TY - CHAP A1 - Hübert, Thomas A1 - Mahr, Muhammad Shabir ED - Klein, Lisa ED - Aparicio, Mario ED - Jitianu, Andrei T1 - Sol-Gel wood preservation N2 - The sol–gel-based modification of wood introduces chemical substances into wood in order to improve its characteristics and impart new properties. It stabilizes dimensions of wood (timber) components, increases its strength and resistance to water, and reduces cracking. Many sol–gel-based impregnations aim to protect against wood rot and fire. In most cases, the treatments are performed with alkoxysilanes, polysiloxanes, colloidal silica, or organically modified silica. In addition further substances such as titania, copper, and boron compounds have been applied on different types of wood. The precursor solutions were introduced by immersion, painting, or spray coating of wood followed by a drying and heat treatment process. The structure of the impregnated wood was investigated by SEM, EDX, TEM, FT-IR, NMR, and XRD. Frequently, test procedures according to standards were applied in order to assess the improvement in properties. Investigations demonstrate that silica and titania impregnations change properties first of all with increasing the amount of absorbed inorganic material (WPG), which is determined by the concentration of precursors, amount and size of particles in the sol, and the impregnation method. Sol–gel impregnation can be considered as an environmentally friendly approach of wood preservation. Various improvements in wood properties can be achieved such as reduced water uptake and volume swelling, improved weather stability, resistance against biodegradation, and fire retardancy. KW - Titania KW - Sol-Gel KW - Wood Protection KW - Silica PY - 2017 SN - 978-3-319-32099-1 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-19454-7_106-2 SP - 1 EP - 48 PB - Springer AN - OPUS4-41095 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Wencke A1 - Nofz, Marianne A1 - Dörfel, Ilona A1 - Saliwan Neumann, Romeo A1 - Kranzmann, Axel ED - Leuze-Reichert, Sylvia T1 - Aluminiumoxid als Schutzschicht für kommerzielle Kraftwerksstähle (Teil 2) N2 - In Kohlekraftwerken mit Oxyfuel-Technologie erfolgt die Verbrennung unter Zufuhr von reinem Sauerstoff. Damit steht für die Abscheidung und Speicherung von CO2 ein Rauchgas mit hohem CO2-Anteil zur Verfügung (CCS-Technologie). Aufgrund dieses Verbrennungsprozesses ändert sich im Wesentlichen die Rauchgaszusammensetzung hin zu hohem H2O- und SO2 -Anteil. Deshalb wurden in verschiedenen Laboratorien kommerzielle Kraftwerksstähle unter den entsprechenden korrosiven Bedingungen getestet. Im Vergleich zur herkömmlichen Verbrennungsmethode zeigten die ferritisch-martensitischen Stähle schon nach 1000 h Auslagerungszeit unter Oxyfuel-Bedingungen eine durch einen deutlich erhöhten Materialverlust gekennzeichnete Korrosion. Eine Möglichkeit um dennoch die Lebensdauer dieser Stähle zu gewährleisten, besteht im Aufbringen geeigneter Schutzschichten auf die Stahloberfläche. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Bewertung von Sol-Gel-Aluminiumoxidschichten als Schutz vor Korrosion in Oxyfuel-Rauchgas-Atmosphäre. Diese wurden auf den warmfesten Stahl X20CrMoV12-1 (X20) mittels der Tauchmethode aufgebracht. Anschließend erfolgte eine Auslagerung der beschichteten Proben für 1000 h bei 600 °C in einer H2O-CO2-O2-SO2 -Atmosphäre. Im Vergleich zum unbeschichteten Stahl X20 war der Materialverlust des beschichteten Stahls deutlich geringer. Insbesondere konnte durch die Aluminiumoxidschicht der Transport von CO2 und SO2 zur Stahloberfläche verhindert werden. KW - Stahl KW - Korrosion KW - Aluminiumoxid KW - Sol-Gel PY - 2016 SN - 0016-4232 VL - 107 IS - 10 SP - 2098 EP - 2102 PB - Leuze-Verlag CY - Bad Saulgau AN - OPUS4-38149 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Wencke A1 - Nofz, Marianne A1 - Dörfel, Ilona A1 - Saliwan Neumann, Romeo A1 - Kranzmann, Axel T1 - Aluminiumoxid als Schutzschicht für kommerzielle Kraftwerksstähle (Teil 1) N2 - In Kohlekraftwerken mit Oxyfuel-Technologie erfolgt die Verbrennung unter Zufuhr von reinem Sauerstoff. Damit steht für die Abscheidung und Speicherung von CO2 ein Rauchgas mit hohem CO2-Anteil zur Verfügung (CCS-Technologie). Aufgrund dieses Verbrennungsprozesses ändert sich im Wesentlichen die Rauchgaszusammensetzung hin zu hohem H2O- und SO2 -Anteil. Deshalb wurden in verschiedenen Laboratorien kommerzielle Kraftwerksstähle unter den entsprechenden korrosiven Bedingungen getestet. Im Vergleich zur herkömmlichen Verbrennungsmethode zeigten die ferritisch-martensitischen Stähle schon nach 1000 h Auslagerungszeit unter Oxyfuel-Bedingungen eine durch einen deutlich erhöhten Materialverlust gekennzeichnete Korrosion. Eine Möglichkeit um dennoch die Lebensdauer dieser Stähle zu gewährleisten, besteht im Aufbringen geeigneter Schutzschichten auf die Stahloberfläche. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Bewertung von Sol-Gel-Aluminiumoxidschichten als Schutz vor Korrosion in Oxyfuel-Rauchgas-Atmosphäre. Diese wurden auf den warmfesten Stahl X20CrMoV12-1 (X20) mittels der Tauchmethode aufgebracht. Anschließend erfolgte eine Auslagerung der beschichteten Proben für 1000 h bei 600 °C in einer H2O-CO2-O2-SO2 -Atmosphäre. Im Vergleich zum unbeschichteten Stahl X20 war der Materialverlust des beschichteten Stahls deutlich geringer. Insbesondere konnte durch die Aluminiumoxidschicht der Transport von CO2 und SO2 zur Stahloberfläche verhindert werden. KW - Stahl KW - Korrosion KW - Aluminiumoxid KW - Sol-Gel PY - 2016 SN - 0016-4232 VL - 107 IS - 9 SP - 1900 EP - 1903 PB - Leuze Verlag CY - Bad Saulgau AN - OPUS4-38148 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Böcker, Wolfgang D. G. A1 - Bücker, Michael A1 - Reinsch, Stefan A1 - Unger, Brita T1 - Abschlussbericht zum Vorhaben Verbundwerkstoff - Mineralisiertes Holz - FKZ: 033 9829 - Förderschwerpunkt "Integrierter Umweltschutz im Bereich der Holzwirtschaft" des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, BMBF - Projektlaufzeit: 1.10.2000-30.9.2003 KW - Mineralisiertes Holz KW - Sol-Gel KW - Holz KW - Vakuumtränkung KW - Holzschutz KW - Biozide PY - 2004 SP - 1 EP - 94 CY - Berlin AN - OPUS4-12055 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bücker, Michael A1 - Böcker, Wolfgang D. G. A1 - Reinsch, Stefan A1 - Unger, Brita T1 - Holzmodifikation durch Tränkung mit Nanopartikeln T2 - Tagung "Rosenheimer Fenstertage 2004" CY - Rosenheim, Deutschland DA - 2004-01-01 KW - Holzmodifikation KW - Sol-Gel KW - Tränkverfahren KW - Holzschutz PY - 2004 SP - 23 EP - 26 PB - Institut für Fenstertechnik CY - Rosenheim AN - OPUS4-4487 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Krüger, Hannes T1 - Niedertemperatur Sol-Gel Verfahren für optische Schichtsysteme auf Basis von Magnesiumfluorid und Titandioxid N2 - Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Niedertemperatur Sol-Gel Spin-Coating Verfahren entwickelt, mit dem sich Metalloxide und -fluoride in Form von Nanometer-dicken Schichten abscheiden lassen. Ziel dieses Verfahrens ist die Herstellung von anti- (AR) und hoch reflektierenden (HR) Schichtsystemen, die aus einem alternierenden Aufbau von niedrig brechenden und hoch brechenden Materialien bestehen. Zur Darstellung der Metallfluoride wurde dabei eine neuartige nichtwässrige Sol-Gel Synthese ausgehend von Metallalkoxiden und in Alkoholen einkondensiertem Fluorwasserstoff angewendet. Die abgeschiedenen Schichten, die bei 100 °C getrocknet wurden, sind mit REM, TEM und AFM auf ihre morphologische Struktur, mit EDX und XPS auf ihre chemische Zusammensetzung und mit Ellipsometrie und UV-vis Transmissionsspektroskopie auf ihre optischen Eigenschaften hin untersucht worden. Mit diesem Verfahren gelang die Präparation von homogenen Magnesiumfluorid- und Titandioxidschichten mit geringen Rauheiten (Ra < 2,0 nm) auf Silicium- und Quarzglassubstraten. Die Magnesiumfluoridschichten sind amorph bis teilkristallin, bestehen aus 2 nm bis 10 nm großen Partikeln und haben einen Brechungsindex von n500 = 1,36. Die Titandioxidschichten sind amorph und weisen einen Brechungsindex von n500 = 2,05 auf. Die Schichtdicken der Magnesiumfluorid- und Titandioxidschichten sind zwischen 25 nm und 500 nm einstellbar. Durch einen alternierenden Aufbau von Magnesiumfluorid- und Titandioxidschichten gelang außerdem erstmalig die Herstellung von Metallfluorid- und Metalloxid-basierten Schichtsystemen über einen Niedertemperatur Sol-Gel Prozess. Mit Hilfe der bestimmten optischen Eigenschaften der Magnesiumfluorid- und Titandioxideinzelschichten wurden einfache AR und HR Designs entwickelt und aufgebaut. Die Transmissionsspektren der Designs und der jeweiligen Schichtsysteme zeigten dabei gute Übereinstimmungen, gleiches galt für die mit Hilfe der Spektralellipsometrie aufgenommenen Reflexionsspektren. In dieser Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass sich das Niedertemperatur Sol-Gel Verfahren prinzipiell zur Herstellung von einfachen AR und HR Schichtsystemen eignet. N2 - This work deals with the development of a low temperature sol-gel spincoating process for thin films with thicknesses in the nanometer range based on metal oxides and metal fluorides. Optical films such as anti-reflective (AR) or high reflective coatings are of much interest and consist of alternating dielectric layers of low and high refractive index materials. Regarding the general procedure for the metal fluorides a novel nonaqueous sol-gel synthesis starting from metal alkoxides and alcohol-dissolved HF was used. The coatings were dried and calcined at 100 °C. The morphology of these films was characterised with REM, TEM and AFM. EDX and XPS were used to indentify the chemical composition and ellipsometry and UV-vis spectroscopy to determine the optical properties of the films. This new process allows the preparation of homogeneous magnesium Fluoride and titanium dioxide layers with low roughness (Ra ≤ 1,9 nm) on Silicon and quartz substrates. The magnesium fluoride layers are partially amorphous or microcrystalline with crystallite sizes from 2 nm to 10 nm. The titanium dioxide layers are predominantly amorphous. The thicknesses of the magnesium fluoride and titanium dioxide single layers were adjustable between 25 nm and 500 nm depending on the number of coating steps and on the concentration of the used sols. The magnesium fluoride layers had a refractive index of n500 = 1,36 and the titanium dioxide layers a refraction index of n500 = 2,05. For the first time, an alternating metal fluoride and oxide multilayer system was produced with a low temperature sol-gel method (consisting of magnesium fluoride and titanium dioxide). Based on the determined optical constants of the magnesium fluoride and titanium dioxide single layers, AR and HR multilayer systems were calculated and fabricated. The transmission spectra of the designs and the corresponding multilayer were in good agreement. Similar results were obtained with the reflection spectra determined with spectral ellipsometry. The presented investigations were able to show that the developed low temperature sol-gel process using the spin-coating technique is suitable for the preparation of simple AR and HR multilayer systems. T3 - BAM Dissertationsreihe - 44 KW - Sol-Gel KW - optische Eigenschaften KW - optische Schichtsysteme KW - MgF2 KW - TiO2 KW - sol-gel KW - optical properties KW - optical thin films KW - MgF2 KW - TiO2 PY - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-1140 SN - 978-3-9812354-9-4 SN - 1613-4249 VL - 44 SP - 1 EP - 157 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -