TY - CONF A1 - Lay, Vera T1 - Sichere Verschlussbauwerke mittels innovativer Materialien, multisensorischem Monitoring und Ultraschall-Prüfung zur Qualitätssicherung N2 - Verschlussbauwerke sind für die untertägige Endlagerung im Salzgestein als eine wichtige technische Barriere vorgesehen. Diese Bauwerke müssen hohen Anforderungen an Sicherheit und Integrität genügen, weshalb im Projekt SealWasteSafe Werkstofftechnik, Prüfverfahren und Überwachungsmethoden für sichere Verschlussbauwerke verbessert werden. Dabei zeigen die untersuchten alkaliaktivierten Materialien (AAM) langsamere Reaktionskinetik bei der Erhärtung im Vergleich zu Salzbeton, was potenziell geringere Rissbildung erwarten lässt. Die Erhärtung wird an Probekörpern (100-300 l) multisensorisch über einen Zeitraum von mindestens 28 Tagen überwacht. Die Parameter Temperatur und Feuchtigkeit werden einerseits kabelgebunden, andererseits mittels drahtloser Radio Frequency Identification (RFID)-Technik aufgezeichnet. Zusätzlich kommen Schallemissionsmessungen sowie Dehnungsmessungen mittels verteilter faseroptischer Sensorik (FOS) zum Einsatz. Die Überwachung zeigt verschiedene Charakteristika beim Erhärten der Materialien mit geringerer Temperaturentwicklung des AAM. Zusätzlich werden Ultraschallmessungen genutzt, um Einbauteile und Störstellen wie Risse und Delaminationen im Rahmen der Qualitätssicherung am Probekörper und am Verschlussbauwerk zu detektieren. Dafür werden sowohl ein Ultraschallmesssystem mit großer Apertur (LAUS) als auch eine Ultraschall-Bohrlochsonde eingesetzt. Durch Erhöhung des Schalldrucks und Schallfeldbündelung im Beton wird die Aussagekraft der von der Bohrlochsonde aufgezeichneten Messsignale verbessert, was in Modellierungen und ersten Labortests gezeigt werden kann. Die Auswertung der Ultraschallmessungen zeigt das große Potenzial der Methode mit Eindringtiefen bis zu 9 m, wobei anspruchsvolle Abbildungsverfahren zu einer verbesserten Abbildung der internen Strukturen führen. Insgesamt verbessern die im Projekt SealWasteSafe entwickelten Materialien und Methoden die Möglichkeiten für sichere Verschlussbauwerke nuklearer Endlager. Obwohl die Konzepte speziell für Bauwerke im Salzgestein entwickelt werden, sind sie partiell gut auf andere Wirtsgesteine übertragbar. T2 - 3. Tage der Standortauswahl CY - Aachen, Germany DA - 08.06.2022 KW - SealWasteSafe KW - Salzbeton KW - Verschlussbauwerke KW - Monitoring KW - Ultraschall KW - Inspektion PY - 2022 AN - OPUS4-55093 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lay, Vera T1 - Zerstörungsfreie Prüfmethoden für Verschlussbauwerke nuklearer Endlager im Projekt SealWasteSafe N2 - Für die sichere Einlagerung von radioaktiven oder toxischen Abfällen kommen im Salzgestein technische Barrieren in Form von untertägigen Verschlussbauwerken zum Einsatz. Aufgrund der hohen Anforderungen an Sicherheit und Integrität dieser Verschlussbauwerke werden umfangreiche zerstörungsfreie Prüfmethoden zur Überwachung und Qualitätssicherung verwendet. Im BAM-Projekt SealWasteSafe werden Werkstofftechnik, Prüfverfahren und Überwachungsmethoden für sichere Verschlussbauwerke in Endlagern verbessert. Dabei wird der bisherige Salzbeton mit dem innovativen alkaliaktivierten Material (AAM) mit langsamerer Reaktionskinetik bei der Erhärtung und somit potenziell geringerer Rissbildung verglichen. Im Labormaßstab werden Probekörper mit Volumina von 100-300 l multisensorisch ausgestattet und somit die Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit der Sensoren gegenüber der hochalkalischen Umgebung nachgewiesen. Durch das Monitoring wird der Abbindevorgang des Betons überwacht und die Materialien über einen Zeitraum von mehreren Wochen charakterisiert. Dabei werden die Parameter Temperatur und Feuchtigkeit einerseits verkabelt als auch mittels drahtloser Radio Frequency Identification (RFID)-Technik aufgezeichnet. Zusätzlich kommen Schallemissionsmessungen sowie Dehnungsmessung mittels verteilter faseroptischer Sensorik (FOS) zum Einsatz. Das multisensorische Überwachungssystem wird durch aktive Ultraschallmessungen ergänzt, die durch die Detektion von Rissen, Delaminationen oder anderen Störstellen eine