TY - CONF A1 - Andrade, M. A. B. T1 - Numerical and experimental determination of the sound pressure distribution in single-axis acoustic levitators T2 - 2012 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) CY - Dresden, Germany DA - 07.10.2012 KW - Acoustic levitation KW - Matrix method KW - Pressure field PY - 2012 N1 - Geburtsname von Buurman, Merwe: Albrecht, M. - Birth name of Buurman, Merwe: Albrecht, M. AN - OPUS4-27326 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Andrade, M. A. B. A1 - Stindt, Arne A1 - Panne, Ulrich A1 - Riedel, Jens A1 - Adamowski, J. C. T1 - Numerical and experimental determination of the sound pressure distribution in single-axis acoustic levitators N2 - This paper presents a numerical and an experimental procedure to obtain the pressure field in single-axis acoustic levitators. Numerically, the pressure field is determined by a matrix method based on the Rayleigh integral that take into account the multiple wave reflections that occur between the transducer and the reflector. The numerical pressure field is compared with the acoustic pressure measured by an earplug microphone, that is connected to a hollow needle. The tip of the needle is moved by a µm translation stage through the field and the signal is recorded using a lock-in amplifier locked to the levitator frequency. The pressure field obtained numerically show good agreement with that obtained experimentally. T2 - 2012 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS) CY - Dresden, Germany DA - 07.10.2012 KW - Acoustic levitation KW - Matrix method KW - Pressure field PY - 2012 SN - 978-1-4673-4562-0 DO - https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2012.0690 SP - 2754 EP - 2757 PB - Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) CY - Piscataway, NJ AN - OPUS4-32587 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Arlt, C. A1 - Exner, W. A1 - Riedel, U. A1 - Sturm, Heinz A1 - Sinapius, M. ED - Wiedemann, M. ED - Sinapius, M. T1 - Nanoscaled boehmites' modes of action in a polymer and its carbon fiber reinforced plastic N2 - Laminates of carbon fiber reinforced plastic (CFRP), which are manufactured by injection technology, are reinforced with boehmite particles. This doping strengthens the laminates, whose original properties are weaker than those of prepregs. Besides the shear strength, compression strength and the damage tolerance, the mode of action of the nanoparticles in resin and in CFRP is also analyzed. It thereby reveals that the hydroxyl groups and even more a taurine modification of the boehmites' surface alter the elementary polymer morphology. Consequently a new flow and reaction comportment, lower glass transition temperatures and shrinkage, as well as a changed mechanical behavior occur. Due to a structural upgrading of the matrix (higher shear stiffness, reduced residual stress), a better fiber-matrix adhesion, and differing crack paths, the boehmite nanoparticles move the degradation barrier of the material to higher loadings, thus resulting in considerably upgraded new CFRP. KW - Nano particles KW - Epoxy KW - Aerospace PY - 2012 SN - 978-3-642-29189-0 SN - 978-3-642-29190-6 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-642-29190-6_4 SP - 49 EP - 58 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-26496 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartscher, M. A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Ramsey, A. T1 - The influence of data filtering on dimensional measurements with CT N2 - Data processing is an essential part of the evaluation of measurement results, e.g. in X-ray computed tomography (CT). Some of these calculations are denoted as "filtering". Filtering is always a trade-off between an enhancement of data quality and a loss of information. The standard reconstruction technique for CT data is the filtered back-projection. Additionally to the high-pass filter inherent to this technique, a suppression of high-frequency noise is in most cases also necessary. Many different possible filter algorithms are found in the literature. Although their effect on the signal-to-noise ratio and the spatial resolution is well-studied, it is not obvious how the different filters affect the determination of the object's surface in the reconstructed data and, thus, the results of dimensional CT measurements. We compare the results of industrial dimensional CT measurements obtained at the same data set of a calibrated reference standard – a calotte cube – when using different filters and discuss the implications. Filters under investigation are mainly median filters on projections and as well filters during filtered backprojection and filters on the reconstructed volume. T2 - 18th WCNDT - World Conference on Non-Destructive Testing CY - Durban, South Africa DA - 16.04.2012 KW - Computed tomography (CT) KW - Dimensional measurement KW - Data filtering KW - Resolution PY - 2012 UR - http://www.ndt.net/?id=12600 SN - 978-0-620-52872-6 SP - 1 EP - 13 PB - South-African Institute for Non-Destructive Testing (SAINT) CY - Lynnwood Ridge AN - OPUS4-26252 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brice, H. A1 - Theiler, Geraldine A1 - Gradt, Thomas T1 - Frictional behavior of material couples in superconducting MRI magnet systems at 4.2 K N2 - Windings in superconducting magnets operating at 4.2 K are highly susceptible to quenching caused by small frictional heat inputs. Small movements in the magnet system are inevitable during ramping due to the increasing electromagnetic forces. Friction pairs of polymer based materials have been investigated at 4.2 K to gain an understanding of their sliding behavior in conditions representative of superconducting MRI systems. The results indicate that polymer-polymer pairs experience unstable sliding behavior with repeated stick-slip whereas polymer-aluminum couples have stable sliding behavior up to high contact pressures of 20 MPa. KW - Cryotribology KW - Friction KW - MRI magnets KW - Stick-slip PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1109/TASC.2011.2175683 SN - 1051-8223 VL - 22 IS - 3 SP - 4400204-1 EP - 4400204-4 PB - IEEE CY - New York, NY AN - OPUS4-26384 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Daum, Werner T1 - Sensitive pultrudierte Tragwerke N2 - - Innovative Konstruktionskonzepte für den Leichtbau verwenden neue Material-Kombinationen - Erweiterte Anwendung der Sensortechnik bei der Entwicklung neuer Materialen - Integration von Sensoren in die Struktur, um synergetische Effekte effizienter auszunutzen und Eigenschaften zu steuern T2 - 2. TSB-TransferTreff "Materialeffizienz und Gestaltung" CY - Berlin, Germany DA - 11.06.2012 PY - 2012 AN - OPUS4-26464 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Dmitriev, A. I. A1 - Österle, Werner A1 - Kloß, Heinz A1 - Orts-Gil, Guillermo T1 - A study of third body behaviour under dry sliding conditions. Comparison of nanoscale modelling with experiment N2 - Automotive brake pads consist of many components but it is still not entirely clear which role each of the elements of this complex composition plays to provide the specified regimes of sliding. This is due to the mutual interaction of multiscale mechanisms, realized during the friction. In this work we have attempted to partly answer this question using computer simulations. Since the simulation allows us to consider various combinations of the structure of the system being simulated ceteris paribus, it becomes possible to understand the role of each constituent sequentially. The main attention is paid to the structure and composition of the thin film that forms on the surface of both bodies as a result of compaction of the wear product, its chemical composition and oxidation. This layer, also named a third body or friction film, differs in composition and microstructure from the two first bodies. We considered a single contact for the steady state sliding when the structure and composition of friction films already are formed. As a modelling tool we used the method of movable cellular automata, which has well proven itself in solving of such tasks. We investigated the influence of modification of the structure and composition of the third body on the features of system behaviour at friction. To assess the adequacy of the numerical model, experimental studies with an artificial third body were also carried out. The Simulation results are in good agreement with experimental data. KW - Third body KW - Dry sliding KW - Mechanically mixed layer KW - Computer simulation PY - 2012 DO - https://doi.org/10.3176/eng.2012.3.12 SN - 1736-6038 SN - 1736-7522 VL - 18 IS - 3 SP - 270 EP - 278 AN - OPUS4-38545 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herbst, Tristan T1 - Integrated and holistic suitability assessment of recycling options for masonry rubble N2 - Behandelt den Bausektor und die Verarbeitsungsqualität T2 - European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2012 CY - Vienna, Austria DA - 22.04.2012 PY - 2012 AN - OPUS4-25868 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Herbst, Tristan T1 - Verwertung kieselsäurehaltiger Filterrückstände in mineralischen Baustoffen N2 - - jährlicher Anfall von 5.000 bzw. 10.000 Tonnen wasserhaltiger Filterrückstände (FR) pro Produzent bei der Abwasser-Neutralisation aus der Kieselsäure- bzw. Chlorsilanherstellung (FR1, FR2) - heute: Deponierung, Tagebauverfüllung - ungenutzte Sekundärrohstoffquelle - Untersuchung möglicher Anwendungsbereiche für FR T2 - GDCh Tagung Bauchemie CY - Dübendorf, Switzerland DA - 11.10.2012 PY - 2012 AN - OPUS4-26673 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hussung, D. R. A1 - Kurz, J. H. A1 - Stoppel, Markus T1 - Automatisierte, zerstörungsfreie Prüftechnik für großflächige Stahlbetontragwerke - Ein Anwendungsbeispiel T1 - Automated non-destructive inspection techniques for large reinforced concrete constructions - An example of use N2 - Eine Vielzahl zerstörungsfreier Prüfverfahren hat in den letzten Jahren Einzug in die Bauwerksuntersuchung gehalten. Um die Aussagekraft der Einzelverfahren zu erhöhen und den wirtschaftlichen Einsatz weiter voranzubringen, lag es nahe, die Verfahren kombiniert auf einer automatisierten Plattform zu montieren. Zu diesem Zweck wurde das BetoScan-System entwickelt. Um weitere Erfahrungen mit dem BetoScan-System zu erhalten, wurde ein langjährig genutztes Parkhaus aus Stahlbeton mit Gussasphaltfahrbahn als Untersuchungsobjekt ausgewählt. Bei der experimentellen Bauwerksuntersuchung wurden die Verfahren Wirbelstrom, Radar, Ultraschall und Mikrowelle zum Einsatz gebracht. Von der Anwendung des Systems und der Auswertung der Ergebnisse wird in diesem Beitrag berichtet. N2 - In recent years a variety of non-destructive evaluation methods are more and more used for the inspection of constructions. Increasing the information value of inspections and the economic aspects of applications leads to a combination of methods on an automated system. Therefore, the BetoScan robot was developed. Gaining more experience in applications was realized with the inspection of a car park which was unused for several years. The building was made of reinforced concrete with melted asphalt as floor coating. Within the frame of the inspections eddy current, radar, ultrasound and microwaves were used. The application of the BetoScan system and the results are presented in this article. KW - Automatisierte zerstörungsfreie Prüfung KW - Bauwesen KW - Kombination KW - Verfahren KW - Bauwerksüberwachung KW - BetoScan-System KW - Dauerhaftigkeit KW - Gussasphalt KW - Instandsetzung KW - Lebensdauer KW - Mikrowelle KW - Nachhaltigkeit KW - Qualitätssicherung KW - Radar KW - Ultraschall-Prüfung KW - ZfP-Verfahren KW - Bauwerkserhaltung/Sanierung KW - Allgemeines PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/best.201200048 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 107 IS - 12 SP - 794 EP - 804 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-27588 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Igartua, A. A1 - Fdez-Pérez, X. A1 - Illarramendi, I. A1 - Luther, R. A1 - Rausch, J. A1 - Woydt, Mathias ED - Carmo, J. P. ED - Ribeiro, J. E. T1 - Biolubricants and triboreactive materials for automotive applications N2 - The text deals with passenger car motor oils (PCMO) with reduced metal-organic additives. KW - Biolubricants KW - Passenger car motor oils (PCMO) KW - Automotive KW - Tribology PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-464317 SN - 978-9-53510-698-2 DO - https://doi.org/10.5772/46852 SP - 119 EP - 146 PB - INTECH CY - Rijeka, Croatia AN - OPUS4-46431 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Jaunich, Matthias T1 - Tieftemperaturverhalten von Elastomeren im Dichtungseinsatz N2 - Elastomerdichtungen finden als Bauteil oder Maschinenelement vielseitige Verwendung. Jedoch war trotz ihrer zentralen Bedeutung die untere Temperaturgrenze, bis zu der solche Dichtungen eingesetzt werden können, bisher nicht tiefgehend verstanden. Dieser Umstand erschwert die entsprechende notwendige sicherheitsrelevante Beurteilung. Mit der vorliegenden Arbeit ist deshalb das Ziel verfolgt worden, dass Materialverhalten repräsentativer Elastomerwerkstoffe in Abhängigkeit von der Temperatur zu verstehen und daraus dann abzuleiten, bis zu welcher Temperatur eine daraus hergestellte Dichtung unter Berücksichtigung der jeweiligen Einsatzbedingungen ihre Funktion noch sicher erfüllen kann. Ausgehend von der in der Literatur beschriebenen Aussage, dass eine Dichtung auch unterhalb der „Glasübergangstemperatur“ funktionsfähig ist, wurde der Einfluss des Glas-Gummi-Übergangs auf das Dichtungsversagen untersucht. Zunächst wurden dazu die Glasübergangstemperaturen an einer Vielzahl von Elastomeren mit gebräuchlichen Verfahren bestimmt, um diese mit dem Verhalten der Dichtung vergleichen zu können. Weiterhin wurde im Rahmen der Arbeit eine neue Charakterisierungsmethode des Tieftemperaturverhaltens von Elastomeren entwickelt, die die bisher für Dichtungen eingesetzte Normprüfung des Druckverformungsrests nachstellt. Mit dieser Methode ist im Vergleich zur Normprüfung jedoch eine deutlich schnellere und automatisierbare Untersuchung des Materialverhaltens gegeben. Darüber hinaus ist durch eine modellgestützte Auswertung eine Extrapolation der Messdaten auf zusätzliche Temperaturen möglich, wodurch der experimentelle Aufwand weiter reduziert wird. Zur temperaturabhängigen Charakterisierung des Versagensvorgangs an realen Bauteilen wurde deren Dichtverhalten mittels eines dafür entwickelten Versuchsstandes untersucht. Die festgestellte Abhängigkeit der Versagenstemperatur vom Verpressgrad konnte unter Verwendung der Ergebnisse aller angewandten Charakterisierungsmethoden für die hier untersuchten statisch beanspruchten Dichtungen erklärt werden. Zudem lassen sich aus dem mit Hilfe des Zeit-Temperatur- Superpositionsprinzips gewonnenen Informationen zur Zeitabhängigkeit der Materialeigenschaften auch Aussagen zum Verhalten von dynamisch beanspruchten Dichtungen ableiten. Mit dem Ergebnis der Arbeit zum Verständnis des Verhaltens von Elastomerdichtungen bei tiefen Temperaturen wird die gezielte Beurteilung und Auswahl von sicherheitsrelevanten Dichtsystemen in Zukunft vereinfacht. N2 - Elastomeric seals are of high importance as machine parts and construction elements, but in spite of this the low temperature limit for the use of a seal was not fully understood. Hence, the required safety relevant evaluation of the lowest acceptable operating seal temperature is difficult. Therefore the presented work was aimed to understand the temperature dependent material behaviour of representative elastomers and to conclude from this knowledge the low temperature limit down to which such seals could safely fulfil the desired requirements. Starting with the published statement that a seal can safely work below its glass Transition temperature the influence of the glass-rubber-transition was investigated. At first the glass-rubber-transition temperatures of the selected elastomers were determined applying several techniques to allow a comparison with the behaviour of the seals during component tests. Furthermore a new method to characterise the low temperature behaviour of elastomers was developed that emulates the key features of the standardised compression set test used for seal materials. In comparison to the standardized test this new method allows a much faster measurement that can be automatically performed. Using a model based data analysis an extrapolation of the results to different temperatures can be performed and therefore the necessary measuring expenditure can be additionally reduced. For the temperature dependent characterisation of the failure process of real seals a measurement setup was designed and the materials behaviour was investigated. By use of the results of all applied characterisation techniques the observed dependence of the failure temperature on the degree of compression could be explained for the investigated seals under static load. Additionally information about the behaviour of such seals under dynamic load could be gained from the time dependent material behaviour by use of the time temperature superposition relationship. By application of the gained insight into the behaviour of elastomeric seals at low temperatures the evaluation and selection of safety relevant seal systems will be simplified in the future. T3 - BAM Dissertationsreihe - 79 KW - leakage rate KW - Elastomer KW - Dichtung KW - Tieftemperaturverhalten KW - Glas-Gummi-Übergang KW - Leckagerate KW - seal, rubber KW - low temperature behavior KW - glass-rubber transition PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-794 SN - 978-3-9814634-3-9 SN - 1613-4249 VL - 79 SP - 1 EP - 153 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-79 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kricheldorf, H.R. A1 - Weidner, Steffen A1 - Scheliga, F. T1 - Poly(Epsilon-caprolactone) by combined ring-opening polymerization and azeotropic polycondensation - the role of cyclization and equilibration N2 - Using three different catalysts, water-initiated polymerizations of ε-caprolactone were conducted in bulk with variation of the monomer/water ratio. The resulting CH2OH and CO2H- terminated polylactones were subjected in situ to azeotropic polycondensations. With Bi-triflate and temperatures, the polycondensations were not much successful and involved side reactions. With ZnCl2, and especially SnCl2, considerably higher molar masses were achieved. The substitution of toluene for chlorobenzene for refluxing gave better results. The polycondensations broadened the molar mass distribution of the ROP-based prepolymers, and polydispersities between 1.4–1.8 were obtained. The MALDI–TOF mass spectra revealed that the polycondensations significantly enhanced the fraction of rings due to efficient 'end-biting' reactions. By comparison with copolymerization experiments and Sn methoxide-initiated polymerizations, it was demonstrated that equilibration reactions, such as the formation of rings by 'back-biting,' did not occur. KW - Ring-opening polymerization KW - Epsilon-caprolactone (e-CL) KW - Cyclization KW - MALDI-TOF mass spectrometry KW - Polycondensation KW - Polyesters PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/pola.26222 SN - 0360-6376 SN - 0887-624X VL - 50 IS - 20 SP - 4206 EP - 4214 PB - Wiley CY - Hoboken, NJ AN - OPUS4-26500 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Maack, Stefan T1 - Untersuchungen zum Schallfeld niederfrequenter Ultraschallprüfköpfe für die Anwendung im Bauwesen N2 - Durch intensive praxisbezogene Forschung konnte in den letzten Jahrzehnten das Spektrum der zerstörungsfreien Prüfverfahren im Bauwesen deutlich erweitert werden. Die akustischen Methoden im Bereich des Niederfrequenz-Ultraschalls nehmen hierbei eine zentrale Rolle ein. Mit der Einführung von kontaktmittelfrei arbeitenden Prüfköpfen gelang es schließlich, eine breite Akzeptanz für diese Untersuchungsmethode in der Praxis zu erzielen. Bedingt durch die oft großen Untersuchungsflächen, rückte die Dauer der Messdatenaufnahme unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten immer mehr in den Fokus der Forschung. Eine Optimierung der Messzeit durch den Einsatz von vollautomatischen Scannern oder von parallel arbeitenden Prüfköpfen ist nur einem begrenzten Umfang möglich. In der Grundlagenarbeit „Luftgekoppeltes Ultraschallecho-Verfahren für Betonbauteile“ zeigt Herr Dr.- Ing. B. Gräfe das Potenzial der berührungslos arbeitenden Schallanregung hinsichtlich der Verringerung der Messzeit auf. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, grundlegende Fragestellungen für eine baupraktische Anwendung des luftgekoppelten Ultraschallecho-Verfahrens zu beantworten. Die sich ausbildenden Wellenarten hängen maßgeblich vom Winkel, unter dem der Schallimpuls aus der Luft auf die Oberfläche auftrifft und dem Abstand des Prüfkopfes zum Bauteil ab. Ein zentraler Punkt ist daher die genaue Kenntnis der Eigenschaften der angeregten Schallfelder unter Berücksichtigung dieser Randbedingungen. Mit der physikalischen Beschreibung des Schallfeldes ist es möglich, das Messverfahren hinsichtlich der verschieden gestellten Prüfaufgaben zu optimieren und Auswertungs- algorithmen zur sicheren Interpretation der Messdaten zu entwickeln. Recherchen zum Thema der Schallfeldanalysen in Festkörpern im Niederfrequenz-Bereich ergaben, dass auch die Kenntnisse zu den bereits weitverbreiteten Kontaktprüfköpfen nicht in einem ausreichenden Umfang messtechnisch abgesichert waren. Daher wurden diese ebenfalls in das Messprogramm aufgenommen. Für die Bestimmung der Kennwerte des Schallfeldes von Ultraschallprüfköpfen wurde ein Prüfstand geplant und gebaut. Das Konzept des Prüfstandes ist so ausgerichtet, dass neben der räumlichen Erfassung des Schallfeldes zusätzlich die stofflichen Einflüsse des durchschallten Mediums erfasst werden. Dies wird durch die Messung an halbkugelförmigen Probekörpern mit unterschiedlichen Durchmessern erreicht. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf dem Werkstoff Beton. Bei dem Probenmaterial handelt es sich um einen selbstverdichtenden Beton, dessen Zusammensetzung geringe schallschwächende Eigenschaften aufweist. Die Rezepturen für diese Betone wurden an der Technischen Universität Berlin entwickelt. Es wurden Serien von jeweils vier Probekörpern unterschiedlicher Materialeigenschaften hergestellt. Variiert wurde bei den Serien der Probekörper die Größe der Gesteinskörnung, um eine erste Einschätzung des Einflusses der Materialzusammen- setzung auf das Schallfeld vornehmen zu können. Die Messdaten werden mit einer eigenständig entwickelten Software aufgezeichnet und ausgewertet. Aus den experimentell gewonnenen Kennwerten werden anschließend erstmalig räumliche Schallfelder für den Niederfrequenz-Bereich im Beton berechnet. Die Verifikation der Messergebnisse erfolgte durch den Einsatz unterschiedlicher Simulationsverfahren, die durch Partnerinstitute durchgeführt wurden. Im baupraktischen Teil der Arbeit werden die Erfahrungen aus realen Schadensanalysen präsentiert. Hierauf aufbauend wurden im Rahmen einer parallel laufenden Forschungsarbeit Probekörper hergestellt, an denen erste Untersuchungen mit einer luftgekoppelten Schallanregung durchgeführt wurden. Zu diesem Zweck wurden neben den Schallfeldanalysen Parameterstudien zu den optimalen Bedingungen der Schallanregung notwendig. Insbesondere die Oberflächenwellen und deren störender Einfluss wurden hierbei systematisch untersucht. Neben der Präsentation erfolgreicher Ergebnisse werden auch die gegenwärtigen Grenzen des Verfahrens aufgezeigt. N2 - Using intensive practical research, the spectrum of non-destructive testing methods has been able to be clearly extended in civil engineering over recent decades. Low frequency ultrasound plays a central role in the acoustic methods in this sector. Finally, with the introduction of contact agent-free testing heads, success was achieved in gaining wide acceptance for this Investigation method in practice. Conditioned by the often large surfaces, the duration of the measuring data itself came ever more into focus of the research, with regard to an economic point of view. An optimisation of the measuring time with the application of fully automatic scanners or from in-parallel working test heads is possible only to a limited extent. In the basic underlying work, qualified engineer Mr. B Gräfe shows with his work "Luftgekoppeltes Ultraschallecho-Verfahren für Betonbauteile“, the potential of contact agent-free clangour with regard to the reduction of overall measuring time. It is the aim of this work to provide answers to the basic questions regarding practical construction problems of the air-coupled ultrasonic echo procedure. The resulting waves depend on the angle at which the sound impulse meets the surface, as well as the distance of the test head to the component itself. A central criteria is the precise knowledge of the qualities of the animated sound fields whilst taking into consideration these Framework conditions. Using a physical description of the sound field it is possible to optimise the test results with regard to the various measuring procedures and develop evaluation algorithms for secure interpretation of the measuring data. Research on the subject of sound field analyses in solid states in low frequency Areas proved that the knowledge regarding widespread contact test heads has not been sufficiently metrologically secured. For this reason, these were also considered in the measuring programme. For regulation of the