Ein Verbundwerkstoff aus Titan und Aluminium kann mittels akkumulativem Walzplattieren hergestellt werden. Dabei wird die Dehngrenze angehoben, wenn die Titanlagen nicht abschnüren, sondern laminar bleiben. Die Herstellung eines laminaren Ti/Al-Verbundwerkstoffes ist neu gegenüber den bisherigen Studien. Diese Dissertation beschreibt die Hindernisse und Lösungen, die aus metallphysikalischer Überlegung entstanden und praktisch umgesetzt worden sind. Bei der starken Umformung je ARB-Zyklus neigt das Titan bereits beim zweiten Walzen zur Bildung von Einschnürungen. Das kann durch eine Verringerung der Dickenreduktion je Zyklus sowie durch eine Erhöhung der Verfestigungsrate unterdrückt oder verzögert werden. Walzen mit unterschiedlich großen Ober- und Unterwalzen führt im Vergleich zum symmetrischen Walzen bei gleicher Dickenreduktion zu verstärktem Einschnüren der Titanlagen. Da der Prozess jedoch eine Verringerung der Dickenreduktion erlaubt, ermöglicht er die Zahl der Einschnürungen bei gegenüber dem Quartowalzen gleicher Geschwindigkeit zu verringern. Die spezifische Festigkeit erreicht hierbei einen Wert von auf dem Niveau hochfester Stähle.:1. Einleitung - hochfeste, verformbare und leichte Halbzeuge für ressourcenschonende Mobilität 2 2. Zielstellung - hochfeste Leichtmetall-Verbundbleche mit feinlamellaren Strukturen und geringer Korngröße 4 3. Grundlagen 7 3.1. Härtungsmechanismen 7 3.2. Ultrafeinkörnige Werkstoffe und Werkstoffkonzepte für den Leichtbau 10 3.3. Akkumulatives Walzplattieren 15 3.4. Titan/Aluminium-Verbundmaterialien durch ARB 18 3.5. Prinzip und Anwendung von Differential speed rolling 21 4. Methoden 24 4.1. Walzen und Akkumulatives Walzplattieren 24 4.2. DSR - Scherwalzen 27 4.3. Metallographische Probenpräparation 29 4.4. Elektronenmikroskopie, EBSD und Korngrößenbestimmung 32 4.5. Zugversuche 34 4.6. Härtemessungen 36 5. Akkumulatives Walzplattieren 38 5.1. Einfluss von Walzenparametern 38 5.1.1.Walzgut- und Walzenvorheizung 38 5.1.2. Zwischenglühung 45 5.1.3. Walzgeschwindigkeit 60 5.1.4. Mechanische Spannung durch Haspelzug 64 5.1.5. Vergleich von Triowalzen und Quartowalzen 70 5.2. Parametersatz und Vergleich des Verbundes mit EinzelmaterialBlechen 77 5.3. Nachwalzen 80 6. DSR / Walzen mit verschiedenen Geschwindigkeiten der Arbeitswalzen 84 6.1. Ermittlung der Scherung beim Walzen mit verschiedenen Geschwindigkeiten der Arbeitswalzen in Abhängigkeit der vorherigen ARB-Zyklen 84 6.2. Entwicklung des Gefüges in homogenen Metallen und Verbundmetallen 88 7. Abschließende Diskussion und Ausblick 100 8. Zusammenfassung 106 9. Literatur 108

The understanding of the electrical properties of defects introducing deep levels in silicon is of prime technological importance in modern microelectronics. In this thesis, a comprehensive study of the transition metals titanium, cobalt, and nickel in silicon, and of their interaction with hydrogen is presented. The formed defects are detected and characterized by deep level transient spectroscopy (DLTS), Laplace DLTS, and minority carrier transient spectroscopy. A natural starting point for a study of metal-hydrogen reactions in silicon is the analysis of the effect of hydrogen on metal-free silicon. Complexes of hydrogen with carbon, which create deep levels in the band gap of silicon, are observed. Titanium introduces three levels into the band gap. The charge states determined in this thesis are in contradiction to the literature, questioning the assignment of these levels. Upon hydrogenation, TiH complexes with one, two, and three hydrogen atoms are identified. A proposition by theory that two different configurations of TiH with one hydrogen atom exist, can be supported. Cobalt is shown to have only