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11	Bestimmung der bruch- und schädigungsmechanischen Eigenschaften keramischer Filterwerkstoffe aus Kleinstproben Zielke, Henry 06 January 2020 (has links) In der vorliegenden Arbeit wurden bruch- und schädigungsmechanische Eigenschaften keramischer Filterwerkstoffe, welche im Rahmen des SFB 920 entwickelt und erforscht werden, bestimmt. Es wurden zwei verschiedene Werkstoffsysteme - Aluminiumoxid und kohlenstoffgebundenes Alumniumoxid - mit entwickelten Miniaturprüfmethoden bei Prüftemperaturen bis 1500°C untersucht. Mit Hilfe des Ball-On-Three-Balls-Tests (B3B) wurde die biaxiale Festigkeit in Abhängigkeit der Prüftemperatur bestimmt. Für die kohlenstoffgebundenen Proben wurde weiterhin der Einfluss der Verkokungstemperatur als auch des Kohlenstoffgehalts auf die Festigkeit untersucht. Es konnte ein Festigkeitsmaximum ermittelt werden, wenn die Prüftemperatur der Verkokungstemperatur entspricht. Die schädigungsmechanischen Materialparameter des duktilen Verformungs- und Versagensverhalten beider Werkstoffe bei 1500°C wurden mit Hilfe von numerischen Simulationen des B3B identifiziert. Die Bestimmung der bruchmechanischen Kennwerte erfolgte mit einem Vier-Punkt-Biegeversuchsaufbaus mit Chevron-gekerbten Proben (CNB-Versuch). Numerische Untersuchungen dienten zur Bestätigung der Versuchsergebnisse und Bestimmung der Form der Rissfront sowie Risswachstum während des Versuches. / In the present work, fracture and damage mechanical properties of ceramic filter materials, which are developed and investigated within the framework of the CRC 920, are determined. Two different material systems - alumina and carbon-bonded alumina - are investigated using miniaturized test methods at temperatures up to 1500°C. The biaxial strength at different temperatures is determined using the Ball-On-Three-Balls-Test (B3B). The strength of carbon-bonded specimens is dependent on the coking temperature and the carbon content. A maximum strength can be obtained if the testing temperature equals the coking temperature. The damage-mechanical material parameters in order to describe the ductile deformation and failure behaviour of both materials at 1500°C are identified with the help of numerical simulations. The determination of fracture-mechanical properties are carried out with a four-point bending test setup with chevron-notched specimens (CNB). Numerical investigations are used to validate the test results and to simulate the shape of the crack front and crack growth during the experiment. info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620 Keramischer Filter Aluminiumoxide Hochtemperaturverhalten Biegefestigkeit Bruchzähigkeit Numerisches Verfahren
12	Raman spectroscopic studies of carbon-bonded alumina filters and their binders Brehm, Simon 08 December 2023 (has links) Carbon-bonded alumina filters and their binders, lactose, tannin and CarboresP, were investigated by Raman spectroscopy. Special emphasis was placed on the pyrolysis study of the binders. In situ measurements were performed on the tannins gallic acid, ellagic acid and tannic acid to determine the pyrolysis temperatures and products. Furthermore, the binder samples fired in a reducing atmosphere in a coke bed were analyzed by Raman spectroscopy and their transition from an amorphous carbon system to nanocrystalline graphite was observed. The influence of different binders on the carbon-bound alumina filters was studied, as well as the influence of different additives. However, no significant difference was observed between samples with different binder compositions or with additives. In addition, Raman measurements on the spinel MgAlON indicate an increased disorder of the structure due to the incorporated nitrogen. info:eu-repo/classification/ddc/530 ddc:530 Metallschmelze Keramischer Filter Organisches Bindemittel Lactose Tannine Pyrolyse In situ Raman-Spektroskopie
13	Abscheideeffizienz keramischer Tiefenfilter in einem Raumtemperatur-Modellsystem zur Charakterisierung der Aluminiumschmelzefiltration Hoppach, Daniel 05 August 2022 (has links) In dieser Arbeit werden mit einem Raumtemperatur-Modellsystem die Wechselwirkungen und Überlagerungen der verschiedenen Einflussparameter auf die Partikelabscheidung in keramischen Tiefenfiltern dargestellt. Aussagen zum zeitlichen Beladungsverhalten, dem Einfluss der Strukturparameter und der Oberflächenrauheit der Filter auf die Abscheidung werden diskutiert. Außerdem wird die Abscheideeffizienz in Abhängigkeit der Eigenschaften der Verunreinigungen (Größe, Agglomeratzustand, Dichte), sowie dem Vorhandensein von Mikro- oder Nanogasblasen untersucht. Mit Hilfe der Computertomografie können die im Filter abgeschiedenen Verunreinigungen lokal abgebildet werden, was zum Verständnis der in schaumkeramischen Filtern ablaufenden Prozesse bei der Aluminium-Schmelzefiltration beiträgt. Ergebnisse einer dynamischen Bildanalyse lassen Rückschlüsse auf den Fraktionsabscheidegrad der Filter zu. info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620 Keramik <Technik> Keramischer Filter Filtration Metallschmelze Aluminium Computertomografie
14	Entwicklung und Bewertung von effizienten Berechnungskonzepten für keramische Filter / Development and analysis of efficient computational methods for ceramic-filter simulations Storm, Johannes 27 February 2017 (has links) (PDF) Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der thermo-mechanischen Beschreibung und Bewertung von keramischen Filtern für die Metallschmelze-Filtration mithilfe der Finiten-Elemente-Methode. Infolge des zellularen Aufbaus des Werkstoffs handelt es sich um ein Mehrskalenproblem. Grundlegende Aufgaben der Arbeit waren deshalb die geometrische und mechanische Modellbildung sowie die Untersuchung verschiedener effizienzsteigernder Methoden zur Gewinnung einer akkuraten numerischen Lösung. Dabei wurden sowohl verschiedene Verfahren aus der Fachliteratur implementiert und kritisch bewertet, als auch neue Ansätze verfolgt. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf das effektive elastische und elastisch-plastische Verhalten von Kelvin-, Weaire-Phelan- und Voronoi-Strukturen. Insbesondere die entwickelten Methoden und Werkzeuge zur automatisierten Modellbildung gestatten in einfacher Weise die Umsetzung von Parameterstudien und Optimierungsaufgaben. Aus darauf aufbauenden Sensitivitätsstudien wurden Empfehlungen hinsichtlich der geometrischen und mechanischen Modellbildung für zellulare Werkstoffe abgeleitet. Diese betreffen auch vielfach eingesetzte Methoden zur Modellreduktion für diese Werkstoffe und tragen somit zukünftig zu einer effizienteren Bewertung von Filterstrukturen bei. Finite Elemente Methode zellulare Materialien Homogenisierung keramische Filter feuerfest Versagensfläche Fließfläche Kelvinzelle Weaire-Phelan-Zelle Voronoi-Mosaik Finite Element Method cellular materials homogenisation ceramic filters refractories failure surface yield surface Kelvin cell Weaire-Phelan cell Voronoi tessellation ddc:620 Keramischer Filter Filtration Keramik <Technik> Metallschmelze Finite-Elemente-Methode Kelvin Cell Vielzellwerkstoff Homogenisierung <Mathematik> Feuerfestigkeit Fließfläche Strukturmodellierung Poisson-Voronoi-Mosaik
15	Entwicklung und Bewertung von effizienten Berechnungskonzepten für keramische Filter Storm, Johannes 02 December 2016 (has links) Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der thermo-mechanischen Beschreibung und Bewertung von keramischen Filtern für die Metallschmelze-Filtration mithilfe der Finiten-Elemente-Methode. Infolge des zellularen Aufbaus des Werkstoffs handelt es sich um ein Mehrskalenproblem. Grundlegende Aufgaben der Arbeit waren deshalb die geometrische und mechanische Modellbildung sowie die Untersuchung verschiedener effizienzsteigernder Methoden zur Gewinnung einer akkuraten numerischen Lösung. Dabei wurden sowohl verschiedene Verfahren aus der Fachliteratur implementiert und kritisch bewertet, als auch neue Ansätze verfolgt. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf das effektive elastische und elastisch-plastische Verhalten von Kelvin-, Weaire-Phelan- und Voronoi-Strukturen. Insbesondere die entwickelten Methoden und Werkzeuge zur automatisierten Modellbildung gestatten in einfacher Weise die Umsetzung von Parameterstudien und Optimierungsaufgaben. Aus darauf aufbauenden Sensitivitätsstudien wurden Empfehlungen hinsichtlich der geometrischen und mechanischen Modellbildung für zellulare Werkstoffe abgeleitet. Diese betreffen auch vielfach eingesetzte Methoden zur Modellreduktion für diese Werkstoffe und tragen somit zukünftig zu einer effizienteren Bewertung von Filterstrukturen bei. info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620

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