Qualitätssicherung der Verschlussbauwerke ermöglichen. Dafür werden sowohl ein Ultraschallsystem mit großer Apertur (LAUS) als auch eine Ultraschall-Bohrlochsonde eingesetzt. Durch Erhöhung des Schalldrucks und Bündelung der Schallsignale im Beton wird die Aussagekraft der von der Bohrlochsonde aufgezeichneten Messsignale verbessert, was in Modellierungen und ersten Labortests gezeigt werden kann. Die Auswertung der Ultraschallmessungen erfolgt mit auf Diffraktionssummation beruhenden Migrationsverfahren wie Kirchhoff-Tiefenmigration und Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT), die Abbildungen vom Inneren der Probekörper erzeugen. Insgesamt verbessert das Projekt SealWasteSafe mithilfe innovativer Multisensorik und Ultraschallmethodik die Überwachungs- und Qualitätssicherungskonzepte für sichere Verschlussbauwerke nuklearer Endlager. T2 - 82. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Online meeting DA - 07.03.2022 KW - SealWasteSafe KW - Ultraschall KW - Verschlussbauwerke KW - Abbildungsverfahren PY - 2022 AN - OPUS4-54533 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Hybrid laser-arc welding of laser and plasma-cut 20 mm thick structural steels with AC magnetic support N2 - It is already known that the laser beam welding (LBW) or hybrid laser-arc welding (HLAW) processes are sensitive to manufacturing tolerances such as gaps and misalignment of the edges, especially at welding of thick-walled steels due to its narrow beam diameter. Therefore, the joining parts preferably have to be milled. The study deals with the influence of the edge quality, the gap and the misalignment of edges on the weld seam quality of hybrid laser-arc welded 20-mm-thick structural steel plates which were prepared by laser and plasma cutting. Single-pass welds were conducted in butt joint configuration. An AC magnet was used as a contactless backing. It was positioned under the workpiece during the welding process to prevent sagging. The profile of the edges and the gap between the workpieces were measured before welding by a profile scanner or a digital camera, respectively. With a laser beam power of just 13.7 kW, the single-pass welds could be performed. A gap bridgeability up to 1 mm at laser-cut and 2 mm at plasma-cut samples could be reached respectively. Furthermore, a misalignment of the edges up to 2 mm could be welded in a single pass. The new findings may eliminate the need for cost and time-consuming preparation of the edges. T2 - WAITRO-Workshop “Advanced Materials and Manufacturing Technologies for Africa and Middle East Development” CY - Cairo, Egypt DA - 01.06.2022 KW - Hybrid laser arc welding KW - Laser beam welding PY - 2022 AN - OPUS4-54950 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prabhakara, Prathik T1 - Construction and Simulation of a Novel Phased Array Borehole Probe for Ultrasonic Investigations at Sealing Structures in Radioactive Repositories N2 - A novel ultrasonic borehole probe is developed for the quality assurance of sealing structures in radioactive waste repositories using existing research boreholes. The goal is to examine the sealing structures made of salt concrete for possible cracks, delamination, and embedded objects. A prototype probe uses 12 individual horizontal dry point contact (DPC) shear wave transducers separated by equidistant transmitter/receiver arrays of six individual transducers each. It is operated with a commercially available portable ultrasonic flaw detector used in the civil engineering industry. To increase the generated acoustic pressure of the borehole probe, the number of transducers in the novel probe is increased to 32. In addition, a timed excitation of each probe directs a focused beam of sound to a specific angle and distance based on calculated time delays. This limits the sensitive test volume and improves the signal-to-noise ratio of the received signals. This paper presents the validation of the newly developed phased array borehole probe by investigating the directivity through beam computation in the CIVA software and experimental investigations on a semi-cylindrical test specimen. It is expected that an optimised radiation pattern of the probe in combination with geophysical reconstruction methods will improve the signal quality and thus increase the reliability of the imaging results. This is of great importance for the construction of safe sealing structures needed for the disposal of radioactive or toxic waste. T2 - ISNT NDE 21 CY - Online meeting DA - 09.12.2021 KW - Borehole probe KW - Engineered barrier KW - Phased array technique KW - SealWasteSafe KW - Monitoring PY - 2022 AN - OPUS4-54498 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Schweisstechnische Anwendungen von Hochleistungslasern für dickwandige Konstruktionen N2 - Der Beitrag befasst sich mit dem Potential der schweißtechnischen Anwendung von Hochleistungslasern für die moderne industrielle Fertigung. Die Ergebnisse eines abgeschlossenen IGF-Projektes werden präsentiert und im Hinblick auf die Vorteile des vorgeschlagenen EM-unterstützten Laser-MSG-Hybridschweißverfahrens ggü. konventionellen Schweißverfahren diskutiert. Vor allem die Eigenschaften des Verfahrens, wie eine bessere Spaltüberbrückbarkeit, eine bessere Durchmischung des Zusatzmaterials und gute mechanisch-technologische Eigenschaften der Schweißverbindungen werden hervorgehoben. T2 - Anwendertreffen des Laserverbundes Berlin-Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 25.11.2022 KW - Laserstrahlschweißen KW - Hybridschweißen KW - Elektromagnetische Schmelzbadkontrolle PY - 2022 AN - OPUS4-56571 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stroyuk, O. A1 - Raievska, O. A1 - Barabash, A. A1 - Batentschuk, M. A1 - Osvet, A. A1 - Fiedler, Saskia A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Hauch, J. A1 - Brabec, C. J. T1 - "Green" synthesis of highly luminescent lead-free Cs2AgxNa1-xBiyIn1-yCl6 perovskites N2 - A new “green” and mild synthesis of highly stable microcrystalline Cs2AgxNa1-xBiyIn1-yCl6 (CANBIC) perovskites under ambient conditions was developed that is scalable to the multi-gram production. Under UV illumination, the CANBIC perovskites emit intense broadband photoluminescence (PL) with a quantum yield (QY) of 92% observed for x = 0.35 and y = 0.01-0.02. The combination of strong UV absorbance and broadband visible emission, high PL QY, and long PL lifetimes of up to 1.4 μs, along with an outstanding stability makes these CANBICs a promising material class for many optical applications. KW - Fluorescence KW - Perovskites KW - Solar cell KW - Automated synthesis KW - Green synthesis KW - Quantum yield KW - Integrating sphere spectroscopy KW - Absolute fluorescence KW - Quality assurance KW - Nano KW - Particle KW - Application KW - Semiconductor KW - Quantum dot KW - Renewable energy PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1039/d2tc02055f SN - 2050-7526 VL - 10 IS - 27 SP - 9938 EP - 9944 PB - Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-55453 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Morcillo, Dalia T1 - What we need to know about lithium isotopes in batteries N2 - Flash talk presentation about the relevance of lithium in our lives and its influence on the battery aging process. T2 - Make and Measure Conference SALSA CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2022 KW - Lithium isotope KW - Battery KW - Spectroscopy PY - 2022 AN - OPUS4-56360 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heuser, Lina T1 - Silver in low-melting alkali zinc borate glasses N2 - Ein aktuelles Forschungsziel ist die Substitution von Bleioxid in niedrig schmelzenden Gläsern z.B. zur Anwendung in Silber-Metallisationspasten. Im Fokus steht hier die Untersuchung der Silberdiffusion in Alkali-Zink-Boratgläsern (X2O-ZnO-B2O3, X = Li, Na, K, Rb). Zudem wird der Redoxzustand des Silbers (Ag) und somit die Art der diffundierenden Silberspezies bestimmt. Hierzu wurde eine metallische Silberschicht mittels Sputterns auf Glaswürfel aufgebracht. Die Wärmebehandlung erfolgte nahe der Glasübergangstemperatur bei 470 °C über 2 h unter Luft und Stickstoffatmosphäre. Die Schichtdicke der Silberbeschichtung betrug 1.8 µm nach der Wärmebehandlung, gemessen mittels Weißlicht-Interferometer. Die Silberdiffusionsprofile wurden mittels Sekundär-Neutral-Teilchen-Massenspektrometrie