one level in the band gap of silicon, whereas a second level previously attributed to cobalt is assigned to the cobalt-boron pair. Two CoH complexes are determined. Nickel has three levels in the band gap. Upon hydrogenation, complexes with up to three hydrogen atoms are identified. One of the defects can be observed in both n - and p -type silicon. For all three metals investigated, passive hydrogen complexes exist. They are created by further hydrogenation after the appearance of the above mentioned electrically active complexes. The thesis concludes with a comparison of the obtained results with those of neighboring elements to look for similarities and patterns. / Das Verständnis der elektrischen Eigenschaften von Defekten, welche tiefe Niveaus in der Bandlücke von Silizium erzeugen, ist von außerordentlichem Interesse für die moderne Mikroelektronik. In der vorliegenden Dissertation wird eine umfassende Untersuchung der Übergangsmetalle Titan, Kobalt und Nickel in Silizium und ihrer Wechselwirkung mit Wasserstoff vorgestellt. Die entstandenen Defekte werden mit Hilfe von Kapazitätstransientenspektroskopie (DLTS - deep level transient spectroscopy), Laplace DLTS und Minoritätsladungsträgertransientenspektroskopie (MCTS - minority carrier transient spectroscopy) beobachtet und charakterisiert. Für eine fehlerfreie Analyse der Metall-Wasserstoff-Reaktionen ist es sinnvoll, zuerst den Einfluss des Wasserstoffs auf metallfreies Silizium zu prüfen. Dabei wird die Bildung von Kohlenstoff-Wasserstoff-Komplexen, welche Niveaus in der Bandlücke von Silizium erzeugen, beobachtet. Titan besitzt drei Niveaus in der Bandlücke von Silizium. Die in dieser Arbeit bestimmten Ladungszustände stehen im Widerspruch zu den Literaturangaben, daher wird die Zuordnung dieser Niveaus in Frage gestellt. Die Reaktion von Titan mit Wasserstoff führt zu elektrisch aktiven Komplexen mit bis zu drei Wasserstoffatomen. Die Ergebnisse unterstützen einen Vorschlag aus der Theorie, nach dem der Komplex mit einem Wasserstoff zwei verschiedene Konfigurationen besitzen soll. Kobalt erzeugt ein Niveau in der Bandlücke. Ein weiteres Niveau, welches früher ebenfalls dem Kobalt zugewiesen wurde, kann dem Kobalt-Bor-Paar zugeordnet werden. Nach der Reaktion mit Wasserstoff können zwei CoH-Komplexe nachgewiesen werden. Nickel besitzt drei Niveaus in der Bandlücke und erzeugt elektrisch aktive NiH-Komplexe mit bis zu drei Wasserstoffatomen. Einer dieser Defekte kann sowohl im n - als auch im p -Typ Silizium beobachtet werden. Alle drei untersuchten Metalle besitzen elektrisch passive Komplexe, welche nach der weiteren Reaktion von Wasserstoff mit den aktiven Komplexen entstehen. Die Arbeit endet mit einem Vergleich der Ergebnisse mit denen benachbarter Elemente, um mögliche Ähnlichkeiten oder Muster zu erkennen.

This thesis is focused on carbide ceramics synthesis, more specifically on the synthesis of a Ti2AlC MAX Phase carbide using solution chemistry rather than powder metallurgy. Chloride and nitrate precursors have been used as a source of metals and citric acid as a source of carbon for carbothermal reduction and as a complexing agent. A new route of precursor synthesis has been developed based on peroxo-titanic acid, which helps retain aluminium. The syntheses were performed using the SPS facility to ensure high heating rates. Al4C3 and TiC carbides and their mixtures were prepared successfully. However, the Ti2AlC phase was not synthesized under used conditions. The phase composition, structure and grain sizes of the samples were investigated by powder X-ray diffraction, X-ray fluorescence and electron microscopy. The contents of carbon in the precursors were determined by thermogravimetric analysis.

