Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Posterpräsentation (797) (entfernen)
Sprache
- Englisch (663)
- Deutsch (133)
- Französisch (1)
Schlagworte
- Corrosion (36)
- Additive manufacturing (30)
- Mechanochemistry (24)
- Additive Manufacturing (20)
- Glass (20)
- Nanoparticles (19)
- Crystallization (17)
- Degradation (14)
- Fluorescence (14)
- In situ (14)
Organisationseinheit der BAM
- 6 Materialchemie (203)
- 5 Werkstofftechnik (97)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (95)
- 6.3 Strukturanalytik (65)
- 8.5 Röntgenbildgebung (60)
- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (55)
- 9 Komponentensicherheit (53)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (45)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (44)
- 4 Material und Umwelt (36)
- 7 Bauwerkssicherheit (34)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (28)
- 6.0 Abteilungsleitung und andere (26)
- 1.2 Biophotonik (25)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (22)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (21)
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (20)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (19)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (19)
- 5.6 Glas (19)
- 6.2 Material- und Oberflächentechnologien (19)
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (19)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (14)
- 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien (13)
- 7.1 Baustoffe (13)
- 6.7 Materialsynthese und Design (12)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (11)
- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (11)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (11)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (8)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (8)
- 9.6 Additive Fertigung metallischer Komponenten (8)
- 1.9 Chemische und optische Sensorik (7)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (7)
- 1.4 Prozessanalytik (6)
- 9.0 Abteilungsleitung und andere (6)
- 2.5 Konformitätsbewertung Explosivstoffe/Pyrotechnik (5)
- 3.1 Sicherheit von Gefahrgutverpackungen und Batterien (5)
- 4.5 Kunst- und Kulturgutanalyse (5)
- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (5)
- 9.5 Tribologie und Verschleißschutz (5)
- 1.6 Anorganische Referenzmaterialien (4)
- 2.0 Abteilungsleitung und andere (4)
- 5.5 Materialmodellierung (4)
- 8.3 Thermografische Verfahren (4)
- 9.2 Versuchsanlagen und Prüftechnik (4)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (3)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (3)
- 7.2 Ingenieurbau (3)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (3)
- 8.6 Faseroptische Sensorik (3)
- VP Vizepräsident (3)
- VP.1 eScience (3)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (2)
- 1.5 Proteinanalytik (2)
- 2.2 Prozesssimulation (2)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (2)
- 3.4 Sicherheit von Lagerbehältern (2)
- 1.8 Umweltanalytik (1)
- 3.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 3.3 Sicherheit von Transportbehältern (1)
- 3.6 Elektrochemische Energiematerialien (1)
- 5.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 6.4 Materialinformatik (1)
- 7.4 Baustofftechnologie (1)
- MP Mitglied des Präsidiums (1)
- MP.0 Mitglied des Präsidiums und andere (1)
- P Präsident (1)
- PST Präsidiale Stabsstelle (1)
Eingeladener Vortrag
- nein (1)
Upconversion nanoparticles are characterized by their ability to convert low energy near-infrared excitation in high energy emissions in the visible range. This is enabled by sequential absorption of two or more photons via energy transfer from the sensitizer lanthanide ion Yb3+ to an activator lanthanide ion, e.g. Er3+. Yb3+ sensitation has the advantage of 980 nm excitation achieved by commercial available low power cw laser modules.
Nevertheless, for some applications, especially in aqueous media, which is predominantely in bioanalytical applications, there is the drawback of a local Absorption maximum of water at this wavelength. Sample heating can occur, and excitation power density is strongly distance dependent.
To overcome this issue, the idea is to shift the excitation wavelength to 808 nm. This can be achieved by a tandem-excitation using Nd3+ and Yb3+ ions. Nd3+ gets excited by 808 nm irradiation and transfers the energy to Yb3+, which triggers the upconversion emission of the Er3+ ions. Therefore, it is mandatory to separate Nd3+ and Er3+ by core-shell architecture for reducing the energy backtransfer from Er3+ to Nd3+.
To further enhance the upconversion luminescence an additional inert shell formed by the host material NaYF4 reduces the quenching effects caused by surface defects and dangling bonds.
By means of an effective medium (EMA) based approach, it is possible to use spectroscopic ellipsometry to determine the mixing ratios between air and material in porous dielectrics and calculate a quantitative value of the porosity for these materials. As this method is model-based, it is very difficult to provide a quantitative measure for the accuracy of porosity values determined by this method. Valuable additional information can often be obtained by combining ellipsometry with other complementary methods. In the present study, the ellipsometry results were validated by Electron Probe Microanalysis (EPMA) with the option of layer analysis (by the socalled “STRATAGem” approach), gravimetry, and electron microscopy. We analysed porous TiO2 thin layers synthesised by means of a template synthesis Approach (evaporation induced self assembly).
Ellipsometry measurements on porous samples are difficult to analyse due to the complexity of the models necessary. Often it is difficult to decide if the measured data contains enough information to successfully determine the target quantities (mixing ratio, dielectric function of the matrix material). One method to decrease the complexity of the fit and therefore use the measurement data most efficiently is a multi-sample analysis. In the present case, multi-sample analysis was used for determining the porosity factors of the individual layers while using one common set of dielectric function values for the matrix in all cases.
While the results of the fit analysis in this case can be used to show the feasibility and also the limitations of the multi-method approach, the porosity values themselves show a promising agreement between the Independent methods. It can therefore be concluded that determining porosity values with ellipsometry is in accordance to other methods to the level of accuracy provided by the complementary methodologies.
Chemical admixtures like superplasticizers or stabilizing agents are of ever increasing importance for modern concrete technology. Although such admixtures have meanwhile become common practice in many applications of concrete technology, the understanding of these highly complex systems is still limited and the relevant parameters, which predominantly control the interaction between the superplasticizer and the cement components, have not been identified yet.
Optical methods have been successfully used for the analysis and monitoring of the interactions between a broad variety of nanoscale and molecular systems like nanoparticles of various chemical composition and different types of organic ligands or biomolecules. This encouraged us to assess the potential of these methods, and particularly reflectance and fluorescence measurements, for the study of the interactions that occur at the interface between particle or hydrate surfaces and the fluid phase at a very early stage of concrete formation. Special emphasis is dedicated to search for and identify differences between commonly used superplasticizers.
Here, we focus on hydration effects using commercial comb shape polycarboxylate ethers (PCEs) with different charge densities, which are known to allow a very low water/cement ratio (w/c of 0.20 or less) while maintaining good workability. Based upon changes of the intensity of the reflectance and fluorescence signal and spectral effects of a dye, acting as optical reporter, a model for the interactions of dye, PCE molecules and cement nanoparticles in the very first phase of cement hydration is derived
The results are based on data1. Figure 3 displays temperatures of the tank wall and of the gas phase over testing time. It can be seen that a complete coating strongly delayed the heating of tank wall and gas phase, whereas the partly coated tanks only had a minor influence on temperature development. There was no significant difference between a half coated and a thirdly coated tank measurable. Figure 4 shows the internal pressure of tanks over testing time. Only the fully coated tank enabled a low pressure over 90 min testing time. Hence, a complete coating is necessary to guarantee the fire safety of hazmat tanks and a partly coating is not sufficient.
Spray drying based granulation processes aim for flowable granules neither containing voids nor hard shells thus leading to a homogenous microstructure in the green and sinter bodies without strength reducing large pores. The increase of the specific surface area due to the utilization of finer powders as raw materials makes the production of granules of demanded quality more sophisticated. Innovations regarding additives as well as process engineering are therefore required.
While conventional spray granulation processes of ceramic materials are based on rotational, one stream or two stream nozzles for nebulization, the investigations in the ZIM project concentrate on the applicability of an ultra sound atomizer unit. A spray dryer comprised of the aforementioned ultra sound atomization unit implemented in a commercial spray dryer (Niro, Denmark) was used as test system. Potential advantages of the ultra sound nebulization are investigated for model systems of alumina, zirconia and a ZTA composite while focusing on solids content, yield, pressability and granule properties (size, size distribution, flowability, shape and microstructure) as well as the final sinter body properties (density, microstructure and flexural strength).
First ultra sound spray drying experiments yielded granules with excellent processability. Spray drying of identical slurries, as before tested and optimized for a two stream nozzle atomization process, resulted in a more suitable size distribution for dry pressing (less particles below 20 µm) and a higher yield. Furthermore, sinter bodies produced of ultra sound granules seem to have less large pores and a more homogenous microstructure
Additive manufacturing (3D printing) of ceramics and other materials offers significant advantages compared to conventional production processes for several applications. While ceramics have been extensively investigated in this regard, additive manufacturing of geopolymers have received much less attention to date. In the present contribution we study a ‘standard’ metakaolin-based geopolymer, a fly ash-based geopolymer and a silica-based one-part geopolymer regarding their suitability for additive manufacturing via selective laser curing. Model geometries such as bars and cuboids could be produced by this route. After selective laser curing the specimens were additionally cured at 80 °C for 24 h. The specimens were studied by means of scanning electron microscopy (SEM) and powder X-ray diffraction (XRD). SEM showed that the precursors in all geopolymers had reacted partially and geopolymeric gel had formed. XRD confirmed these results and additionally revealed that the crystalline byproducts (zeolites) in the one-part geopolymer differed from the byproducts observed in conventionally produced samples. This indicates that also the geopolymerization reactions differ between the two synthesis routes. The mechanical strength after selective laser curing and 80 °C-curing appeared to be highest for the metakaolin-based geopolymer. However, SEM also showed that a significant volume of macropores remained in most regions of all specimens, while some regions in the metakaolin-based geopolymer appeared to be significantly denser. These preliminary results demonstrate that selective laser curing offers potential for the production of geopolymers, but more research has to be undertaken to optimize the process.
Einfluss des Schwefelgehalts auf die Korrosionsbeständigkeit des nichtrostenden Stahls 1.4404
(2016)
Die Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle wird maßgeblich von ihrer chemischen Zusammensetzung bestimmt. Der tendenzielle Einfluss ist für die Hauptlegierungselemente in der wissenschaftlichen Fachliteratur beschrieben. Bei Begleitelement Schwefel gibt es dagegen keine konkreten Untersuchungen die belegen, ab welchem Gehalt mit einer Verringerung der Korrosionsbeständigkeit zu rechnen ist. Im Lichtbogenschmelzofen wurden verschiedene Legierungen mit abgestuftem Schwefelgehalten hergestellt, um den Einfluss dieses Begleitelementes auf die Korrosionsbeständigkeit systematisch zu untersuchen. Die KorroPad-Prüfung und die Bestimmung kritischer Lochkorrosionspotentiale wurden zur Charakterisierung der Legierungen genutzt. Beide Methoden belegen eine zunehmende Verringerung der Lochkorrosionsbeständigkeit mit dem Schwefelgehalt.
Die Korrosionsbeständigkeit geschweißter Konstruktionen aus nichtrostenden Duplexstählen wird von den Schweißparametern und der Nachbehandlung der Oberflächen bestimmt. Eine etablierte Methode der Schweißnahtnachbehandlung ist das Strahlen der Oberfläche mit Glasperlen. Diese Methode soll aus wirtschaftlichen Gründen durch das Strahlen mit Korund ersetzt werden, welches deutliche Zeit- und Kostenvorteile bietet. Besonders bei der Lochkorrosionsbeständigkeit hat sich das Schleifen mit Korund bereits als nachteilig erwiesen, weshalb diese Umstellung auch beim Stahlen kritisch hinterfragt wird. Daher wurden Probeschweißungen bei der Firma Modersohn hergestellt und mit verschiedenen Oberflächenbearbeitungsmethoden (Glasperlenstrahlen, Korundstrahlen, Beizen, Elektropolieren, Schleifen) nachbehandelt. Diese verschiedenen Oberflächenzustände wurden analytisch (REM, Rauheit) charakterisiert und hinsichtlich ihrer Lochkorrosionsbeständigkeit vergleichend untersucht werden, um die Eignung des Strahlens mit Korund zu beurteilen.
Martensitische nichtrostende Stähle werden in verschiedenen technischen Bereichen eingesetzt, bei denen eine optimale Kombination aus hoher mechanischer Festigkeit und guter korrosiver Beständigkeit gefordert wird. Beide Eigenschaften werden in der Industrie primär durch die Wärmebehandlung gesteuert. Die Korrosionseigenschaften sind dabei stark von der diffusionsbedingten Bildung und Auflösung von Chromkarbiden abhängig. In vergangenen wissenschaftlichen Arbeiten konnte nachgewiesen werden, dass die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Austenitisieren einen großen Einfluss auf die Bildung solcher Karbide hat. Der Einfluss der Abkühlgeschwindigkeit auf die Lochkorrosionsbeständigkeit wurde an den Stählen 1.4108 und 1.4116 systematisch untersucht. Mit Hilfe des Stirnabschreckversuches wurde dabei die Abkühlgeschwindigkeiten variiert und anschließend die Veränderung von Gefüge, Lochkorrosionsbeständigkeit und Härte untersucht. Als Ergebnis konnten kritische Abkühlgeschwindigkeiten ermittelt werden, bei denen eine kritische Verringerung der Korrosionsbeständigkeit einsetzt.