gemessen. Die Diffusionskoeffizienten des Silbers liegen in der Größenordnung von ~10-14 cm2/s und unterscheiden sich nur gering in Abhängigkeit des Alkali-Ions im Glas. Mittels Fluoreszenz-Spektroskopie ließen sich gelöste Ag+-Ionen und [Agm]n+-Cluster nach der Wärmebehandlung unterscheiden. Zusätzlich konnten ausgeschiedene metallische Silber-Partikel im Natrium-enthaltenden Glas mittels Transmissionselektronenmikroskopie beobachtet werden. Diese haben einen mittleren Durchmesser von ~6 nm. N2 - Substitution of lead oxide in low-melting glasses, e.g., for application in silver metallization pastes, is a current research goal. This work is focused on the investigation of silver diffusion in alkali zinc borate glasses (X2O-ZnO-B2O3, X = Li, Na, K, Rb). In addition, the redox state of silver (Ag) and thus the type of diffusing silver species were studied. For this purpose, a metallic silver coating was applied on glass cubes by means of sputtering. Heat treatment of the samples was performed close to the glass transition temperatures at 470 °C for 2 h under air and nitrogen atmosphere. Coating thickness was 1.8 µm after heat treatment, measured by a white light interferometer. Silver diffusion profiles were measured by means of secondary neutral mass spectrometry. The silver diffusion coefficients are in the range of ~10-14 cm2/s and indicate no significant differences depending on the type of alkali ions in the glass. Dissolved Ag+-ions and [Agm]n+-clusters in the glasses were differentiated using fluorescence spectroscopy. Precipitated metallic silver particles in the sodium containing glass were observed by means of transmission electron microcopy. Their mean particle diameter was ~6 nm. T2 - Living Glass Surfaces XI - Year of Glass CY - Ilmenau, Germany DA - 14.09.2022 KW - Alkali zinc borate glasses KW - Silver diffusion KW - Transmission electron microscopy KW - Fluorescence spectroscopy KW - Silver cluster PY - 2022 AN - OPUS4-55736 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - John, Sebastian T1 - Current results of the DELFIN project N2 - As a contribution to the national hydrogen strategy, 3.5 years ago, the Delfin research project started with the aim of developing a cost- and material-optimized hydrogen tank design for automotive application. Under the patronage of the National Organization Hydrogen and Fuel Cell Technology (NOW), a consortium consisting of 9 research institutes, component suppliers, engineering service providers and automobile OEMs is processing a wide range of work packages. The focus of BAM research sets on impact testing and safety-related characterization of pressure vessels of different development stages. Furthermore, the implementation of nondestructive testing methods is applied. The presentation shows an overview of the BAM work packages and an extraction of the results generated so far. T2 - Wasserstoffkolloquium des Kompetenzzentrums H2Safety@BAM CY - Online meeting DA - 16.02.2022 KW - Delfin KW - Wasserstoff KW - Druckbehälter KW - Impact PY - 2022 AN - OPUS4-55348 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - John, Sebastian T1 - Vorstellung NIP II FORSCHUNGSVORHABEN DELFIN N2 - As a contribution to the national hydrogen strategy, 3.5 years ago, the Delfin research project started with the aim of developing a cost- and material-optimized hydrogen tank design for automotive application. Under the patronage of the National Organization Hydrogen and Fuel Cell Technology (NOW), a consortium consisting of 9 research institutes, component suppliers, engineering service providers and automobile OEMs is processing a wide range of work packages. The focus of BAM research sets on impact testing and safety-related characterization of pressure vessels of different development stages. Furthermore, the implementation of nondestructive testing methods is applied. The presentation shows an overview of the BAM work packages and an extraction of the results generated so far. T2 - SAMPE Feierabendkolloqium CY - Online meeting DA - 15.06.2022 KW - Delfin KW - Wasserstoff KW - Druckbehälter KW - Impact PY - 2022 AN - OPUS4-55349 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -