Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Posterpräsentation (808) (entfernen)
Sprache
- Englisch (672)
- Deutsch (135)
- Französisch (1)
Schlagworte
- Corrosion (36)
- Additive manufacturing (31)
- Mechanochemistry (24)
- Additive Manufacturing (20)
- Glass (20)
- Nanoparticles (20)
- Crystallization (17)
- Fluorescence (15)
- Degradation (14)
- In situ (14)
Organisationseinheit der BAM
- 6 Materialchemie (208)
- 5 Werkstofftechnik (99)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (98)
- 6.3 Strukturanalytik (65)
- 8.5 Röntgenbildgebung (62)
- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (56)
- 9 Komponentensicherheit (54)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (49)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (47)
- 4 Material und Umwelt (36)
- 7 Bauwerkssicherheit (34)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (28)
- 1.2 Biophotonik (26)
- 6.0 Abteilungsleitung und andere (26)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (22)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (20)
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (20)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (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 (14)
- 7.1 Baustoffe (13)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (13)
- 6.7 Materialsynthese und Design (12)
- 8.3 Thermografische Verfahren (12)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (11)
- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (11)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (11)
- 9.6 Additive Fertigung metallischer Komponenten (9)
- 1.9 Chemische und optische Sensorik (8)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (8)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (8)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (8)
- 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)
- 5.5 Materialmodellierung (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)
- 9.2 Versuchsanlagen und Prüftechnik (4)
- 1.5 Proteinanalytik (3)
- 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)
- 2.2 Prozesssimulation (2)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (2)
- 3.4 Sicherheit von Lagerbehältern (2)
- 1.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 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)
A research project of reconstructing historical gold mosaics deals with reconstructing weatherproof gold and silver mosaics according to historical models.
The gold mosaics examinded originate mainly from germany from 1880 to 1920 and are composed of three parts. They consist of a matching support glass, the gold or silver layer and a cover glass. By examining the morphology and layer thicknesses with the ESEM, and using chemical analysis with the EDX, the relationship of glass composition and damage patterns was established. The glass analysis provided quantitative composition data and made it possible to determine its chemical stability. It supplied the basis for calculating glass characteristics and was referred to when casting suitable historical mosaic glass. The analysis of the qualitative composition of the gold and silver layers also served as a model for reconstruction. After testing selected reconstructed gold mosaics in the climate chamber, the ESEM was used for capturing leaching and other process data and the glass composition was optimized accordingly. Over 100 predominantly historical gold mosaics were analyzed and the results entered into a database which can now be consulted for comparative investigations to determine both origin and date.
A number of environmental monitoring projects were performed on historic stained-glass windows in Germany. The quality of the protective glazing was assessed by recording environmental parameters in the interspace between the original and the protective glazing and on the inside of the original window. For this purpose, temperature, humidity and air velocity were measured. Particles were sampled with different methods and analysed by scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray spectroscopy to determine their chemical composition. The effect of particles on model glass samples was investigated in climate chambers under accelerated weathering conditions.
Mit nicht-konformen oder schlecht dokumentierten Prüfergebnissen können weder Behörden noch Unternehmen etwas anfangen. Belastbare und eindeutige Informationen aus den Registrierungsdossiers sind entscheidend, damit industrielle und gewerbliche Verwender der Stoffe das Gefahrenpotenzial einschätzen und ggf. Maßnahmen zum Schutz von Menschen und Umwelt treffen können.
Darüber hinaus benötigen die Behörden verlässliche Daten aus den Registrierungen, um ihrer Verantwortung bei der Identifizierung regulierungsbedürftiger Stoffe nachkommen zu können.
Methanogenic Archaea
(2017)
Different environmental samples reveal that methanogenic Archaea are part of a multi-species biofilm on corroding metallic structures. Studies on microbial influenced corrosion (MIC) focus mainly on sulphate reducing Bacteria (SRB), leading to the assumption that they are exclusively responsible for metal corrosion. In fact, methanogenic Archaea are known to be involved in metal corrosion as well (e.g. Methanococcus maripaludis DSM 2067). In some cases SRB and methanogenic Archaea have comparable high corrosion rates. However, the underlying mechanisms causing corrosion are still unknown.
The goal of this study is to develop suitable methods for analyzing two environmental isolates (M. maripaludis DSM 2067, M. maripaludis KA1) and two human-related isolates (Methanobrevibacter oralis and Methanobrevibacter smithii) for their ability to deteriorate/transform metals, which are relevant for technical and clinical applications. Moreover, the studies will provide essential information on the interaction mechanisms of human-related Archaea, which are frequently found in peri-implantitis, with dental material such as implants, crowns and bridges leading to their degradation and transformation.
The project has developed a variety of new multifunctional and flexible building components for a healthier indoor environment. [H] house solutions are durable, energy efficient, safe and affordable. They are suitable for use in new buildings and for renovation. [H] house solutions cover aspects of long service life, reduced maintenance and long-term improvement of energy efficiency.
We investigated, the damped Received Signal Strength Indicator (RSSI) of a Bluetooth Low Energy (BLE) signal, transmitted from the BLE-module embedded in building materials with changing moisture content, Fig. 1. The BLE-module communicates with a mobile Smart Device as tablet via 2.45 GHz-ISM-frequency band where water dipoles start to oscillate, Fig. 2. The damping model demonstrates this damping effect on RSSI by the abstraction of the reality observed in a real system. Through the reproduction of the active relationships, the system behavior is decomposed in such a way that a separate consideration of the required system parameters is possible.
Mechanochemistry has become a valuable method for the synthesis of new materials, especially for pharmaceutical cocrystals. The Advantages of fast reactions in high purity and yield face a lack of understanding the underlying mechanism. Therefore, in situ setups to study mechanochemical reactions have been established. Herein, we present an in situ investigation of the mechanochemical cocrystal formation of pyrazinamide (PZA) with pimelic acid (PM) using synchrotron XRD. Two new polymorphs of PZA:PM (1:1) were synthesized by milling the starting materials in milling jars of different materials. While Form I is only obtained using a steel jar, Form II can be obtained purely in jars made of Perspex. In situ XRD experiments reveal a direct formation of Form II in Perspex and an intermediate formation of Form II in steel jars converting to Form I upon further grinding. Heating experiments and DFT calculations predict that Form II is the thermodynamically more stable polymorph. Therefore, the reaction progress in the steel jar contradicts Ostwald’s rules of stages as the more stable Form II converts into the metastable Form I. Hence, mechanochemistry offers the possibility to synthesize new materials that cannot be obtained using conventional methods.
Obtaining high quality upconverting nanocrystals with only little crystal defects and hence, a high luminescence, affords a reliable synthesis route. Only this guarantees the reproducibility of the material and its spectroscopic properties required for future application. The fluorolytic sol-gel synthesis appears to be a convenient attempt, as this is a method with only few steps influencing the material properties, which can be well controlled.
Also creating bright upconverting nanocrystals requires a profound understanding of the interplay of photophysical processes like multiphoton absorption, radiative and non-radiative pathways, and energy transfer in the material.
Based on steady-state and time resolved luminescence measurements at different excitation power densities, the influence of the lanthanide doping ratio and synthesis parameters such as the annealing process on SrF2-nanocrystals obtained via the fluorolytic sol-gel synthesis was systematically studied.
Die Detektion bzw. Charakterisierung von Oberflächenrissen in Stahl ist eine herausfordernde Aufgabe für die zerstörungsfreie Prüfung. Dies gilt insbesondere, wenn eine solche Prüfung bereits während der Produktion selbst erfolgen soll. Die hier vorgefundenen Randbedingungen, wie z.B. die hohen Probentemperaturen (>700°C) oder Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 0,9 m/min, machen die Anwendung etablierter und vor allem berührender ZfP-Methoden praktisch meist unmöglich. Laser-thermografische Verfahren können hier eine Alternative bieten, da sie berührungslos und schnell arbeiten. Wir stellen die Ergebnisse einer Weiterentwicklung der Laser-thermografischen Prüfung vor, bei der die Anwendbarkeit bzw. die Übertragbarkeit der Methode auf die Bedingungen der Stahlproduktion untersucht wurde.
Neben der Simulation der Produktionsbedingungen im Labor und der experimentellen Untersuchung der entscheidenden Einflussgrößen, wurden umfangreiche FEM-Simulationen durchgeführt. Mit Hilfe dieser theoretischen und experimentellen Ergebnisse wurde das Verfahren auch hinsichtlich der Analyse-Algorithmen weiterentwickelt, um eine zuverlässige und schnelle In-Line Prüfung während des Produktionsprozesses zu ermöglichen. Um zudem die Fähigkeiten der Thermografiekamera für schnelle online-Messungen und ihre Integrierbarkeit in verschiedene Anwendungssysteme zu verbessern, wurde die für die Verarbeitung der Detektordaten erforderliche Non-Uniformity Correction der Pixeldaten auf schneller Spezialhardware innerhalb der Kamera implementiert.
In this paper, titanium-di-boride is dispersed on a cold-working tool steel by use of a pulsed fiber laser with high beam quality to produce separated and elevated surface features. The potential to adjust the geometry as well as the mechanical properties of the produced structures in dependence on the process parameters (pulse power, pulse duration) is described by means of metallographic and topographical investigations. It can be ascertained that very hard (hardness > 1000 HV1) surface features of different shape (spots and short lines) can be produced. They are characterized by a fine-grained microstructure resulting from a rapid solidification and finely dispersed TiB2 particles. Finally, the paper proposes different applications for this structuring technique.
Solar glass in arid and semi-arid regions is exposed to sand storms which can affect the durability of PV modules. Related erosion processes have been extensively studied but the results given are difficult to compare due to being obtained by different variables like particle speed and sand mass. This study correlates the damage of solar panels to the cumulative impact energy as a global parameter.
Der nichtrostende Lean-Duplexstahl 1.4062 (X2CrNiN22-2) verbindet die hohe Festigkeit des Ferrits mit der Duktilität und Zähigkeit des Austenits in einem zweiphasigen Gefüge mit sehr hoher Korrosionsbeständigkeit. Die höchste Korrosionsbeständigkeit wird erreicht, wenn das ferritisch-austenitische Gefüge frei von weiteren Sekundärphasen ist. Dies wird durch ein gezieltes Lösungsglühen bei 1050 °C mit anschließender Abschreckung in Wasser erreicht. Durch thermische Beeinflussung (z.B. beim Schweißen) können Sekundärphasen ausgeschieden und die Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffs gesenkt werden. Dies wurde durch eine isotherme Warmauslagerung bei 500 °C bis 900 °C für 0,1 h bis zu 72 h simuliert. Die Veränderung der Korrosionsbeständigkeit wurde mit dem DL-EPR-Verfahren und durch die angepasste KorroPad-Prüfung ermittelt. Die ermittelten Anfälligkeitsbereiche wurden miteinander Verglichen und in zwei Sensibilisierungsschaubildern zusammengefasst.
Gefüge und Eigenschaften nichtrostender Stählen werden maßgeblich von ihrer chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlung bestimmt. Eine spezielle Werkstoffgruppe der austenitischen nichtrostenden Stähle enthält ca. 19 Gew.-% Mangan und 0,8 Gew.-% Stickstoff, um das austenitische Gefüge ohne das Legieren mit Nickel sicherzustellen. Die herausragenden mechanischen Eigenschaften dieser Werkstoffe (Rm von 900 2.000 MPa, A5 > 50 %, Av > 350 J) werden nach der Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Abschrecken) durch gezielte Kaltverfestigung eingestellt. Das Lösungsglühen beseitigt vorhandene Kaltverfestigung und unerwünschte Ausscheidungsphasen (Cr2N, M23C6 und Sigma-Phase) und bewirkt die homogene Verteilung der Legierungselemente (insbesondere Stickstoff) im Austenit. Dies ist zur Erzielung der Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung. Im Poster werden systematische Untersuchungen zur Korrosionsbeständigkeit dieser vielversprechenden Werkstoffklasse vorgestellt und die Interaktion zwischen Legierungszusammensetzung, Wärmebehandlung, Gefüge und Korrosionsbeständigkeit dargestellt. Die vom Gefüge bedingten Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch verschiedene Methoden ermittelt und interpretiert.
Co-Cr-Mo-Werkstoffe sind im Bereich der Biomaterialien weit verbreitet und werden für Endoprothesen eingesetzt. Deren Lebensdauer ist jedoch durch tribologische und korrosive Dauerbelastung begrenzt. Um die Anzahl operativer Eingriffe am Patienten zu minimieren, ist es notwendig den Werkstoff hinsichtlich Verschleißbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu optimieren. Hierfür ist ein umfassendes Verständnis der legierungsabhängigen Phasenbildung und –entwicklung während Herstellung und Wärmebehandlung notwendig. An einer speziellen Co-Cr-Mo Legierung werden verschiedene Untersuchungen zur Gefügecharakterisierung durchgeführt. Dabei werden die auftretenden Phasen thermodynamisch berechnet, mittels XRD nachgewiesen, die Phasenmorphologie durch EBSD analysiert, die Elementverteilung durch EDX-Analyse ermittelt und die Ergebnisse durch Farbätzen verifiziert. Das Ziel der Untersuchungen ist es, Optimierungspotentiale bei Herstellung und Wärmebehandlung zu identifizieren.
Gefüge und Eigenschaften nichtrostender Stählen werden maßgeblich von ihrer chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlung bestimmt. Eine spezielle Werkstoffgruppe der austenitischen nichtrostenden Stähle enthält ca. 19 Gew.-% Mangan und 0,8 Gew.-% Stickstoff, um das austenitische Gefüge ohne das Legieren mit Nickel sicherzustellen. Die herausragenden mechanischen Eigenschaften dieser Werkstoffe (Rm von 900 2.000 MPa, A5 > 50 %, Av > 350 J) werden nach der Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Abschrecken) durch gezielte Kaltverfestigung eingestellt. Das Lösungsglühen beseitigt vorhandene Kaltverfestigung und unerwünschte Ausscheidungsphasen (Cr2N, M23C6 und Sigma-Phase) und bewirkt die homogene Verteilung der Legierungselemente (insbesondere Stickstoff) im Austenit. Dies ist zur Erzielung der Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung. Im Poster werden systematische Untersuchungen zur Korrosionsbeständigkeit dieser vielversprechenden Werkstoffklasse vorgestellt und die Interaktion zwischen Legierungszusammensetzung, Wärmebehandlung, Gefüge und Korrosionsbeständigkeit dargestellt. Insbesondere der Einfluss von Warmauslagerungsversuchen nach dem Abschrecken wird dabei charakterisiert. Die vom Gefüge bedingten Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch verschiedene Methoden (EPR, KorroPad, Lochkorrosionspotentiale) ermittelt und interpretiert.
Der Duplexstahl 1.4062 (X2CrNiN22-2) hat sich im Bauwesen als Werkstoffalternative zu den nichtrostenden Austeniten etabliert. Die Korrosionsbeständigkeit von Schweißverbindungen wird, neben dem Grundwerkstoff, dem Schweißzusatzwerkstoff und dem Schweißverfahren, auch sehr stark von der Oberflächennachbehandlung der Schweißnaht beeinflusst. Je nach zukünftigem Anwendungsbereich und geforderter Optik sowie Korrosionsbeständigkeit wird der Schweißnahtbereich anschließend geschliffen, gebeizt, elektropoliert, oder gestrahlt, um die beim Schweißen entstehenden Zunderschicht zu entfernen. Gestrahlte Oberfläche sind in der industriellen Praxis häufig anzutreffen, da sie deutlich einfacher und kostengünstiger herzustellen sind als gebeizte oder elektropolierte Oberflächen. Die Auswahl des Strahlmittels bestimmt auch die Prozesskosten, wobei das Strahlen mit Korund effektiver als das Strahlen mit Glasperlen ist. In den letzten Jahren wurden bei nichtrostenden Stählen korrosionsanfällige Oberflächen beobachtet, wenn diese mit Korund geschliffen wurden. Daher wird nun auch beim Strahlen kritisch hinterfragt, ob das Strahlmittel die Korrosionsbeständigkeit verändert. Diese Fragestellung wird beantwortet indem geschliffene, gebeizte, mit Korund gestrahlte und mit Glasperlen gestrahlte Schweißverbindungen vergleichend untersucht werden. Die Ergebnisse der REM-Untersuchungen von den Strahlmitteln und den gestrahlten Oberflächen werden dazu mit den Ergebnissen verschiedener Korrosionsuntersuchungen (KorroPad-Indikatortest, Potentialmessungen und Bestimmung der kritischen Lochkorrosionspotentiale) korreliert und vorgestellt.
Polycrystalline Ni materials with grain sizes less than 100 nm (nano crystalline NC) and with grain sizes in the micrometer range (micro crystalline MC) in form of thin films have become important in many technologies due to their improved physical, chemical and mechanical properties. Usual the mechanical properties of such coatings are described by a Hardness value and a Young´s modulus measured by Instrumented Indentation Testing (IIT).The behavior of such coatings during indentation test is influenced by different size effects having their representative length scale – grain size, coating thickness, length that characterizes the depth dependence of the hardness (Indentation Size Effect ISE). To estimate realistic values for the intrinsic coating Hardness and Young´s modulus all size effects have to be considered.
For this work thin nano crystalline Ni – coatings (average grain size 30 nm) with thickness from 1 μm to 5 μm were electrodeposited on brass substrates. Indentation tests in the continuous stiffness measurement (CSM) mode were provided on as prepared Ni – coatings using a G200 Nanoindentation system (Fa. Keysight). For estimation of the intrinsic hardness of the coatings from composite hardness values calculated from the measured force –displacement curve using the Oliver & Pharr method, the model described by Z.S. Ma [1] was used.
It was found that the experimental data can be well described by the model. The fitted values for the intrinsic hardness and the fitting parameters will be given. The different values of intrinsic hardness and of length characterizing depth dependence of the hardness for different coating thickness are discussed as results of changes in the coating structure because of changes in deposition parameters.
[1] Z.S. Ma, Y.C. Zhou, S.G. Long, C. Lu: On the intrinsic hardness of a metallic film/substrate system: Indentation size and substrate effects. International Journal of Plasticity 34 (2012) 1-11.
This work is supported by European Metrology Program for Innovation and Research (EMPIR)
(JRP 14IND03 Strength – ABLE)
To avoid a catastrophic failure of insulation in high-voltage (HV) applications, a monitoring of partial discharges (PD) is necessary. Fluorescently labelled polymer optical fibres (F-POF) offer an electrically passive method for PD detection in HV facilities. F-POF could be embedded into HV cable insulation material, which are usually made of silicone rubber. Due to the difficult accessibility of HV cable accessories, a self-healing silicone rubber, based on incorporated capsules, with prolonged service life after PD detection represents an attractive material design for HV electrical insulation.
Different environmental samples reveal that methanogenic Archaea are part of a
multi-species biofilm on corroding metallic structures (Fig. 1). Studies on microbial
influenced corrosion (MIC) focus mainly on sulphate reducing Bacteria (SRB),
leading to the assumption that they are exclusively responsible for metal corrosion.
In fact, methanogenic Archaea are known to be involved in metal corrosion as well
(e.g.Methanococcus maripaludis DSM 2067). In some cases SRB and methanogenic
Archaea have comparable high corrosion rates. However, the underlying
mechanisms causing corrosion are still unknown. The goal of this study is to
analyse two environmental isolates (M. maripaludis DSM 2067, M. maripaludis
KA1) and two human-related isolates (Methanobrevibacter oralis and
Methanobrevibacter smithii) for their ability to deteriorate/transform metals,
which are relevant for technical and clinical applications. Moreover, the studies will
provide essential information on the interaction mechanisms of human-related
Archaea, which are frequently found in peri-implantitis, with dental material such
as implants, crowns and bridges leading to their degradation/transformation.