sound field core values for the ultrasonic test heads, a test bench was planned and constructed. The test bench concept was so targeted that, in addition to the spatial capture of the sound field, the seismic influence of the material could also be registered. This was achieved using hemispherically-shaped test bodies with differing diameters. The main focus of the investigation was on concrete. The test material was self-compacting concrete, and ist composition displayed low sound-proofing qualities. The recipes for this concrete were developed at the University of Technology in Berlin. These were developed as a series of four test bodies, in each case. The variable introduced were a size variety of coarse aggregate in order to obtain an initial idea of the influence of the material composition on the sound field. The measuring data was recorded on independently developed software and evaluated. Using the data gleaned from the experimental stage, initial calculations for spatial sound fields were made to assess low frequency response in concrete. The verification of these measuring results occurred via the application of a variety of simulation procedures which were carried out by partner institutes. In the practical construction section, experiences from genuine damage analyses are presented. Building on these results, test bodies were constructed in a parallel-running research project, whose initial investigations were carried out using an air-coupled sound source. For this purpose, parameter studies to ascertain the optimum conditions of the sound source became necessary, in addition to the sound field analyses. In particular, surface waves and their annoying influence were systematically examined. As well as the presentation of successful results, the present borders of the procedure have also been indicated. T3 - BAM Dissertationsreihe - 95 KW - Schallfeld KW - Ultraschall KW - Richtcharakteristik KW - Bauwesen KW - Werkstoffprüfung PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-633 SN - 978-3-9815134-0-3 SN - 1613-4249 VL - 95 SP - 1 EP - 182 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-63 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mandel, K. A1 - Szczerba, Wojciech A1 - Thünemann, Andreas A1 - Riesemeier, Heinrich A1 - Girod, Matthias A1 - Sextl, G. T1 - Nitric acid-stabilized superparamagnetic iron oxide nanoparticles studied with X-rays N2 - Agglomerated superparamagnetic iron oxide nanoparticles can easily and in large scale be precipitated from iron salt solutions. Although the process is well known, it is ambiguously either assumed that magnetite or maghemite is obtained. The first part of our study clarifies this question using X-ray absorption spectroscopy. For further processing of the nanoparticles, i.e., for giving them a surface functionality or incorporating them into composites, it is important to break the agglomerates and individualize the particles at first. This can effectively be done with nitric acid treatment. The influence of this process on the particles chemistry and structure was analyzed in great detail using X-ray diffraction, X-ray absorption, and smallangle X-ray scattering. In contrast to our expectation, no oxidation from magnetite (Fe3O4) to maghemite (γ- Fe2O3) was found; the formal valence of the particles in any case is magnetite (Fe3O4). Instead, an increase in the particles' surface disorder was discovered from X-ray absorption analyses and high-resolution transmission electron microscopy. The acid treatment roughens and distorts the surface of the nanoparticles which is connected with an increased spin disorder. KW - XANES KW - EXAFS KW - SAXS KW - Coprecipitation KW - Iron oxide spectra KW - Ferrofluid PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1007/s11051-012-1066-3 SN - 1388-0764 SN - 1572-896X VL - 14 IS - 8 SP - 1 EP - 9 PB - Kluwer CY - Dordrecht AN - OPUS4-26357 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Marzok, Ulrich A1 - Müller, Ralf A1 - Schadrack, Reinhard A1 - Krauhausen, M. A1 - Reetz, R. T1 - Hochtemperatur-Laserprofilometrie für keramische Proben N2 - Das Hochtemperatur-Laserprofilometer der BAM4 ermöglicht eine 3D-Formerkennung an keramischen Folien oder anderen flachen Objekten während thermischer Behandlungen wie zum Beispiel bei laufenden Entbinderungs- oder Sinterprozessen. Mit dem Lasertriangulationssensor werden das Höhenprofil, die lateralen und axialen Schwindungen und andere charakteristische Maße der Probe wie die Folienbreite und -dicke, Abstände zwischen spezifischen Merkmalen oder Krümmungen bestimmt. Somit können insbesondere auch Deformationen und Verwerfungen der Objekte sowie Schwindungsinhomogenitäten an strukturierten Objekten erkannt und mit dem Herstellungsprozess verknüpft werden. T2 - DKG Jahrestagung 2012 CY - Nuremberg, Germany DA - 05.03.2012 KW - 3D-Formerkennung KW - Lasertriangulationssensor KW - Deformationen KW - Schwindungsinhomogenitäten PY - 2012 AN - OPUS4-35787 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maurer, G. T1 - Gas solubility in ionic liquids: Solubility of a binary gas mixture in a pure ionic liquid as well as of a single gas in a binary liquid mixture N2 - Ionic Liquids (ILs) are employed in various fields, for example, reaction engineering (reactions with gases, such as hydroformylation (CO, H2), hydrogenation (H2), oxidation (O2)) or separation technology (separations of gases, reactants, and high-volatility reaction products). For the basic engineering of such processes, knowledge of phase equilibria, particularly of mixtures, over a broad (p,T) range is mandatory. This contribution reports on recent experimental results from our laboratory: – for the simultaneous solubility of a binary gas mixture in a pure ionic liquid – for the solubility of a single gas in a binary liquid solvent mixture. T2 - EUCHEM 2012 Conference on Molten Salts and Ionic Liquids CY - Celtic Manor, Wales, United Kingdom DA - 05.08.2012 KW - ionic liquids KW - gas solubility KW - Henry's constant PY - 2012 AN - OPUS4-35947 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nguyen, V. H. A1 - Ren, Y. A1 - Lee, Y. R. A1 - Tuma, Dirk A1 - Min, B.-K. A1 - Shim, J.-J. T1 - Microwave-assisted synthesis of carbon nanotube-TiO2 nanocomposites in ionic liquid for the photocatalytic degradation of methylene blue N2 - A simple and efficient method of preparing composites of carbon nanotubes and titania (CNT-TiO2) is reported via a microwave-assisted synthesis in an ionic liquid, [bmim][BF4]. CNT-TiO2 nanocomposites were formed by the thermal decomposition of titanium (IV) isopropoxide (Ti(OPri)4) in the presence of CNTs under microwave irradiation. The obtained product was characterized by BET surface area, XRD, SEM, and TEM. TiO2 particles with average size of 9 nm were as anatase. The surface area of the Composites increased with an increase of CNT content. Moreover, the catalytic efficiency of the composite was investigated through the photoelectrodegradation of methylene blue. KW - Carbon nanotube KW - Ionic liquid KW - Microwave KW - Photocatalyst KW - TiO2 nanoparticles PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1080/15533174.2011.610021 SN - 1553-3174 SN - 1553-3182 VL - 42 IS - 2 SP - 296 EP - 301 PB - Taylor and Francis Group, LLC CY - London AN - OPUS4-35895 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Nies, Daniel T1 - Entwicklung eines Prüfverfahrens zur laserinduzierten thermischen Ermüdung thermischer Schutzschichten mittels einer Laser-Thermoschockprüfeinrichtung N2 - Die Endlichkeit fossiler Brennstoffe und das steigende Umweltbewusstsein sind die immer stärker werdenden Motivationen für die Entwicklung von effizienteren Gasturbinen und Triebwerken zur Energieerzeugung oder zum Antrieb von Land-, Luft- und Seefahrzeugen. Eins der dafür entwickelten Konzepte ist das der thermischen Schutzschichten. Dabei kann durch den Auftrag einer keramischen Schicht die thermische Belastung der beschichteten Bauteile reduziert werden. In dieser Arbeit wird die Möglichkeit der Nutzung einer Laser-Thermoschock-Prüfeinrichtung zur Durchführung von thermo-zyklischen Versuchen an thermischen Schutzschichten untersucht. Die Probenerwärmung erfolgt hierbei durch einen fokussierten Laserstrahl, mit dem durch die gewählte Trajektoriengeometrie und Anpassung der Laserleistung eine homogene Temperaturverteilung auf der Oberflache erzeugt wird. Die für die Durchführung von zyklischen Versuchen notwendigen Erweiterungen der vorhandenen Prüfeinrichtung werden beschrieben, wozu die Entwicklung eines neuen Probenhalters und einer Test- und Auswerteroutine für die Experimente gehört. Zur Begutachtung der Entstehung und des Fortschritts von Schädigungen werden Schallemissionstechniken und thermografische Methoden eingesetzt, deren Möglichkeiten und Grenzen für die Nutzung im Rahmen der Experimente bestimmt werden. Außerdem umfasst die Arbeit eine umfassende temperaturabhängige Charakterisierung des für die thermische Schutzschicht verwendeten keramischen Materials. Hierbei ist besonders die Messung des E-Moduls mittels der dynamischen Resonanzmethode hervorzuheben, die eine selten genutzte Technik ist. Bei der Charakterisierung zeigen sich keine besonderen Abweichungen von den erwarteten Werten. Lediglich eine geringere Porosität als vom Hersteller erwartet und eine unveränderte Phasenzusammensetzung nach isothermer Auslagerung wurden beobachtet. Die bei den zyklischen Experimenten angestrebten Oberflächentemperaturen von über 1000 °C machen es nötig, die Absorption der Proben durch eine zusätzliche Beschichtung mit Magnetit zu erhöhen. Zur Messung der Temperaturverteilung auf der Probenoberfläche wird eine Infrarot- Kamera genutzt, die für diese Zwecke kalibriert wird. Die eingebaute aktive Druckluftkühlung der Probenruckseite erlaubt die Steuerung des Temperaturgradienten, besitzt aber noch Verbesserungspotenzial. Schon ohne aktive Kühlung der Proben ist ein Versuchsregime realisierbar, bei dem die thermischen Belastungen mit hoher Präzision reproduzierbar sind und mit dem die realen Einsatzbedingungen von keramischen Schutzschichten nachempfunden werden können. Die Entstehung und der Fortschritt von Schädigungen in Form von Delaminationen kann mit thermografischen Methoden und Schallemissionstechniken beobachtet werden. Bei der Ortung der Schallsignale zeigen sich die Grenzen der vorhandenen Ausrüstung. Eine relativ genaue Ortung der Quelle ist mit einer zeitaufwendigen manuellen Routine möglich, deren Ergebnis eine starke Abhängigkeit von der Signalqualität zeigt. Eine reduzierte Zonenortung mit einer automatischen Auswertung zeigt zufriedenstellende Ergebnisse. Eine Kombination der Ergebnisse der Zonenortung, der Analyse der Schallsignale und den thermografischen Analysen der Daten der Infrarot-Kamera ermöglicht eine sehr gute Visualisierung der Schädigungsentwicklung. Während erster Versuche konnten Delaminationsrisse in der keramischen Dammschicht erzeugt werden, die in der Nähe der Dammschicht-Haftschicht-Grenzschicht liegen. Dies entspricht einem Schadensbild, das durch eine hohe zyklische Belastung der Proben erreicht wird. Durch die Nutzung eines fokussierten Laserstrahls kommt es zu einer Temperaturüberhöhung im Bereich des Laserspots. Dies bewirkt, dass die thermozyklische Belastung der Proben noch um einen Thermoschockbeitrag erweitert wird. N2 - The finite nature of fossil fuel supply and the growing environmental awareness become increasingly stronger motivations for the development of efficient gas turbines and jet engines for power generation or as engines for land-, sea- and water-based vehicles. One concept developed for this purpose are thermal barrier coatings, where the thermal load of components is reduced by applying a ceramic coating onto the components. In this work the possibility to use a laser thermal shock facility for thermo-cyclic testing of thermal barrier coatings is examined. A focused laser beam is used for heating the sample and a homogeneous temperature distribution on the sample surface is achieved by the used trajectory and radial adjusted laser power. The required improvements of the existing testing facility are explained, including the development of a new sample holder and of the testing and evaluation routines for the experiments. For the assessment of the initiation and evolution of damages, acoustic emission and thermographic methods are used. The possibilities and limits of these methods are assessed during the experiments. The work also includes an extensive temperature dependent characterisation of the ceramic material used for the thermal barrier coating. In this part, the measurement of the Young’s modulus by a dynamic method is to be highlighted, as this is a rarely used technique. The characterisations show the expected values, except for a lower porosity as expected by the manufacturer and no significant phase changes during isothermal heat treatments. To reach sample surface temperatures above 1000 °C, it is necessary to increase the absorption by an additional coating of magnetite. The temperature distribution on the surface is measured by an infrared camera, which is calibrated for this purpose. With the incorporated active air cooling of the sample backside, the temperature gradient can be controlled, but still leaves room for improvements. Already without cooling, experiments can be completed, where the thermal loads are highly reproducible and comparable to real operation conditions. The development and evolution of delamination damages can be observed by acoustic Emission and thermographic methods. Sound location using the acoustic emission data shows the limits of the applied equipment. Good sound location results can be achieved by a time-consuming manual routine, but the results are highly dependent on the signal quality. A reduced zone location algorithm with an automatic analysis shows satisfying results. A combination of the zone location results, the analysis of the acoustic emission data and the thermographic analysis of the infrared camera data allows a very good visualisation of the damage evolution. First experiments showed delaminations located in the ceramic layer near the topcoat-bondcoatboundary, which corresponds to a failure mode induced by high cyclic loads of the samples. The use of a focused laser beam results in a local hot spot at the laser spot during heating. This adds a thermal shock component to the thermo-cyclic load during the experiments. T3 - BAM Dissertationsreihe - 84 KW - Thermische Schutzschichten KW - laserinduzierte Erwärmung KW - Schallemission KW - Thermografie KW - Yttrium stabilisiertes Zirkonoxid PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-740 SN - 978-3-9814634-8-4 SN - 1613-4249 VL - 84 SP - 1 EP - 143 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-74 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolze, Gert T1 - Fast Orientation Projection using OpenGL N2 - Electron backscatter diffraction produces an enormous number of single orientation data which need to be processed but also visualized. The presentation shows that standard hardware can be used to increase the presentation speed considerably. T2 - EBSD 2012 CY - Pittsburgh, Pennsylvania, USA DA - 19.06.2012 KW - electron backscatter diffraction KW - OpenGL KW - crystal orientation KW - pole figure PY - 2012 AN - OPUS4-37900 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -