TY - CONF A1 - Daum, Werner A1 - Tkachenko, Viktoriya A1 - Habel, Wolfgang 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 U6 - 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 A1 - Rübner, Katrin A1 - Meng, Birgit 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 A1 - Rübner, Katrin A1 - Müller, A. A1 - Seidemann, M. 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 - 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 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-464317 SN - 978-9-53510-698-2 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 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?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 - 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 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?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 - 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. A1 - Tuma, Dirk A1 - Chobanov, K. A1 - Kumełan, J. A1 - Pérez-Salado Kamps, Á. 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 U6 - 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 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?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 - TY - CONF A1 - Nolze, Gert A1 - Saliwan Neumann, Romeo A1 - Buchheim, Michaela T1 - Microstructure investigations of iron meteorites by EBSD and EDS analyses N2 - Meteorites are a unique and inspiring material for microstructural studies because if their very specific genesis. Iron meteorites have been formed under unimaginable cooling rates of a few ten Kelvins per million years so that the observable transformation of the formerly huge Fe-Ni single crystals of taenite occurred under nearly-equilibrium conditions. Octahedrites (meteorites having a Ni content between 6...15%) are characterized by ribbons of the low-temperature Fe-Ni phase kamacite separated by rims of residual taenite. This very specific feature is known as Widmanstaetten structure and has been investigated by synchrotron radiation in order to cover a higher volume fraction for a statistically relevant description of orientation relationships. However, plessite – a microstructure mainly consisting of the same phases – reflects the orientation relationship between kamacite and taenite as well. For their characterization, a scanning electron microscope is very suitable in order to investigate crystal orientations or identify phases. Despite the apparently ideal formation circumstances of iron meteorites, Ni concentration profiles prove non-equilibrium conditions. Combined EDS (energy dispersive spectroscopy) and EBSD (electron backscatter diffraction) measurements at a selected plessitic region of the Cape York iron shows that a correlation exists between Ni-concentration and the locally detected orientation relationship. T2 - 15th European Microscopy Congress CY - Manchester, UK DA - 16.09.2012 KW - Phase identification KW - Corrosion KW - Chloride KW - Dermbach PY - 2012 SP - 90 AN - OPUS4-37775 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Payton, E. A1 - Nolze, Gert T1 - The BSE signal as an additional tool for phase assignment in EBSD N2 - The presentation demonstrates how the background signal of EBSD patterns can be used for a rough assignment of phases which cannot distinguished by the diffraction signal. T2 - EBSD 2012 CY - Pittsburgh, Pennsylvania, USA DA - 19.06.2012 KW - Electron backscatter diffraction KW - Backscattered electrons KW - Kikuchi pattern KW - Phase distribution KW - Phase separation KW - Phase recognition PY - 2012 AN - OPUS4-37901 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rübner, Katrin A1 - Meinel, Dietmar A1 - Prinz, Carsten A1 - Zimathies, Annett A1 - Klobes, Peter A1 - Schnell, A. A1 - Hempel, S. T1 - Porenstruktur leichter Gesteinskörnungen aus Mauerwerkbruch N2 - Leichte Gesteinskörnungen mit Kornrohdichten < 2 g/cm³ werden industriell aus natürlichen Rohstoffen, wie Ton und Schiefer, hergestellt. Dabei fallen hohe Energiekosten an, während außerdem fortwährend die Verfügbarkeit geeigneter Rohstoffe sinkt. Eine Alternative stellen Leichtgranulate, die aus mineralischen Bau- und Abbruchabfällen hergestellt werden, dar. Im Forschungsprojekt „Aufbaukörnungen“ wurde eine Technologie zur Herstellung hochwertiger leichter Gesteinskörnungen aus Mauerwerkbruch entwickelt. Ziegelhaltige Bau- und Abbruchabfälle fallen in Deutschland mit bis zu 26 Mio. t pro Jahr an und weisen größere Verwertungsdefizite als Betonbruch auf. Der neuen Verwertungsstrategie liegt die Idee des rohstofflichen Recyclings zu Grunde. Die leichten Gesteinskörnungen werden am Ende eines mehrstufigen Herstellungsprozesses durch thermische oder hydrothermale Erhärtung im Labor- und halbtechnischen Maßstab produziert. Für Herstellungstechnologie und Eigenschaften der Leichtbetone sind neben Kornfestigkeit und Rohdichte die Porosität und Wasseraufnahme der leichten Gesteinskörnungen entscheidende Größen, die wiederum von Kornform, Oberflächenrauigkeit, Sinterschale und Porenstruktur der Körnungen beeinflusst werden. T2 - XVI. Porotec-Workshop über die Charakterisierung von feinteiligen und porösen Festkörpern CY - Bad Soden, Germany DA - 13.11.2012 PY - 2012 AN - OPUS4-27160 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard T1 - Towards evidence-based development of flame retarded polymers T2 - 243rd National ACS meeting - Spring 2012 CY - San Diego, CA, USA DA - 2012-03-25 KW - Flame retardancy KW - Halogen-free KW - Flame retardancy mechanism KW - Fire property assessment PY - 2012 SN - 978-0-8412-2727-9 SN - 1550-6703 N1 - Serientitel: PMSE Preprints – Series title: PMSE Preprints VL - 243 SP - 38-PMSE PB - Amer Chemical SOC CY - Washington, USA AN - OPUS4-26381 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Schartel, Bernhard A1 - Richter, K. H. A1 - Böhning, Martin ED - Morgan, A. B. ED - Wilkie, C. A. ED - Nelson, G. L. T1 - Synergistic use of talc in halogen-free flame retarded polycarbonate/Acrylonitrile-butadiene-styrene blends N2 - Pyrolysis, flammability, fire behavior, melt viscosity, and gas diffusion of bisphenol A polycarbonate/acrylonitrile-butadiene-styrene (PC/ABS) were investigated, with bisphenol A bis(diphenyl phosphate) (BDP), with 10 wt.% talc and with BDP in combination with 5, 10 and 20 wt.% talc, respectively. Compared to PC/ABS, PC/ABS + BDP results in an increased decomposition temperature of PC, a higher char yield, a significantly increased LOI, a V-0 classification in UL 94, a reduced peak heat release rate (pHRR), and a reduced total heat release (THR) in the cone calorimeter. This efficient flame retardancy is due to mechanisms in both the gas and condensed phases. PC/ABS + 10 wt.% talc shows a decrease in the PC decomposition temperature. The fire behavior is improved in part compared to PC/ABS, with an increased LOI and reduced pHRR. PC/ABS + BDP + 10 wt.% talc shows a strong synergism in LOI, a V-0 classification, and a decrease in pHRR, whereas THR is slightly increased compared to PC/ABS + BDP. Talc decreases the gas diffusion and enhances the flow limit for low shear rates, both of which influence the pyrolysis and flammability results. Further, talc improves the protection properties of the fire residues. Nevertheless it also partly suppresses flame inhibition and the charring effect of BDP. The synergism between BDP and talc in LOI is obtained even for low talc loadings in PC/ABS + BDP + talc, whereas for higher loadings saturation is observed. KW - Flame retardancy KW - PC/ABS KW - Aryl phosphate KW - Talc PY - 2012 SN - 978-0-8412-2780-4 U6 - https://doi.org/10.1021/bk-2012-1118.ch002 N1 - Serientitel: ACS Symposium Series – Series title: ACS Symposium Series VL - 1118 IS - Chapter 2 SP - 15 EP - 36 PB - Oxford University Press AN - OPUS4-27563 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Schlichting, Joachim T1 - Integrale Verfahren der aktiven Infrarotthermografie N2 - Die zerstörungsfreie Prüfung ist eine Aufgabe von großer Bedeutung, sowohl aus wirtschaftlicher Perspektive, als auch um die notwendige Sicherheit technischer Systeme gewährleisten zu können. Mit der Thermografie steht eine schnelle und berührungslose Prüftechnik zur Verfügung, die nicht zuletzt wegen der rapiden Entwicklung auf dem Gebiet der Infrarotkameras in letzter Zeit große Aufmerksamkeit erfährt. Typischerweise werden thermografisch oberflächennahe, parallel zur Oberfläche ausgedehnte Defekte nachgewiesen. In dieser Arbeit werden zwei untypische Prüfprobleme gelöst. An Punktschweißverbindungen wird mit der Linsengröße eine Struktur in der Mitte der Probe mittels Blitzlichtthermografie indirekt vermessen. Hier können typische Fehlerbilder wie Klebverbindungen und Spritzer sicher erkannt werden, was statistisch abgesichert durch eine Serienmessung und den Vergleich mit zerstörender Prüfung gezeigt wird. Ein Beispiel für orthogonal zur Oberfläche orientierte Fehlstellen stellen Risse dar, wie sie beispielsweise in Schweißnähtenn häufig auftreten. Neben der Entwicklung eines Verfahrens zur Detektion von Rissen, welches auf kommerziell erhältlichen Geräten aufbaut, wurde in Experimenten und Finite-Elemente-Simulationen untersucht, inwieweit sich auch die geometrischen Eigenschaften bestimmen lassen. Mit einem Verfahren, das ebenso wie die Methode zur Prüfung der Schweißpunkte auf der Analyse zeitlich und räumlich integraler Größen basiert, die vom thermischen Widerstand abhängen, ist die gleichzeitige Bestimmung von Winkel und Tiefe möglich. N2 - Non-destructive evaluation is a task of utmost importance for both, the economic point of view and to guarantee the required safety and reliability of technical systems. Thermography is a fast and contactless technique which received continued attention not least through the significant price drop at the infrared camera market. It is typically used to detect near-surface defects which are expanded parallel to the surface. This thesis deals with two non-standard inspection tasks. With the weld lens diameter of spot welds, a feature in the sample's geometrical center is indirectly sized by ash thermography. The presented method is suitable to distinguish typical error classes like stick welds or expulsions. This fact is validated by statistical evaluations of thermographic and destructive test series. As an example for perpendicularly oriented imperfections, surface cracks are investigated, which can be a major problem at welding seams. A technique for detecting cracks entirely based on commercially available equipment is developed. In addition, the accessibility of geometric characteristics of cracks was examined by experiments and FEM-simulations. Similar to the method developed for assessing spot welds, an approach based on the analysis of spatial and temporal integral quantities which depend on the thermal resistance is used. In doing so, the simultaneous determination of crack angle and depth is possible. T3 - BAM Dissertationsreihe - 91 KW - Aktive Thermografie KW - FEM KW - Spot Welding KW - Cracks KW - Nondesstructive Evaluation KW - Active Thermography KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Punktschweißen KW - Risse KW - FEM PY - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-676 SN - 978-3-9815134-6-2 SN - 1613-4249 VL - 91 SP - 1 EP - 209 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-67 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Seefeldt, Henrik T1 - Flame retardancy of wood-plastic composites N2 - Über das Brandverhalten von „Wood-plastic Composites“ (WPCs) und deren Flammschutz ist bislang wenig bekannt. Die Verwendung von WPCs ist in den vergangenen Jahren stetig gestiegen. Vor allem in ihrem Hauptanwendungsgebiet als Bodenbeläge verzeichnen WPC Materialien einen großen Marktanteil. Bis jetzt existiert jedoch noch keine Flammschutzlösung, die alle nötigen Anforderungen im Bauwesen erfüllt. Flammgeschützte Materialien sind jedoch vor allem für Innenanwendungen und im Bereich von Fluchtwegen unabdingbar. In dieser Arbeit werden zum einen grundlegende Mechanismen über das Brandverhalten von WPCs aufgeklärt. Zum anderen werden die Wirksamkeit und die Wirkungsweise verschiedener Flammschutzmitteln in WPC Materialien untersucht. Ein spezielles Augenmerk wird dabei auch auf Endprodukte aus WPC Materialien gelegt. WPC wurde dabei in seiner Hauptanwendung als Fußbodenbelag untersucht. Das Brandverhalten wurde für Materialien und Produkte mit Hilfe von „Cone Calorimeter“ Untersuchungen und „Radiant Panel Tests“ bestimmt. Zudem wurden numerische Simulationen genutzt, um den Einfluss verschiedener thermischer Materialparameter auf das Brandverhalten zu erforschen. Desweiteren wurde das thermische Zersetzungsverhalten mittels thermogravimetrischer Methoden und spektroskopischen Untersuchungen ermittelt. Auf dessen Grundlage konnten Abbaumechanismen für WPC Materialen in Verbindung mit verschiedenen Flammschutzmitteln erstellt werden. WPCs zeigen das gleiche Brandverhalten wie Holz, auf Grund des polymeren Anteils ist jedoch die Wärmefreisetzungsrate während der Verbrennung stark erhöht. Es konnte gezeigt werden, dass alle untersuchten Flammschutzmittel einen positiven Effekt auf das Brandverhalten von WPCs hatten. Beste Ergebnisse wurden durch Ammonium-Polyphosphat, Paxymer und expandierbaren Graphit erzielt. Expandierbarer Graphit war besonders in Verbindung mit rotem Phosphor sehr wirksam, da der Phosphor den gebildeten Rückstand stabilisierte. Neben dem Einfluss von Flammschutzmitteln konnte gezeigt werden, dass für WPC Fußbodendielen auch andere Einflussfaktoren, wie die Geometrie und der Feuchtigkeitsgehalt eine wichtige Rolle spielen. So weisen Hohlkammerprofildielen im Vergleich zu Vollprofilproben zwar eine verminderte Menge an brennbarem Material auf, die Flammenausbreitung ist jedoch stark erhöht. N2 - Up to now only little knowledge has been recorded about the fire behavior and flame retardancy of wood-plastic composites (WPCs). The use of WPCs has increased continuously in recent years. Especially in their main field of application as a decking material, WPCs present a big share of the market. To date no flame-retarded solution has been introduced for WPC materials that fulfils the necessary requirements. But flameretarded materials are indispensable, especially for indoor use and the protection of escape routes. In this study basic knowledge about the fire behavior of WPCs is investigated first. Second, the effectiveness and mode of action of different flame-retardant additives is investigated. Special attention is drawn to products made of WPC material. Therefore WPC was further investigated in its main field of application as decking boards. The fire behavior of materials and products was investigated by means of cone calorimeter measurements as well as radiant panel tests. Furthermore numerical simulations were carried out to study the effects of various thermal material properties on burning behavior. Thermal decomposition was studied using thermogravimetric methods and spectroscopic investigations. Against this background, models for thermal decomposition pathways were built for combinations of WPC material with different flame retardants. WPCs show burning behavior similar to that of pure wood samples with an increased heat release rate due to polymeric fractions. It is shown that all investigated flame retardants had a positive effect on the burning behavior of WPCs. The best results were achieved by the flame retardants ammonium polyphosphate, Paxymer and expandable graphite. Especially in combination with red phosphorus, expandable graphite was highly effective because red phosphorus stabilized formed residue. Apart from the influence of flame retardants, other influencing factors like geometry and moisture content also played an important role concerning the flame retardancy of WPC decking boards. Indeed, hollow decking boards offer a reduced amount of combustible material, but their flame spread is increased in comparison to solid samples. T3 - BAM Dissertationsreihe - 90 PY - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-684 SN - 978-3-9815134-5-5 SN - 1613-4249 VL - 90 SP - 1 EP - 107 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-68 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Tuma, Dirk A1 - Maurer, G. ED - Visser, A. E. ED - Bridges, N. J. ED - Rogers, R. D. T1 - Gas solubility in ionic liquids: Mixed gases in pure ionic liquids and single gases in binary liquid mixtures N2 - In the last two decades, the solubility of gases in ionic liquids has attracted a lot of attention. While at the beginning most publications dealt with the solubility of a single gas in a pure ionic liquid, recently the interest starts to shift to the – from an application-oriented point of view – more challenging area of the simultaneous solubility of several gases in an ionic liquid and/or the solubility of a single gas in solvent mixtures with ionic liquids. The current state of information on experimental data (and the phenomena encountered) in such systems is summarized and discussed. KW - Ionic liquids KW - Gas solubility KW - Phase equilibria PY - 2012 SN - 9780841227637 SN - 9780841227644 U6 - https://doi.org/10.1021/bk-2012-1117.ch010 VL - 1117 SP - Chapter 10, 217 EP - 238 PB - American Chemical Society CY - Washington DC AN - OPUS4-35897 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -