Materialwissenschaften

Die hier untersuchte Ofenkachel besteht aus einem keramischen Scherben, der hellgrün glasiert wurde. Aus diesem wurde ein Dünnschliff hergestellt und mittels Polarisationsmikroskopie untersucht. Der Scherben besteht aus einer feinkörnigen Matrix aus Tonmineralen, in der Quarz- und Feldspat-Körnchen eingebettet sind, die für die Stabilität bei der Formgebung sorgen. Eine Glasur dient zur Abdichtung, der Glättung der Oberfläche und natürlich auch der Ästhetik. Der Kontakt zwischen Glasur und der Keramik selbst ist im Gegensatz dazu ungleichmäßig. Die Glasur weist Risse auf, was an unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen von Keramik und Glasur liegt. Durch die hohen Brenntemperaturen und den unterschiedlichen Zusammensetzungen von Glasur und Keramik kommt es im kontinuierlichen Übergangsbereich zu chemischen Reaktionen. Die Tonminerale aus der Keramik sind zu Chlorit (hellgrün) reagiert, ein Mineral das bei hohen Temperaturen stabil ist. Die Chlorit-Glimmerminerale zeigen eine starke Einregelung und umfließen somit die Körnchen in diesem Bereich. Einige Quarz- und Feldspat-Körnchen sind von der Keramik in die Glasur gewandert und zeigen daher die hohe Mobilität während des kurzen Brennvorgangs an.

Die Grabplatten der ehemaligen Professoren waren früher prunkvoll bunt bemalt. Die Farbe ist über die Jahrzehnte verblichen und durch Verwitterung fast vollständig verschwunden. Allerdings sind bei genauerer Betrachtung noch winzige Rückstände der Pigmente in kleinen Ritzen und Vertiefungen zu finden. Pigmente sind meist mineralische Farbstoffe, die mit Hilfe eines geeigneten Bindemittels aufgetragen werden. Diese Minerale lassen sich mit Hilfe von Raman Spektroskopie zerstörungsfrei untersuchen und analysieren. Dabei wird mit einem Laser auf das Mineralkorn geschossen. Das zurück geworfenen Licht ist in der Wellenlänge verschoben, da es mit den Molekülschwingungen der Substanz interagiert hat. Dieses zurückgeworfene Licht ist materialspezifisch. Das heißt, man kann es als Fingerabdruck-Methode verwenden und mit bekannten Pigmente-Spektren abgleichen um so herauszufinden worum es sich handelt. Herausfordernd dabei ist, dass das detektierte Mineral nicht unbedingt das ist, das ursprünglich verwendet wurde. Z.B. durch Oxidation kann sich ein Mineral in ein anders umwandeln, wodurch sich auch die Farbe ändert. Weitere Herausforderungen sind die sehr kleinen Probenmengen die noch erhalten sind und dass Pigmente dazu neigen viel von dem Laserlicht zu absorbieren und auch dadurch oxidiert werden können. Wir habe die Pigmentreste der Grabtafeln vor Ort in-situ mit einer mobilen Raman-Sonde vermessen. Zudem wurden einzelne Proben im Labor unter einem stationären, und daher viel stabiler stehenden Raman Spektrometer untersucht. Mit Hilfe der Ergebnisse werden wir die ursprüngliche Farbgebung der Grabtafeln rekonstruieren können.