431 |
Cellules photovoltaïques organiques sur substrat flexible avec électrode supérieure transparente / Organic photovoltaic cells on flexible substrate with top transparent electrodeRichet, Marina 13 March 2019 (has links)
Une cellule photovoltaïque organique est constituée d’une couche photoabsorbante comprise entre deux électrodes dont l’une au moins est transparente. Généralement, les cellules sont illuminées au travers de l’électrode inférieure transparente d’oxyde d’indium dopé à l’étain (ITO). Néanmoins, de nombreuses applications comme l’automobile nécessitant un éclairage par le dessus du module, nous nous sommes intéressés à l'élaboration de cellules photovoltaïques sur substrat flexible, avec l'électrode inférieure opaque et l'électrode transparente déposée sur le dessus de la cellule. Deux types d'architectures ont été développés. Dans le premier cas, la cellule solaire organique finale a été entièrement déposée par des techniques de dépôt en voie liquide avec les deux électrodes en PEDOT:PSS imprimées par jet d’encre. Dans le second cas, les cellules ont été élaborées sur électrode d'argent avec une électrode supérieure transparente tricouche oxyde/métal/oxyde (MoO3/Ag/MoO3) évaporée thermiquement. Les cellules solaires organiques réalisées selon la seconde architecture ont été connectées en série afin de créer un module photovoltaïque organique. Ce dernier a permis d’alimenter et de faire briller une LED. / An organic solar cell is made of a photoactive layer sandwiched between two electrodes among which one at least is transparent. Usually, solar cells are illuminated through the tin-doped indium oxide (ITO) bottom transparent electrode. Nevertheless, many applications like automobile requiring illumination from above the module, we designed photovoltaic cells on a flexible substrate, with an opaque bottom electrode and a top transparent one. Two types of architectures were developed. At first, the final organic solar cell was fully deposited by solution-process with both electrodes made of ink-jet printed PEDOT:PSS. Then the cells were elaborated on a silver bottom electrode with a transparent evaporated oxide/metal/oxide (MoO3/Ag/MoO3) top electrode. The organic solar cells made according to the second structure were connected in series to create an organic photovoltaic module. It allowed to power and shine a white LED.
|
432 |
Πετρογραφική και γεωχημική μελέτη πετρωμάτων της περιοχής του κοιτάσματος Μολάων ΛακωνίαςΑναστάσης, Δημήτριος 25 May 2015 (has links)
Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη μελέτη των πετρωμάτων που φιλοξενούν τη μεταλλοφορία ψευδαργύρου, αργύρου και μολύβδου στην ευρύτερη περιοχή των Μολάων Λακωνίας. Οι κύριοι σχηματισμοί που εντοπίζονται στην υπό μελέτη περιοχή είναι η ενότητα της Άρνας και τα στρώματα του Τυρού. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η πετρογραφική και γεωχημική μελέτη των δύο προαναφερθέντων σχηματισμών, ώστε να καταστούν κατανοητές οι συνθήκες σχηματισμού. Πραγματοποιήθηκαν 9 χημικές αναλύσεις σε ηφαιστειακά πετρώματα των στρωμάτων του Τυρού για κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες, παράλληλα μελετήθηκαν και 15 πετρογραφικές λεπτές τομές των ηφαιστειτών αυτών. Τα δεδομένα συμπληρώθηκαν με 14 χημικές αναλύσεις κύριων στοιχείων και 9 χημικές αναλύσεις ιχνοστοιχείων των πετρωμάτων της ενότητας της Άρνας από βιβλιογραφική πηγή.
Τα ηφαιστειακά πετρώματα των στρωμάτων του Τυρού αποτελούν ηφαιστείτες με εύρος συστάσεων από ανδεσιτικό βασάλτη έως δακίτη. Φέρουν ασβεσταλκαλικό χαρακτήρα με ελαφρά θολεϊτική τάση. Επίσης, προβάλλονται στα πεδία των θολεϊτών ηφαιστειακού τόξου, καθώς και σε ζώνη καταβύθισης των λιθοσφαιρικών πλακών. Ορισμένα εκ των δειγμάτων έχουν μεταμορφωθεί σε πρασινοσχιστολιθική φάση, ενώ στην πλειοψηφία των φέρουν έντονη εξαλλοίωση. Τα πετρώματα της ενότητας της Άρνας αποτελούν μεταηφαιστειακά πετρώματα βασαλτικής σύστασης. Φέρουν σαφή θολεϊτικό χαρακτήρα και προβάλλονται στο πεδίο των βασαλτών μεσωκεάνιας ράχης. / This thesis focuses on the study of the rocks that host the metalliferous of zinc, silver and lead in the wider area of Molai, Laconia. The main formations, which are spotted in the under study area, are the section of Arna Units and the Tyros Beds. The purpose of this work is the petrographic and geochemical study of the two formations mentioned above, so that the conditions of the formation become comprehensible.
Nine chemical analysis were carried out in volcanic rocks of Tyros Beds for main elements, trace elements and rare earth elements, while at the same time fifteen petrographic thin sections of those volcanic rocks were studied. The data was complete with fourteen chemical analysis of main elements and nine chemical analysis of trace elements of the Arna Units from a bibliographical source.
The volcanic rocks of Tyros Beds are volcanic rocks with amplitude of composition from andesitic basalt to dacite. They have calc-alcaline nature with a slight tholeitic tendency. Also, they are displayed / projected in the fields of the volcanic arc’s tholeites as well as in the zone of the lithospheric plates’ submersion. Some of the samples have been transformed into a greenschist phase, while the majority has an intense alteration. The rocks of Arna Units are metavolcanic rocks with basaltic composition. They have a clear tholeitic nature and they are displayed in the field of the basalts of the mid ocean ridge.
|
433 |
Rauhigkeit und Durchmischung der Grenzflächen in laserdeponierten Cu-Ag- und Fe-Ag-Schichtsystemen / Interface roughness and intermixing in laser deposited Cu-Ag and Fe-Ag multilayersWeisheit, Martin 25 October 2002 (has links)
No description available.
|
434 |
Blohm & Voss im "Dritten Reich" : eine Hamburger Großwerft zwischen Geschäft und Politik /Meyhoff, Andreas. January 2001 (has links) (PDF)
Univ., Diss.--Hamburg, 2000.
|
435 |
Des Romands et des Alémaniques à la frontière des langues : les cas de Von Roll à Choindez (JU) et de Ciba-Geigy à Marly (FR) /Tendon, Stéphane. January 2004 (has links) (PDF)
Diss. Univ. Basel, 2004. / En libr.: Courrendlin : Editions Communication jurassienne et européenne (CJE). Diss. phil. Basel, 2004.
|
436 |
Modified track-etched membranes using photocatalytic semiconductors for advanced oxidation water treatment processesRossouw, Arnoux 03 1900 (has links)
Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: The purpose of this study was to develop modi ed tract-etched membranes using
nanocomposite TiO2 for advanced water treatment processes. Photocatalytic oxidation
and reduction reactions take place on TiO2 surfaces under UV light irradiation,
therefore sunlight and even normal indoor lighting could be utilised to achieve this effect.
In membrane ltration, caking is a major problem, by enhancing the anti-fouling
properties of photocatalysts to mineralise organic compounds the membrane life and
e ciency can be improved upon.
In this study the rst approach in nanocomposite membrane development was to directly
modify the surface of polyethylenetherephthalate (PET) track-etched membranes
(TMs) with titanium dioxide (TiO2) using inverted cylindrical magnetron sputtering
(ICMS) for TiO2 thin lm deposition. The second approach was rst to thermally
evaporate silver (Ag) over the entire TM surface, followed by sputtering TiO2 over
the silver-coated TM. As a result a noble metal-titania nanocomposite thin lm layer
is produced on top of the TM surface with both self-cleaning and superhydrophilic
properties. Reactive inverted cylindrical magnetron sputtering is a physical vapour
deposition method, where material is separated from a target using high energy ions
and then re-assimilated on a substrate to grow thin lms. Argon gas is introduced
simultaneously into the deposition chamber along with O2 (the reactive gas) to form
TiO2. The photocatalytic activity and other lm properties, such as crystallinity can
be in
uenced by changing the sputtering power, chamber pressure, target-to-substrate
distance, substrate temperature, sputtering gas composition and
ow rate. These characteristics
make sputtering the perfect tool for the preparation of di erent kinds of TiO2
lms and nanostructures for photocatalysis.
In this work, the utilisation of ICMS to prepare photocatalytic TiO2 thin lms
deposited on track-etched membranes was studied in detail with emphasis on bandgap
reduction and TM surface regeneration. Nanostructured TiO2 photocatalysts were prepared through template directed deposition on track-etched membrane substrates
by exploiting the good qualities of ICMS. The TiO2-TM as well as Ag-TiO2-TM thin
lms were thoroughly characterised. ICMS prepared TiO2 lms were shown to exhibit
good photocatalytic activities. However, the nanocomposite Ag-TiO2 thin lms were
identi ed to be a much better choice than TiO2 thin lms on their own. Finally a
clear enhancement in the photocatalytic activity was achieved by forming the Ag-TiO2
nanocomposite TMs. This was evident from the band-gap improvement from 3.05 eV
of the TiO2 thin lms to the 2.76 eV of the Ag-TiO2 thin lms as well as the superior
surface regenerative properties of the Ag-TiO2-TMs. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die doel van hierdie studie was om verbeterde baan-ge etste membrane (BMe) met behulp
van nano-saamgestelde titaandioksied (TiO2) vir gevorderde water behandeling
prosesse te ontwikkel. Fotokatalitiese oksidasie- en reduksie reaksies vind plaas op
die TiO2 oppervlaktes onder UV-lig bestraling, en dus kan sonlig en selfs gewone binnenshuise
beligting gebruik word om die gewenste uitwerking te verkry. In membraan
ltrasie is die aanpaksel van onsuiwerhede 'n groot probleem, maar die verbetering
van die self-reinigende eienskappe van fotokatalisators deur organiese verbindings te
mineraliseer, kan die membraan se leeftyd en doeltre endheid verbeter word.
In hierdie studie was die eerste benadering om nano-saamgestelde membraan ontwikkeling
direk te verander deur die oppervlak van polyethylenetherephthalate (PET)
BMe met 'n dun lagie TiO2 te bedek, met behulp van reaktiewe omgekeerde silindriese
magnetron verstuiwing (OSMV).Die tweede benadering was eers om silwer (Ag)
termies te verdamp oor die hele BM oppervlak, gevolg deur TiO2 verstuiwing bo-oor
die silwer bedekte BM. As gevolg hiervan is 'n edelmetaal-titanium nano-saamgestelde
dun lm laag gevorm bo-op die oppervlak van die BM, met beide self-reinigende en
verhoogde hidro liese eienskappe. OSMV is 'n siese damp neerslag metode, waar
materiaal van 'n teiken, met behulp van ho e-energie-ione, geskei word, en dan weer opgeneem
word op 'n substraat om dun lms te vorm. Argon gas word gelyktydig in die
neerslag kamer, saam met O2 (die reaktiewe gas), vrygestel om TiO2 te vorm. Die fotokatalitiese
aktiwiteit en ander lm eienskappe, soos kristalliniteit, kan be nvloed word
deur die verandering van byvoorbeeld die verstuiwingskrag, die druk in die reaksiekamer,
teiken-tot-substraat afstand, substraattemperatuur, verstuiwing gassamestelling
en vloeitempo. Hierdie eienskappe maak verstuiwing die ideale hulpmiddel vir die voorbereiding
van die verskillende soorte TiO2 lms en nanostrukture vir fotokatalisasie. In hierdie tesis word OSMV gebruik ter voorbereiding van fotokatalitiese TiO2
dun lms, wat gedeponeer is op BMe. Hierdie lms word dan in diepte bestudeer,
met die klem op bandgaping vermindering en BM oppervlak hergenerasie. Nanogestruktureerde
TiO2 fotokataliste is voorberei deur middel van sjabloongerigte neerslag
op BM substrate deur die ontginning van die goeie eienskappe van OSMV. Die
TiO2-BM dun lms, sowel as Ag-TiO2-BM dun lms, is deeglik gekarakteriseer. OSMV
voorbereide TiO2 dun lms toon goeie fotokatalitiese aktiwiteite. Nano-saamgestelde
Ag-TiO2 dun lms is egter ge denti seer as 'n veel beter keuse as TiO2 dun lms. Ten
slotte is 'n duidelike verbetering in die fotokatalitiese aktiwiteit bereik deur die vorming
van die Ag-TiO2 nano-saamgestelde BMe. Dit was duidelik uit die bandgapingverbetering
van 3,05 eV van TiO2 dun lms in vergelyking met die 2,76 eV van Ag-TiO2
dun lms. 'n Duidelike verbetering is behaal in die fotokatalitiese aktiwiteit deur die
vorming van die Ag-TiO2 nano-saamgestelde TMs.
|
437 |
A Fine Size Selection of Brightly Luminescent Water-Soluble Ag-In-S and Ag-In-S/ZnS Quantum DotsRaevskaya, Alexandra, Lesnyak, Vladimir, Haubold, Danny, Dzhagan, Volodymyr, Stroyuk, Oleksandr, Gaponik, Nikolai, Zahn, Dietrich R.T., Eychmüller, Alexander 11 August 2017 (has links) (PDF)
A size-selected series of water-soluble luminescent Ag–In–S (AIS) and core/shell AIS/ZnS QDs were produced by a precipitation technique. Up to 10–11 fractions of size-selected AIS (AIS/ZnS) QDs emitting in a broad color range from deep-red to bluish-green were isolated with the photoluminescence (PL) quantum yield reaching 47% for intermediate fractions. The size of the isolated AIS (AIS/ZnS) QDs varied from ~2 nm to ~3.5 nm at a roughly constant chemical compo- sition of the particles throughout the fractions as shown by the X-ray photoelectron spectroscopy.
The decrease of the mean AIS QD size in consecutive fractions was accompanied by an increase of the structural QD imperfection/disorder as deduced from a notable Urbach absorption “tail” below the fundamental absorption edge. The Urbach increased from 90–100 meV for the largest QDs up to 350 meV for the smallest QDs, indicating a broadening of the distribution of sub-bandgap states. Both the Urbach energy and the PL bandwidth of the size-selected AIS QDs increased with QD size reduction from 3–4 nm to ~2 nm and a distinct correlation was observed between these parameters.
A study of size-selected AIS and AIS/ZnS QDs by UV photoelectron spectroscopy on Au and FTO substrates revealed their valence band level EVB at ~6.6 eV (on Au) and ~7 eV (on FTO) and pinned to the Fermi level of conductive substrates resulting in a masking of any possible size- dependence of the valence band edge position.
|
438 |
Vibrational properties of epitaxial silicene on Ag(111) / Die Schwingungseigenschaften von epitaktischen Silicen auf Ag(111)Solonenko, Dmytro Ihorovych 18 December 2017 (has links) (PDF)
This dissertation works out the vibrational properties of epitaxial silicene, which was discovered by Vogt et al. in 2012 by the epitaxial synthesis on the silver substrate. Its two-dimensional (2D) character is modified in comparison to the free-standing silicene due to its epitaxial nature, since the underlying substrate alters the physical properties of silicene as a result of the strong hybridization of the electronic levels of the substrate and adlayer. The growth of silicene layers is complicated by the sensitivity of the Si structures to the experimental conditions, mainly temperature, resulting in the formation of several seemingly different surface reconstructions. Another Si structure appears on the Ag surface at a supramonolayer coverage. The Raman spectroscopy was utilized to understand the relation between different Si structures and reveal their origin as well as to investigate the phonon-related physical properties of two-dimensional Si sheets.
The central core of this work is the growth and characterization of these 2D silicene monolayers on the Ag (111) surface as well as the formation of silicene multilayer structures. The characterization of these materials was performed using in situ surface-sensitive measurement methods such as Raman spectroscopy and low-energy electron diffraction under ultra-high vacuum conditions due to high chemical reactivity of epitaxial silicene. Additional characterization was done ex situ by means of scanning force microscopy. The experimentally determined spectral signature of the prototypical epitaxial (3x3)/(4x4) silicene structure was confirmed by ab initio calculations, in collaboration with theory groups. The Raman signatures of the other 2D and 3D Si phases on Ag (111) were determined which allowed us to provide a clear picture of their formation depending on the preparation conditions.
The monitoring of the silicene multi-layer growth yielded the vibrational signature of the top layer, reconstructed in a (√3x√3) fashion. It was compared to the inverse, (√3x√3)-Ag/Si(111), system showing the vast amount of similarities, which suggest that the (√3x√3) reconstruction belong to the silver layer. The chemical and physical properties of this surface structure additionally strengthen this equivalence.
The possibility of functionalization of epitaxial silicene was demonstrated via exposure to the atomic hydrogen under UHV conditions. The adsorbed hydrogen covalently bonds to the silicene lattice modifying it and reducing its symmetry. As shown by Raman spectroscopy, such modification can be reversed by thermal desorption of hydrogen. The excitation-dependent Raman measurements also suggest the change of the electronic properties of epitaxial silicene upon hydrogenation suggesting that its originally semi-metallic character is modified into a semiconducting one. / Die experimentellen Forschungsarbeiten zum Thema Silicen basieren auf den 2012 von Vogt et al. durchgeführten Untersuchungen zu dessen Synthese auf Silbersubstraten. Diese Untersuchungen lieferten die Grundlage, auf der zweidimensionales (2D) epitaktisches Silicen sowie weitere 2D Materialien untersucht werden konnten. In den anfänglichen Arbeiten konnte dabei gezeigt werden, dass sich die Eigenschaften von epitaktischem Silicen gegenüber den theoretischen Vorhersagen von frei-stehendem Silicen unterscheiden. Darüber hinaus verkomplizieren sich die experimentellen Untersuchungen dieses 2D Materials, da auf dem Ag(111) Wachstumssubstrat sechs verschiedene 2D Si Polytypen existieren. Eine detaillierte Darstellung dieser Untersuchungen findet sich in dem einführenden Kapitel der vorliegen Promotionsschrift. Der zentrale Kern dieser Arbeit beschäftigt sich mit dem Wachstum und der Charakterisierung dieser 2D Silicen Monolagen auf Ag(111) Oberflächen sowie der Bildung von Silicen- Multilagen Strukturen. Die Charakterisierung dieser Materialien wurde in situ mit oberflächenempfindlichen Messmethoden wie der Raman Spektroskopie und der niederenergetischen Elektronenbeugung unter Ultrahochvakuum-Bedingungen durchgeführt. Eine zusätzliche Charakterisierung erfolgte ex situ mittels Raster-KraftMikroskopie. Die experimentell bestimmte spektrale Raman-Signatur der prototypischen epitaktischen (3x3)/(4x4) Silicene Struktur wurde durch ab initio Rechnungen, in Zusammenarbeit mit Theoriegruppen, bestätigt. Durch diesen Vergleich wir die zweidimensionale Natur der epitaktischen Silicen-Schichten vollständig bestätigt, wodurch andere mögliche Interpretationen ausgeschlossen werden können. Darüber hinaus wurden die Ramans-Signaturen der weiteren 2D und 3D Siliziumphasen auf Ag(111) bestimmt, wodurch sich ein klares Bild der Bildung dieser Strukturen in Abhängigkeit von den Präparationsbedingungen ergibt. Um die Möglichkeit der Funktionalisierung von Silicen und der weiteren 2D Si Strukturen zu testen, wurden diese unter UHV Bedingungen atomarem Wasserstoff ausgesetzt. Durch die Bindung zu den Wasserstoffamen wird die kristalline Struktur der Silicen-Schichten modifiziert und die Symmetrie reduziert, was sich deutlich in der spektralen Raman-Signatur zeigt. Wie mittels Raman Spektroskopie gezeigt werden konnte, kann diese Modifikation durch thermische Desorption des Wasserstoffs rückgängig gemacht werden, ist also reversibel. Raman Messungen mit verschiedenen Anregungswellenlängen deuten darüber hinaus auf die Änderung der elektronischen Eigenschaften der Silicen-Schichten durch die Hydrierung hin. Der ursprüngliche halbmetallische Charakter der epitaktischen Silicen-Schicht geht möglicherweise in einen halbleitenden Zustand über. Das Wachstum von Silicen Multilagen wurde ebenfalls mit in situ Ramanspektroskopie verfolgt. Die sich dabei ergebene Raman-Signatur wurde mit der Raman-Signatur von Ag terminiertem Si(111) verglichen. Hier zeigen sich große Ähnlichkeiten, die auf eine ähnliche atomare Struktur hindeuten und zeigen, dass Ag Atome für die Ausbildung der Oberflächenstruktur während des Wachstums der Si-Lagen verantwortlich sind. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften dieser Struktur bestärken zusätzlich diese Äquivalenz.
|
439 |
A Fine Size Selection of Brightly Luminescent Water-Soluble Ag-In-S and Ag-In-S/ZnS Quantum DotsRaevskaya, Alexandra, Lesnyak, Vladimir, Haubold, Danny, Dzhagan, Volodymyr, Stroyuk, Oleksandr, Gaponik, Nikolai, Zahn, Dietrich R.T., Eychmüller, Alexander 11 August 2017 (has links)
A size-selected series of water-soluble luminescent Ag–In–S (AIS) and core/shell AIS/ZnS QDs were produced by a precipitation technique. Up to 10–11 fractions of size-selected AIS (AIS/ZnS) QDs emitting in a broad color range from deep-red to bluish-green were isolated with the photoluminescence (PL) quantum yield reaching 47% for intermediate fractions. The size of the isolated AIS (AIS/ZnS) QDs varied from ~2 nm to ~3.5 nm at a roughly constant chemical compo- sition of the particles throughout the fractions as shown by the X-ray photoelectron spectroscopy.
The decrease of the mean AIS QD size in consecutive fractions was accompanied by an increase of the structural QD imperfection/disorder as deduced from a notable Urbach absorption “tail” below the fundamental absorption edge. The Urbach increased from 90–100 meV for the largest QDs up to 350 meV for the smallest QDs, indicating a broadening of the distribution of sub-bandgap states. Both the Urbach energy and the PL bandwidth of the size-selected AIS QDs increased with QD size reduction from 3–4 nm to ~2 nm and a distinct correlation was observed between these parameters.
A study of size-selected AIS and AIS/ZnS QDs by UV photoelectron spectroscopy on Au and FTO substrates revealed their valence band level EVB at ~6.6 eV (on Au) and ~7 eV (on FTO) and pinned to the Fermi level of conductive substrates resulting in a masking of any possible size- dependence of the valence band edge position.
|
440 |
Einfluss intermetallischer Phasen der Systeme Al-Cu und Al-Ag auf den Widerstand stromtragender Verbindungen im Temperaturbereich von 90 °C bis 200 °CPfeifer, Stephanie 26 October 2015 (has links)
Im Netz der Elektroenergieversorgung werden einzelne Netzkomponenten und Betriebsmittel durch Verbindungen elektrisch zusammengeschaltet. Dabei werden häufig Schraubenverbindungen mit Stromschienen eingesetzt. Diese müssen über mehrere Jahrzehnte zuverlässig hohe Ströme tragen können. Abhängig von der sich einstellenden Temperatur an den Verbindungen altern diese mit der Zeit. Die Alterung wird je nach Verbindungssystem von verschiedenen Mechanismen beeinflusst, die alle parallel ablaufen. Bei ruhenden, stationären elektrotechnischen Verbindungen, deren Kontaktpartner aus verschiedenen Materialien bestehen, können abhängig von der Paarung intermetallische Phasen (IMP) entstehen. Die sich bildenden IMP haben schlechtere elektrische und mechanische Eigenschaften als die reinen Metalle. Daraus resultiert ein höherer Verbindungswiderstand. Die erzeugte Verlustleistung sowie die Temperatur der Verbindung steigen an. Dies kann zum Ausfall der Verbindung führen. In der Elektroenergietechnik werden aufgrund ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit häufig die Werkstoffe Aluminium und Kupfer sowie das Beschichtungsmetall Silber bei Temperaturen von üblicherweise 90 °C bis 200 °C eingesetzt. Speziell bei Aluminium-Kupfer-Verbindungen, die nicht langzeitstabil sind, wird als maßgebliche Ausfallursache das Bilden von IMP gesehen.
Die IMP des Systems Al-Cu wurden in der Vergangenheit bereits vielfach untersucht. Das Übertragen der Ergebnisse auf die Problematik stromtragender Verbindungen der Elektroenergietechnik ist jedoch nicht ohne Weiteres möglich. Der relevante niedrige Temperaturbereich zwischen 90 °C und 200 °C spielt bei vielen Untersuchungen nur eine untergeordnete Rolle. Zusätzlich können die Eigenschaften der IMP bei unterschiedlichen Herstellungsverfahren voneinander abweichen. Zum System Al-Ag ist in der Literatur nur wenig bekannt. Deshalb wurden für diese Arbeit phasenreine IMP der Systeme Al-Cu und Al-Ag mit unterschiedlichen Herstellungsverfahren bei möglichst identischen Randbedingungen hergestellt. Diese wurden mit einer speziell für diese Proben entwickelten Messeinrichtung elektrisch charakterisiert und der ermittelte spezifische elektrische Widerstand der IMP und ihr Temperaturbeiwert mit Werten aus der Literatur verglichen.
An verschiedenen Schraubenverbindungen mit Stromschienen aus Aluminium und Kupfer wurden Langzeitversuche von bis zu 3 Jahren durchgeführt. Der Verbindungswiderstand wurde abhängig von der Zeit ermittelt. An ausgewählten Verbindungen wurde zusätzlich in zwei identischen Versuchen der Einfluss der Belastung mit Dauer- und Wechsellast auf das Langzeitverhalten untersucht. Mithilfe der an den IMP ermittelten elektrischen Eigenschaf-ten wurde deren Einfluss auf den Verbindungswiderstand berechnet. Die Ergebnisse dieser Modellrechnung wurden mit den Ergebnissen aus den Langzeitversuchen verglichen. Ausgewählte Verbindungen wurden dazu mikroskopisch untersucht. Es wurde festgestellt, dass die IMP nicht ausschließlich das Langzeitverhalten stromtragender Verbindungen bestimmen. Es muss mindestens ein weiterer Alterungsmechanismus einen signifikanten Einfluss haben. Die Untersuchungen deuten darauf hin, dass dabei Sauerstoff eine zentrale Rolle spielen könnte. / In electrical power supply networks a huge number of electrical joints are used to connect transmission lines, conductors, switchgears and other components. During operation these joints are aging due to different aging mechanisms. Depending on the type of the joint several aging mechanisms can take place at the same time. For stationary joints with contact partners made of different materials, the formation of intermetallic compounds (IMC) may be an issue. These IMC have worse electrical and mechanical properties compared to the pure metals. Therefore, the presence of IMC in the contact area results in a higher joint re-sistance and the temperature and the thermal power losses increase. Typical temperatures for high current joints are between 90 °C and 200 °C.
Due to their good electrical conductivity aluminum and copper are often used as conductor materials and silver as a coating material. Especially bimetal joints made of aluminum and copper are not long term stable. The formation of Al-Cu IMC is held responsible as a cause of failure. The IMC of the System Al-Cu have already been studied by several authors. However, it is difficult to apply the results directly to electrical joints in power supply networks. In many studies the low temperature range between 90 °C and 200 °C is not regarded. In addition, the properties of the IMC may vary due to different preparation processes. There is only little information about the system Al-Ag in the literature.
For this work, phase pure IMC of the systems Al-Cu and Al-Ag were prepared by different preparation processes using similar process parameters. These IMC samples were electrically characterized with a specially developed measuring device. The specific electric resistivity and the temperature coefficient of resistance were determined and compared to values taken from the literature. Various combinations of bus bar joints made of aluminum and copper were investigated in long term tests for up to three years. The joint resistance was determined as a function of time.
In addition, for selected joints two identic setups were operated with continuous load and alternating load. The long term behavior was investigated with regard to the load ap-plied. Using the results of the electrical characterization of the IMC their influence on the joint resistance was calculated theoretically. The results of the calculation were compared to the results determined in the long term tests. Selected joints were examined microscopi-cally after termination of the long term tests. It was found, that the long term behavior of bimetal electrical joints with the combination Al-Cu and Al-Ag cannot be exclusively described by the growth of IMC. At least there is one further aging mechanism involved. The studies suggest, that oxygen may have a significant influence.
|
Page generated in 0.019 seconds