energie wird genutzt, um Positionsinformationen in den nichtflüchtigen Speicher zu schreiben, wodurch ein batterieloses System realisiert wird.

Was ist ein Abbe-Refraktometer?

Ein Abbe-Refraktometer ist ein Gerät, das den Brechungsindex eines Materials nach der Methode des kritischen Winkels messen kann.

Es sieht aus wie ein Mikroskop und wird visuell durch ein Okular gemessen. Der Brechungsindex einer Probe, z. B. einer Flüssigkeit oder eines Festkörpers, kann bestimmt werden, indem man eine kleine Menge der Probe auf ein Prisma legt und die hellen und dunklen Bereiche beobachtet, die durch das vom Prisma emittierte Licht entstehen.

Es kann zur Bewertung optischer Materialien wie optischer Filme und optischer Gläser verwendet werden und ist daher ein unverzichtbares Instrument für die Hersteller optischer Geräte.

Anwendungen des Abbe-Refraktometers

Mit dem Abbe-Refraktometer lässt sich der Brechungsindex einer Probe bestimmen. Es kann Proben in einer Vielzahl von Zuständen genau messen, darunter Flüssigkeiten, Feststoffe und Membranen. Durch die Bestimmung des Brechungsindex einer Probe kann die optische Leistung von Filmen, Glas und Linsen bewertet werden, weshalb sie von Herstellern und Analyseunternehmen verwendet werden.

Das Prinzip des Refraktometers wird auch in handgehaltenen Zuckermessgeräten verwendet. Mit Glycometern kann die Konzentration von Saccharose in einer Probe gemessen werden, so dass der Süßegrad von Gemüse und Obst beurteilt werden kann.

Funktionsweise des Abbe-Refraktometers

Das Abbe-Refraktometer sieht aus wie ein Mikroskop und wird verwendet, indem eine Probe auf ein Prisma gelegt wird. Beim Blick durch das Okular kann man das vom Prisma abgestrahlte Licht sowie dessen Helligkeit und Dunkelheit beobachten. Der Brechungsindex variiert mit der Temperatur, daher sind einige Prismen mit thermostatischem Wasser umgeben.

Wenn Licht von einem Material mit großem Brechungsindex auf ein Material mit kleinem Brechungsindex fällt, wird es vollständig reflektiert, wenn der Einfallswinkel einen bestimmten Winkel überschreitet. Der minimale Einfallswinkel an diesem Punkt wird als kritischer Winkel bezeichnet. Wird eine Probe auf ein Prisma mit einem höheren Brechungsindex als die Probe gelegt und Licht auf die Grenzfläche zwischen Prisma und Probe eingestrahlt, so wird das parallel zur Grenzfläche einfallende Licht unter dem Grenzwinkel gebrochen.

Bei der Betrachtung des vom Prisma abgestrahlten Lichts tritt ein Unterschied in der Lichtintensität zwischen dem Bereich oberhalb und dem Bereich unterhalb des Grenzwinkels auf, was die Beobachtung von Licht und Dunkelheit ermöglicht. Durch Beobachtung dieser Grenzen kann der Brechungsindex der Probe bestimmt werden. Insbesondere kann der Brechungsindex aus dem Grenzwinkel, dem Winkel des aus dem Prisma austretenden Lichts, dem Scheitelwinkel des Prismas und dem Brechungsindex des Prismas berechnet werden.

Weitere Informationen zu Abbe-Refraktometern

1. Messung von Festkörpern

Einige Modelle können sowohl die Brechungsindizes von Festkörpern als auch von Flüssigkeiten messen. Bei der Messung von Festkörpern ist jedoch die Kontaktfläche des Festkörpers mit der Prismenoberfläche uneben, was eine genaue Messung unmöglich macht. Daher ist, anders als bei Flüssigkeiten, ein Zerkleinern der Probe oder die Verwendung einer Zwischenflüssigkeit erforderlich.

Das Analyseverfahren für feste Proben sieht wie folgt aus:

1. Schleifen Sie die zu messende feste Probe mit einer Feile, um die Oberfläche, die mit der Prismenfläche des Abbe-Refraktometers in Kontakt kommt, zu glätten. Handelt es sich bei der festen Probe um ein Pulver, mahlen Sie es gleichmäßig.
2. Tragen Sie eine Zwischenflüssigkeit auf die polierte Oberfläche der festen Probe auf. Die Zwischenflüssigkeit wird verwendet, um den Spalt zwischen der prismatischen Oberfläche und der Probe zu füllen. Es werden Monobromnaphthalin, Anisöl oder Methylsalicylat verwendet. Handelt es sich bei der festen Probe um ein Pulver, ist keine Zwischenflüssigkeit erforderlich.
3. Platzieren Sie die feste Probe so, dass die polierte Oberfläche mit der Prismenoberfläche in Kontakt ist. Überprüfen Sie die Art der Lichtquelle und lassen Sie die Temperatur stabilisieren, bevor Sie die Analyse durchführen. Da Feststoffmessungen fehleranfälliger sind als Flüssigkeitsmessungen, führen Sie mehrere Messungen durch und überprüfen Sie, ob Sie annähernd gleiche Werte erhalten.

2. Wellenlänge des Abbe-Refraktometers

Der Brechungsindex einer Probe wird normalerweise in der D-Linie des Natriumspektrums gemessen (mittlere Wellenlänge 589,3 nm). Bei einigen Modellen kann jedoch die Wellenlänge der Lichtquelle im sichtbaren oder infraroten Bereich verändert werden, so dass der Brechungsindex bei verschiedenen Wellenlängen gemessen werden kann. Dies hat den Vorteil, dass mehr Informationen gewonnen werden können als bei der Analyse des Natriumspektrums allein.

Es gibt verschiedene Mechanismen zur Änderung der Wellenlänge der Lichtquelle, wie z. B. die Verwendung eines optischen Filters, der nur bestimmte Wellenlängen durchlässt oder die Verwendung anderer Anregungselemente als Natrium (z. B. Quecksilber, Cadmium).

Im Allgemeinen wird Licht mit kürzeren Wellenlängen stärker und Licht mit längeren Wellenlängen weniger stark gebrochen. Wenn die Wellenlänge der Lichtquelle auf der horizontalen Achse des Diagramms und der Brechungsindex auf der vertikalen Achse liegt, wird daher eine nach rechts gerichtete Kurve gezeichnet. Da die Form dieser Kurve von Substanz zu Substanz unterschiedlich ist, kann sie zur Identifizierung der Art der Substanz und zur Überprüfung auf das Vorhandensein von Verunreinigungen verwendet werden.

Sie kann auch zur effizienten Messung des Brechungsindexes bei mehreren Wellenlängen bei der Entwicklung und Prüfung von Materialien verwendet werden, bei denen der Brechungsindex ein wichtiges Kontrollkriterium darstellt.

Was ist ein Dämpfungsglied?

Ein Dämpfungsglied ist ein Bauteil, das ein Eingangssignal auf einen gewünschten und geeigneten Pegel abschwächt.

Dämpfungsglieder werden hauptsächlich in elektronischen Schaltungen verwendet, aber im weiteren Sinne beziehen sich Dämpfungsglieder auf alle Geräte, die physikalische Größen reduzieren. Ein optischer fester Abschwächer zum Beispiel, ein Gerät, das den optischen Leistungspegel in einem Glasfaserkommunikationsnetz auf einen geeigneten Bereich einstellt, ist eine Art Dämpfungsglied.

Dieser Beitrag beschränkt sich jedoch auf Dämpfungsglieder als elektronische Bauteile/Geräte. Dämpfungsglieder gibt es mit fester oder variabler Dämpfung, wobei variable Dämpfungsglieder das Eingangssignal auf jeden gewünschten Pegel reduzieren können, während die Impedanzanpassung der Signalleitung erhalten bleibt. Der Grad der Abschwächung durch ein Dämpfungsglied wird gewöhnlich in Dezibel (dB) angegeben.

Anwendungen von Dämpfungsgliedern

Dämpfungsglieder werden vor allem in industriellen Geräten verwendet, z. B. in Messsystemen im Bereich der industriellen Messtechnik, in verschiedenen Kommunikationsgeräten und in Radargeräten. In Verbraucheranwendungen werden einige Beispiele in den Lautstärkeregelungsmechanismen einiger Audioverstärker verwendet.

Eine weitere wichtige Anwendung von Dämpfungsgliedern ist der Einbau in die Eingangsklemmen von Leistungsmessern, die zur Messung von Hochfrequenzleistungen eingesetzt werden. Der Zweck besteht darin, das Eingangssignal des Empfängers auf einen angemessenen Pegel abzuschwächen, bevor es in ein hochempfindliches Leistungsmessgerät eingespeist wird, wenn das Eingangssignal des Empfängers einen relativ hohen Pegel aufweist.

Funktionsweise von Dämpfungsgliedern

Variable Widerstände werden in der Regel zur Einstellung des Signalpegels in elektronischen Schaltungen verwendet, aber eine Änderung des Widerstandswerts verändert auch den Lastwiderstand des Verstärkers. Wenn die Ausgangsimpedanz des Verstärkers hinreichend klein ist, können Änderungen des Lastwiderstands vernachlässigt werden, aber bei Übertragungsleitungen, bei denen eine Impedanzanpassung erforderlich ist, führen Widerstandsänderungen zu einer Störung der Impedanzanpassung und damit zu einem Hindernis für die Signalübertragung.

Dämpfungsglieder hingegen zeichnen sich dadurch aus, dass der kombinierte Widerstand von Dämpfungsglied und Last gleich dem Widerstand der Last allein ist, wenn man sie vom Ausgangsanschluss des Verstärkers aus betrachtet. Mit anderen Worten, die Impedanzanpassung wird in Dämpfungsgliedern beibehalten, so dass selbst in Hochfrequenzschaltungen keine Signalverzerrungen auftreten.

Die grundlegende Schaltungskonfiguration eines Dämpfungsglieds besteht aus drei T- und π-förmig geschalteten Widerständen, wobei die spezifischen Widerstandswerte relativ einfach durch Bestimmung des Wellenwiderstands und des Spannungsabschwächungsfaktors berechnet werden können. Der Stromwert, der durch jeden Widerstand fließt, kann ebenfalls berechnet werden, wodurch es möglich ist, die Leistungsaufnahme des Widerstands zu bestimmen.

Dämpfungsglieder erzeugen immer Wärme, da sie bei der Abschwächung von Signalen Strom verbrauchen. Daher muss darauf geachtet werden, dass das Dämpfungsglied mit der Nennleistung oder darunter betrieben wird. Insbesondere Dämpfungsglieder mit hoher Leistung erzeugen viel Wärme, so dass die Verwendung von Leistungsabschwächern mit eingebautem Kühlkörper in Betracht gezogen werden sollte.

Arten von Dämpfungsgliedern

1. F-Typ Dämpfungsglied

Dies ist ein gängiger Typ von Dämpfungsgliedern, der in Antennensignalübertragungssystemen usw. verwendet wird. F-Typ bezieht sich auf die 75 Ω F-Typ-Kontakte (Steckverbinder), die in Rundfunk- und Kommunikationsgeräten wie Fernsehgeräten verwendet werden.

Andere Steckertypen sind N- und BNC-Stecker, die in Messgeräten verwendet werden, und M-Stecker, die im Amateurfunk eingesetzt werden. In vielen Fällen werden Dämpfungsstufen von 3 dB, 6 dB, 10 dB und 20 dB verwendet.

2. Dämpfungsglied vom Typ F für Schraubklemmen

Diese Schraubklemmen sind Klemmen, die auf der einen Seite eine Schraubklemme und auf der anderen Seite eine F-Steckerschraube haben. Dämpfungsglieder vom Typ F für Schraubklemmen wurden früher häufig verwendet, werden aber heute kaum noch eingesetzt.

Der Grund dafür ist, dass Schraubklemmen nur unzureichend abgeschirmt sind und unerwünschte Signale von außen leicht eindringen können.

3. Dämpfungsglied mit konstanter Impedanz

Der interne Schaltkreis eines Dämpfungsglieds mit konstanter Impedanz ist ein T- oder π-Dämpfungsglied, das aus drei Widerständen besteht, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben. Je nach der Impedanz der Übertragungsleitung handelt es sich entweder um ein 50 Ω- oder 75 Ω-System oder um ein 600 Ω-System.

Die Verwendung eines Dämpfungsglieds mit konstanter Impedanz sorgt für eine genaue Dämpfung und erhält die Impedanzanpassung aufrecht. Signalreflexionen werden verhindert und eine stabile Signalübertragung kann erreicht werden.

4. Konstant-Impedanz-Stufen-Dämpfungsglied

Stufen-Dämpfungsglieder mit konstanter Impedanz ermöglichen eine einfache Einstellung des Signalpegels mittels eines Schalters. Spektrumanalysatoren und Signalgeneratoren verwenden Stufen-Dämpfungsglieder mit fester Impedanz.

5. Dämpfungsglied mit variabler Impedanz

Dämpfungsglieder mit variabler Impendanz werden manchmal auch nur als Dämpfungsglieder bezeichnet. Es handelt sich hauptsächlich um eine Dämpfungsschaltung mit einer einfachen Widerstandsteilung, im Allgemeinen mit einer hohen Impedanz auf der Eingangsseite und einer niedrigen Impedanz auf der Ausgangsseite.

Bei niederfrequenten elektrischen Signalen, wie z. B. Sprachsignalen, sind solche Dämpfungsglieder unproblematisch, da das reflektierte Signal nahezu vernachlässigbar ist. Für hochfrequente Signale wie Fernsehsendungen können impedanzvariable Dämpfungsglieder jedoch nicht verwendet werden, da sie Fehlanpassungen verursachen.

Was ist eine Bitumenemulsion?

Bitumenemulsion ist ein Material, das bei Raumtemperatur eingebaut werden kann.

Asphalt wird in der Regel erhitzt und in flüssiger Form aufgetragen, während Bitumenemulsionen bei Raumtemperatur aufgetragen werden können.

Anwendungen von Bitumenemulsion

1. Straßenbelag

Bitumenemulsionen werden als Grund- und Haftbeschichtungen für Asphaltbeläge verwendet. Typische Asphaltbefestigungen bestehen aus einer Fahrbahn, die aus gebrochenen Steinen auf einem Untergrund gebildet wird, einer Tragschicht und einer Deckschicht, die durch Aufbringen einer erhitzten Asphaltmischung auf die Fahrbahn gebildet wird.

Die Bitumenemulsion wird nach der Herstellung des Straßenunterbaus auf die Oberfläche des Straßenunterbaus aufgetragen und bildet eine Grundschicht, die die Verbindung zwischen der Tragschicht und dem darauf aufgebrachten Straßenunterbau verbessert. Manchmal wird sie auch einfach als Emulsion bezeichnet. Als Grundierung dringt sie auch in den Straßenbelag ein und stabilisiert ihn.

Darüber hinaus verhindert sie das Auskolken des Straßenbelags bei Regen, verhindert das Eindringen von Oberflächenwasser und blockiert das kapillare Aufsteigen von Feuchtigkeit aus dem Straßenbelag. Bitumenemulsionen können auch nach der Herstellung der Tragschicht auf die Oberfläche der Tragschicht aufgetragen werden, um eine Haftschicht zu bilden, die die Passung zwischen der Deckschicht und der darauf aufgebrachten Tragschicht verbessert.

In anderen Fällen werden sie nach der Herstellung der Deckschicht aufgetragen und zur Behandlung der Oberfläche des Belags verwendet. Bitumenemulsionen eignen sich auch für die Abdichtung von anderen Bauwerken als Fahrbahnen.

2. Förderung der Begrünung

Bitumenemulsionen werden auch zur Förderung der Begrünung eingesetzt. Wenn beispielsweise Saatgut auf die Oberfläche gesät wird, wird es vom Regen weggespült.

Wird jedoch eine Mischung aus Saatgut, Erde, Dünger und Wasser auf die Oberfläche gesprüht und anschließend mit einer Emulsion bedeckt, kann das Saatgut vor Erosion durch Regen geschützt werden. Bitumenemulsionen sind daher auch zur Förderung der Begrünung geeignet.

Funktionsweise von Bitumenemulsionen

Bitumenemulsionen werden durch Dispergieren feiner Bitumenpartikel in Wasser mit Hilfe eines Emulgators hergestellt. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei Raumtemperatur versprüht werden können. Nach dem Versprühen trennen sich das Wasser und die Bitumenpartikel, wodurch die Bitumenpartikel aggregieren und einen Klebefilm bilden.

Die Hauptbestandteile sind reines Bitumen, Wasser und Emulgatoren, wobei der Hauptbestandteil, reines Bitumen, 50-70 % der Gesamtmenge ausmacht. Der zweithäufigste Bestandteil nach Bitumen ist Wasser, gefolgt von Emulgatoren.

Arten von Bitumenemulsionen

Bitumenemulsionen werden je nach Art des Emulgators, bei dem es sich um ein Tensid handelt, in drei Kategorien eingeteilt: kationische Emulsionen, anionische Emulsionen und nichtionische Emulsionen. Obwohl Emulgatoren in geringeren Mengen als andere Bestandteile vorhanden sind, haben ihre Eigenschaften einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften von Asphaltemulsionen.

1. Kationische Emulsionen

Kationische Emulsionen sind kationische Emulgatoren. Die Wasser- und Bitumenteilchen trennen sich nach dem Aufsprühen leicht, und es bildet sich ein Film, ohne dass das Wasser verdampfen muss.

Kationische Emulsionen machen den Großteil der für Asphaltbeläge verwendeten Bitumenemulsionen aus, da sie schnell einen Film auf der Oberfläche des Schotters bilden können.

2. Anionische Emulsionen

Anionische Emulsionen sind Emulsionen, die anionische Emulgatoren verwenden. Sie haben den Nachteil, dass sich die Wasser- und Bitumenteilchen nur schwer trennen lassen und es länger dauert, bis sich ein Film bildet.

Allerdings sind sie als Emulsionen sehr stabil und können lange gelagert werden. Sie werden als Dichtungsschlämme und Bitumenemulsion für Abdichtungen verwendet.

3. Nichtionische Emulsionen

Nichtionische Emulsionen sind Emulgatoren. Nichtionische Emulsionen zeichnen sich durch ihre fehlende Ladung und ihre hohe chemische Stabilität aus. Sie lassen sich leicht mit alkalischen Stoffen wie Zement mischen und werden z. B. als Emulsionen für Fahrbahnsanierungsverfahren und Zementemulsionsmörtel verwendet.

Weitere Informationen über Bitumenemulsionen

Vorteile von Bitumenemulsionen

Gewöhnlicher Asphalt hat bei Raumtemperatur geringe Fließeigenschaften. Wenn er für den Straßenbau verwendet wird, muss er daher auf mehrere hundert Grad Celsius erhitzt oder mit einem organischen Lösungsmittel gemischt werden. Dies hat zu Problemen wie der Entstehung ungewöhnlicher Gerüche beim Erhitzen geführt.

Bitumenemulsionen hingegen müssen nicht erhitzt werden und können bei Raumtemperatur aufgetragen werden. Sie sind daher einfach zu handhaben, erzeugen keine ungewöhnlichen Gerüche und können die Kohlendioxidemissionen reduzieren, was ihren Anwendungsbereich erweitert, da sie einen Beitrag zum Umweltschutz leisten können.

Was ist Asphalt?

Asphalt ist ein schwarzes Material, das hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen besteht, die durch die Raffination von Rohöl gewonnen werden.

Asphalt wird auch als Erdbitumen oder gemahlenes Bitumen bezeichnet. Bei Raumtemperatur ist es fest oder halbfest, schmilzt aber bei hohen Temperaturen leicht zu einer Flüssigkeit.

Der größte Teil des heute verwendeten Asphalts wird aus Erdöl gewonnen. Es gibt jedoch auch natürlich vorkommendes Asphalt. Es kann auch zwischen Asphalt und verarbeiteten Produkten unterschieden werden, die durch die Mischung von Asphalt mit Sand oder Steinen hergestellt werden und als Asphaltmischungen bezeichnet werden.

Ähnlich wie Asphalt ist auch Beton. Beton ist eine andere Substanz, da es sich um ein Pulver handelt, das durch Zugabe von Sand und Wasser zu Zement und durch eine Polymerisationsreaktion verfestigt wird.

Anwendungen von Asphalt

Asphalt wird hauptsächlich als Straßenbelag, Kraftstoff und Baumaterial verwendet.

1. Straßenbelag

Asphalt wird für den Bau von Straßen verwendet. Asphalt ist aus mehreren Gründen nützlich, einer davon ist sein niedriger Preis.

Im Vergleich zu Beton kann es zu niedrigeren Stückkosten eingebaut werden. Ein weiterer Grund für die Verwendung von Asphalt als Straßenbelag ist, dass es in kurzer Zeit hergestellt werden kann und seine Durchlässigkeit kontrolliert werden kann.

In jüngster Zeit wurden Asphaltbeläge mit Wasserrückhalte- und Wärmedämmeigenschaften und Geräuscharmut entwickelt, um das Phänomen der Wärmeinsel zu bekämpfen.

2. Baumaterialien

Asphalt wird auch als Baumaterial verwendet. Dachplanen zum Beispiel können aus Asphalt hergestellt werden und werden als Asphaltdach bezeichnet. Asphaltbedachungen unter Dachbauteilen dienen dazu, das Eindringen von Regenwasser zu verhindern.

In den letzten Jahren wurden modifizierte Gummi-Asphalt-Dächer entwickelt, bei denen Asphalt mit Gummi oder Kunstharz gemischt wird.

3. Brennstoff

Asphalt ist bei Raumtemperatur fest und lässt sich als Brennstoff nur schwer handhaben. Dennoch wird er als Brennstoff für Kessel zur Stromerzeugung verwendet, da er im Vergleich zu schwerem Heizöl kostengünstig ist und schnell geliefert werden kann.

Das natürlich gewonnene, weniger zähflüssige Produkt wird zu einem feinen Pulver gemahlen und zur Verbrennung in einen Verbrennungsofen mit einem Feinbrenner eingeblasen. Schwere Rückstände, z. B. aus der Destillation von Schweröl, sind hochviskos und werden erhitzt, um sie flüssig zu machen, z. B. beim Transport. Bei der Verwendung werden sie mit dem überschüssigen Dampf aus dem Kessel erhitzt, um ihre Fließfähigkeit zu erhalten, und dann mit einem Brenner in den Verbrennungsprozess eingeblasen.

In beiden Fällen ist der Gehalt an Restkohlenstoff und Metallasche nach der Verbrennung höher als bei schwerem Heizöl, sodass die Rückstände nach der Verbrennung behandelt werden müssen.

Funktionsweise von Asphalt

Asphalt wird durch Destillation von Rohöl gewonnen, dessen Hauptbestandteile Paraffine, Naphthene und aromatische Kohlenwasserstoffe sind. Das Produkt wird mit Sand und Zuschlagstoffen vermischt. Diese Mischungen werden erhitzt und in flüssiger Form verwendet, verfestigen sich jedoch bei Raumtemperatur, was die Bauarbeiten erschwert.

Um die Viskosität zu verringern, werden so genannte Emulgatoren eingesetzt. Asphaltemulsionen dispergieren den Asphalt in Form von Partikeln, wodurch seine Viskosität verringert wird und er bei Raumtemperatur eingebaut werden kann. Es gibt drei Arten von Emulgatoren: kationische Emulsionen/anionische Emulsionen/nichtionische Emulsionen, wobei die kationischen Emulsionen derzeit am häufigsten verwendet werden.

Der verwendete Emulgator verändert die Eigenschaften, aber auch der dem Asphalt beigemischte Füllstoff beeinflusst die Eigenschaften. Füllstoff ist ein pulverisiertes Material wie Kalkstein. Die Beimischung von Füllstoff soll die Viskosität verbessern.

Ein dichtes Asphaltgemisch, das auf einer typischen Straße verwendet wird, hat eine Zusammensetzung von 55 % groben Zuschlagstoffen, 35 % feinen Zuschlagstoffen, 5 % Füllstoff und 5 % Asphalt. Für eine höhere Durchlässigkeit wird mehr grobe Gesteinskörnung verwendet, für eine geringere Durchlässigkeit mehr feine Gesteinskörnung. Die Zusammensetzung kann geändert werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.

Weitere Informationen über Asphalt

Probleme bei der Verwendung als Brennstoff

Es gibt zwei Hauptprobleme bei der Verwendung von Asphalt als Kraftstoff, nämlich Verschleiß und Verschmutzung der Verbrennungsanlagen und Luftverschmutzung durch Verbrennungsabgase. Die Verunreinigungen im Asphalt werden durch die verschiedenen Schwermetalle und den Schwefelgehalt im Asphalt verursacht.

Von den verschiedenen Schwermetallen haben Vanadiumverbindungen einen niedrigeren Schmelzpunkt als andere Metalloxide, sodass sich im Feuerraum einen Nebel bilden und ablagern. Die geschmolzenen Ablagerungen behindern die Wärmeübertragung und verursachen Korrosion, was zu einer verminderten Kesselleistung führt. Er muss daher regelmäßig gereinigt werden.

Der größte Teil des Schwefelgehalts wird als Schwefeloxide vergast. Da diese in unverändertem Zustand eine Luftverschmutzung verursachen, sind Rauchgasentschwefelungsanlagen oder Rauchgasbehandlungsanlagen erforderlich. Je nach Menge des Rauchgases können Großanlagen erforderlich sein. In den letzten Jahren ist seine Verwendung als Brennstoff aufgrund strengerer Umweltvorschriften und höherer Kosten für die Wartung der Anlagen immer schwieriger geworden.