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In the past decade, nanoindentation has become commonly used experimental technique for obtaining quantitative data on elastic and inelastic material properties in small volumes, typically in submicron length scale. The methodology was developed mainly for homogeneous materials or, at least, the homogeneity is assumed far enough from the tested volume in evaluation procedures1. Measurement on a heterogeneous system, in which the material phases are intermixed in small volume, is still a challenging task due to several circumstances.
First, the preparation of a flat surface on the heterogeneous sample with high differences in stiffness needs Special care. Second, the mechanical interaction between the material phases during surface loading is often unavoidable and therefore the extraction of intrinsic properties of individual phases from the heterogeneous system may not be possible. If differences between the stiffnesses of the interacting phases are low, finding of intrinsic properties can be successful using conventional Evaluation. In other cases, the error in estimating intrinsic properties can reach tens of percent.
The surface of a titanium alloy (Ti6Al4V) implant material was covered with a bioactive calcium alkali phosphate ceramic with the aim to accelerate the healing and to form a stronger bond to living bone tissue. To fix the ceramic powder we used a femtosecond laser, which causes a thin surface melting of the metal. It is a requirement to prove that the laser irradiation would not reduce the lifetime of implants. Here we present the results of mechanical stability tests, determined by the rotating bending fatigue strength of sample rods. After describing the sample surfaces and their modifications caused by the laser treatment we give evidence for an unchanged mechanical stability. This applies not only to the ceramic fixation but also to a comparatively strong laser ablation.
A silica residue from waste treatment of chlorosilane production was used together with solid sodium aluminate to test its applicability for the production of one-part geopolymers. The blend was activated with water and cured at 70 °C. The degree of reaction and strength were determined after 1, 3, and 7 days. The reaction products were analyzed by XRD and SEM/EDX. Until the third day of curing the degree of reaction of the residue reached 51 % and the strength was 8.9 MPa. The reaction product was identified as geopolymer containing zeolite A. Thus, the results confirmed that the residue may be used in the production of geopolymers. However, after 3 days of curing no further progress of reaction was observed and the strength slightly decreased, which was attributed to changes in the structure of the geopolymeric gel. It was further observed that even harsh vacuum drying left some water (presumably zeolitic water and surface hydroxyl groups) in the geopolymer.
Wärmebehandlung und Autoklavierung von UHPC - Neue Perspektiven für die Betonfertigteilindustrie
(2011)
Das Gefüge von UHPC ist durch eine dicht gepackte und fehlstellenarme Matrix gekennzeichnet. Eine zusätzliche Optimierung ist durch eine Wärmebehandlung bzw. hydrothermale Nachbehandlung (Autoklavierung) unter einem Wasserdampfsättigungsdruck möglich. Die Wärmebehandlung von Beton ist ein in der Betonfertigteilindustrie geläufiges Verfahren, um die Erstarrungszeit zu verkürzen und höhere Frühfestigkeiten zu erreichen.
Für die Entfernung von VOC (volatile organic compounds) aus der Luft von Fertigungsstätten werden vielfach mikroporöse Adsorbentien eingesetzt. Die gereinigte Luft wird rezyklisiert. Für die mit VOC beladenen Adsorbentien wird ein Regenerierungsweg für den mehrfachen Gebrauch gesucht. Bei der Regenerierung sollen die VOC möglichst vollständig desorbiert werden und mit einer geringen Gasmenge in einer katalytischen Verbrennung zu CO2 und H2O umgewandelt werden. Die Wirtschaftlichkeit der Luftreinigung wird wesentlich bestimmt durch die Sorptionskapazität des Adsorbens, die erforderliche Energie für die thermische Regenerierung und die Menge des Spülgases bei der Regenerierung. In dieser Arbeit wird der Einsatz von Typ X-Zeolithpulver in der Luftreinigung einer Lackiererei beschrieben und dessen Regenerierung im Labor mittels DTA/TG und Isothermenmessung der Schlüsselkomponenten untersucht. Ferner wurde die Regenerierung des beladenen Zeoliths in einem Labor-Drehrohrofen unter Variation der Betriebsparameter untersucht und anschließend mit ausgewählten Parametern in einem kleintechnischen Drehrohrofen durchgeführt. Die Verfahrensvarianten werden diskutiert.