In der vorliegenden Arbeit werden die Synthese und die Charakterisierung neuer Titan-oxo-Monomere beschrieben. Ein weiterer Teil beschäftigt sich mit dem kationischen Polymerisationsverhalten dieser Verbindungen, welche dem Typ der „Zwillingspolymerisationen“ zugeordnet werden kann. Die Charakterisierung der dabei entstehenden nanostrukturierten Hybridmaterialien aus Titandioxid und organischen Polymeren wird beschrieben. Als Vergleich dienen Simultanpolymerisationen von Titanalkoxiden und polymerisierbaren organischen Alkoholen.

Die Herausforderungen der Ressourcenknappheit und des Klimawandels erhöhen den weltweiten Bedarf an nachhaltigen Lösungen für Produktion und Konsum drastisch. Die Effizienzsteigerung industrieller Prozesse spielt eine Schlüsselrolle in der Einsparung von Energie und Ressourcen. Optimal designte, heterogene Katalysatorsysteme könnten den Energieaufwand um bis zu 50 % senken. Eine solche Energieeinsparung wird in der Realität jedoch nicht erreicht, da ihre Leistung dem Einfluss von Massen- und Wärmetransportphänomenen unterliegt. Bei Zeolithen beeinträchtigen hohe Transportwiderstände in den Mikroporen die Katalysatorleistung maßgeblich. Die von sterischen Restriktionen bestimmte Zugänglichkeit der Mikroporen beschränkt zudem ihre Anwendbarkeit auf Reaktionen mit relativ kleinen Reaktanten und Produkten. Eine bewährte Strategie zur Erhöhung der Diffusivität in Zeolithen und Erweiterung ihres Einsatzfelds stellt die Einführung größerer Transportporen (Meso-/Makroporen) dar. Aus der Ergänzung ihrer intrinsischen Mikroporosität durch eine Sekundärporosität werden hierarchisch poröse Materialien erhalten. Enormes Potenzial zur Effizienzsteigerung von Prozessen in der Kunststoff-, Agrar-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie sowie in der pharmazeutischen Industrie birgt der Einsatz hierarchisch poröser Titanzeolithe, die als Epoxidierungskatalysatoren wirksam sind. Ihre Synthese ist bisher jedoch zeit- und kostenintensiv und produziert große Mengen chemischen Abfalls. In vorliegender Arbeit wurde ein daher neuer, effizienter Syntheseweg erschlossen. Die Synthesestrategie basiert auf der simultanen Durchführung zweier Modifizierungsschritte: der Hierarchisierung eines Zeolithen durch Desilizierung – d.h. der Einführung von Transportporen durch Herauslösen von Silikatspezies aus seinem Kristallgitter – und der Titanierung, d.h. dem Einbau katalytisch aktiver Titanzentren in das Gitter. Die Schwierigkeit liegt dabei in der Kombination zweier konzeptionell gegensätzlicher Prozesse: Während die Titanierung einen konstruktiven Charakter hat, handelt es sich bei der Hierarchisierung um einen destruktiven Ätzvorgang, der das Material substanziell angreift. Das Ergebnis jedes einzelnen Prozesses hängt dabei stark von den experimentellen Bedingungen ab. Die Auswahl optimaler Bedingungen für einen Syntheseschritt, der beide Einzelprozesse vereint, stellt daher ein komplexes Multiparameterproblem dar, dem in vorliegender Arbeit mit der Anwendung statistischer Versuchsmethodik (Design of Experiments) begegnet wurde. Zu den größten Stärken der simultanen Desilizierung und Titanierung (SDT) gehören neben der Beschränkung auf nur einen Modifizierungsschritt die Möglichkeit zur Verwendung kommerziell verfügbarer Ausgangsmaterialien sowie der deutlich höhere Nutzungsgrad der ins Material eingebrachten aktiven Katalysezentren. Weitere positive Aspekte, die in dieser Arbeit demonstriert werden konnten, bilden ihre einfache Durchführbarkeit, Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit. Die Synthesemethode lässt sich zudem auf Zeolithe unterschiedlicher Struktur und chemischer Zusammensetzung anwenden. Ausgehend von Zeolith Beta gelang die Synthese eines hierarchischen Ti Beta mit Tetraethylammoniumhydroxid und Tetrabutylorthotitanat bei hydrothermalen Bedingungen. Weitere erfolgreiche SDT-Experimente wurden mit den Zeolithen ZSM-58 und Silikalith durchgeführt. Aus der Behandlung von Silikalith hervorgehender hierarchisch poröser TS-1 ist aufgrund seiner Anwendbarkeit für die Propenoxidsynthese besonders industrierelevant. Die hierarchische Porosität der SDT-Produkte wurde mittels Rasterelektronenmikroskopie und Physisorptionsmessungen mit Stickstoff bzw. Argon nachgewiesen. Unter nahezu vollständiger Erhaltung von Mikroporenvolumen und Oberfläche entstanden durch die Behandlung Makroporen sowie ungeordnete intrakristalline Mesoporen mit breiter Porengrößenverteilung und flaschenhalsartiger Form. Die Kristallinität des Materials wurde dabei nur geringfügig beeinträchtigt, wie Pulverröntgendiffraktometrie-Messungen zeigten. Die Koordination der (Oberflächen-)Titanspezies wurde mittels verschiedener Spektroskopietechniken (DRUV/Vis, FTIR, XPS) untersucht. Neben dem gewünschten Einbau vierfach koordinierter Gittertitanzentren kam es auch teilweise zur Bildung von katalytisch inaktiven höher koordinierten Gitter- bzw. Extragittertitanspezies sowie Anatasverunreinigungen. Den hinreichenden Nachweis für das Vorhandensein aktiver Titanzentren lieferten Katalysetests. Als Modellreaktion diente die Flüssigphasenepoxidierung verschiedener Cycloalkene mit Wasserstoffperoxid. Der positive Effekt der Einführung größerer Transportporen auf die Katalysatorleistung konnte durch den direkten Vergleich von rein mikroporösem mit hierarchisch porösem Ti-Beta erbracht werden. Bei gleichbleibend hoher Epoxidselektivität wurde im Test mit der hierarchischen Katalysatorprobe eine fast dreimal so hohe Epoxidausbeute erreicht. Ihre hohe Aktivität lässt sich nach der Reaktion wieder nahezu vollständig regenerieren. Sie geht auf eine langsamere Verkokung zurück. Diese ist eine Folge der höheren Desorptionsrate in den Transportporen, wie aus thermischen Antwortmessungen mit n-Butan am optischen Kalorimeter InfraSORP geschlussfolgert werden konnte. Die hohe katalytische Aktivität ist außerdem auf die hervorragende Erreichbarkeit der mittels SDT eingebrachten Ti-Zentren zurückzuführen. Die Produkteigenschaften reagieren sensibel auf Veränderungen der experimentellen SDT-Parameter und ihrer synergetischen bzw. antagonistischen Wechselwirkung untereinander. Mittels Festkörperanalytik identifizierte Parametereffekte wurden mit den Daten der Katalysetests korreliert und bildeten so eine aussagekräftige Grundlage für die wissenschaftliche Interpretation zugrundeliegender Struktur-Aktivitätsbeziehungen. Ausgehend von den gefundenen Parametereffekten wurde eine Optimierung ausgewählter SDT-Parameter in Bezug auf die mit dem Syntheseprodukt erzielte Epoxidausbeute vorgenommen. Das Produkt der optimierten Synthese erreichte im Katalysetest die höchste Ausbeute aller getesteten Katalysatorproben. Seine Turnover Frequency (TOF) übertraf die einer rein mikroporösen Vergleichsprobe um mehr als das Neunfache. Auch im Vergleich mit mikroporösen und mesoporösen Referenzproben aus der Literatur schnitt es überragend ab. Viele Prozesse aus der Raffinerietechnik, Petrochemie und Feinchemikalienherstellung nutzen Zeolithe nicht als Epoxidierungs-, sondern als Säurekatalysatoren. Eine effiziente Methode zur Bestimmung der Zeolithacidität ist demnach von hoher Wichtigkeit für die Industrie. Zur quantitativen Analyse der Säurezentren hat sich die temperaturprogrammierte Desorption von Ammoniak (NH3-TPD) etabliert. Der größte Nachteil dieser Methode liegt in der langen Messzeit. In vorliegender Arbeit wurde die Anwendbarkeit thermischer Antwortmessungen mit Ammoniak am Gerät InfraSORP als schnelle Screeningmethode für Zeolithacidität demonstriert. Die Säurezentrenanzahl einer Probe lässt sich dabei in etwa 30 min abschätzen. Die enorme Zeitersparnis, der geringere Materialverbrauch und die Möglichkeit zur Parallelisierung der Messungen aufgrund des modularisierbaren Messprinzips machen die Methode vor allem für die industrielle Prozess- und Qualitätskontrolle interessant.

Title: Investigation of titanium alloys using neutron diffraction Author: Gergely Németh Department / Institute: Department of Physics of Materials Supervisor of the master thesis: prof. RNDr. Kristián Mathis, Ph.D., DrSc., Department of Physics of Materials Abstract: Titanium grade 2 was treated by multiple passes of the continuous equal- channel angular pressing technique (CONFORM ECAP) and, after each pass, additionally by rotary swaging. The residual strain field in samples processed by only CONFORM ECAP was studied by neutron diffraction strain scanning. In order to elucidate the microscopic background and calculate the related residual stress field, the local microstructure was thoroughly investigated by various experimental techniques. The microstructure and the deformation behavior of the rotary swaged samples was studied by transmission electron microscopy and by in-situ neutron diffraction during compression. The results of the analyses indicated that microstructural gradients were present in the material as the result of the inhomogeneous deformation during the CONFORM ECAP treatment. These gradients were identified as the main reason of the presence of residual stress fields. The distributions of stress fields calculated based on microstructural parameters were in correlation with simulation...

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / In his novels Slaughterhouse-five and The Sirens of Titan, Kurt Vonnegut explores issues of cultural identity in technologically-advanced societies post-World War II. With the rise of globalization and rapid technological advancements that occurred postwar, humans worldwide were mitigating the effects of information overload and instability in cultural identity. The influx of cultural influences that accompany a global society draws attention to the fluidity and inevitability of cultural change. A heightened awareness of cultural influences—past and present—creates anxiety for the generation living postwar and before the dawn of the Information Age. This generation suffers from “cultural schizophrenia”: a fracturing of the psyche characterized by anxiety over unstable cultural identities and agency. With the characters of Billy Pilgrim and Winston Niles Rumfoord, Vonnegut explores the different reactions to and consequences of cultural schizophrenia. His unique writing style is an effective hybrid of science fiction conventions and the complexities of human culture and society. Ultimately, Vonnegut explores the dangers of detachment and the complicated nature of agency with novels that are both innovative and accessible.

This thesis is concerned with the interaction between literature and abstract thought. More specifically, it studies the epistemological charge of the literary, the type of knowledge that is carried by elements proper to fictional narratives into different disciplines. By concentrating on two different theoretical methods, the creation of thought experiments and the framing of possible worlds, methods which were elaborated and are still used today in spheres as varied as modal logics, analytic philosophy and physics, and by following their reinsertion within literary theory, the research develops the theory that both thought experiments and possible worlds are in fact short narrative stories that inform knowledge through literary means. By using two novels, Abbott’s Flatland and Vonnegut’s The Sirens of Titan, that describe extra-dimensional existence in radically different ways, respectively as a phenomenologically unknowable space and as an outward perspective on time, it becomes clear that literature is constitutive of the way in which worlds, fictive, real or otherwise, are constructed and understood. Thus dimensions, established through extensional analogies as either experimental knowledge or modal possibility for a given world, generate new directions for thought, which can then take part in the inductive/deductive process of scientia. By contrasting the dimensions of narrative with the way that dimensions were historically constituted, the research also establishes that the literary opens up an infinite potential of abstract space-time domains, defined by their specific rules and limits, and that these different experimental folds are themselves partaking in a dimensional process responsible for new forms of understanding. Over against science fiction literary theories of speculation that posit an equation between the fictive and the real, this thesis examines the complex structure of many overlapping possibilities that can organise themselves around larger compossible wholes, thus offering a theory of reading that is both non-mimetic and non-causal. It consequently examines the a dynamic process whereby literature is always reconceived through possibilities actualised by reading while never defining how the reader will ultimately understand the overarching structure. In this context, the thesis argues that a causal story can be construed out of any one interaction with a given narrative—underscoring, for example, the divinatory strength of a particular vision of the future—even as this narrative represents only a fraction of the potential knowledge of any particular literary text. Ultimately, the study concludes by tracing out how novel comprehensions of the literary, framed by the material conditions of their own space and time, endlessly renew themselves through multiple interactions, generating analogies and speculations that facilitate the creation of new knowledge. / Cette thèse se penche sur l’interaction entre la littérature et la pensée abstraite. Plus spécifiquement, elle étudie la charge épistémologique du littéraire, le type de savoir qui est transporté par des éléments propres aux narrations fictives vers d’autres champs disciplinaires. En ce concentrant sur deux méthodes théoriques, la création d’expériences de pensée et l’établissement de mondes possibles, des méthodes qui ont été élaborées et sont toujours d’usage aujourd’hui dans des disciplines aussi variées que la logique modale, la philosophie analytique et la physique, et en suivant leur réinsertion à même la théorie littéraire, la recherche développe la postulat que les expériences de pensée et les mondes possibles sont en fait de courtes histoires narratives qui informent le savoir par des moyens littéraire. En utilisant Flatland de Abbott et The Sirens of Titan de Vonnegut, deux romans qui décrivent l’existence extra-dimensionnelle de façons radicalement différentes, un espace phénoménologiquement inconnaissable chez Abbott et une perspective extérieure au temps chez Vonnegut, il devient clair que la littérature est constitutive de la façon qu’un monde— qu’il soit fictif, réel ou autre—est construit et compris. Ainsi, les dimensions établies par des analogies extensionnelles génèrent de nouvelles directions pour la pensée, qui peut ensuite prendre part au processus inductif/déductif de la scientia. En contrastant les dimensions narratives avec la notion de dimension telle qu’elle s’est constituée historiquement, la recherche établit également que le littéraire ouvre un potentiel infini de domaines spatiotemporels abstraits, définis par leurs règles et leurs limites spécifiques, et que ces différents plis expérimentaux prennent eux-mêmes part dans un processus dimensionnel responsable pour de nouvelles formes de compréhensions. Au-delà des théories spéculatives qu’on retrouve dans l’étude de la science-fiction, où est mise de l’avant une équation entre le fictif et le réel, cette thèse examine la structure complexe de plusieurs possibilités superposées qui peuvent s’organiser autour d’ensembles compossibles plus importants, ainsi offrant une théorie de la lecture qui est à la fois non- mimétique et non-causale. En conséquence, l’investigation examine un processus dynamique par lequel la littérature est toujours reconsidérée au travers des possibilités qui sont actualisées par la lecture, alors qu’elle ne définit jamais la compréhension ultime que le lecteur ou la lectrice se fera de la structure globale du texte. Dans ce contexte, la thèse argumente qu’une histoire causale peut être créée à partir de n’importe quelle interaction avec le texte— soulignant, par exemple, la force divinatoire d’une vision du futur particulière—même si cette narration ne représente qu’une fraction du savoir potentiel contenu à l’intérieur de n’importe quel texte littéraire particulier. Ultimement, l’étude conclut en décrivant comment de nouvelles compréhensions du texte, encadrées par les conditions matérielles de leur propre espace et temps, se renouvellent sans cesse grâce à des interactions multiples, ainsi générant des analogies et des spéculations qui facilitent la création de nouveaux savoirs.

In dieser Arbeit wurde ein Modell-Katalysator-Ansatz angewandt um Mischoxide mit Molybdän und Titan zu untersuchen. Die Schichten wurden auf TiO2(110) Einkristallen durch Verdampfen der Metalle in einer O2 Atmosphäre und in UHV und Nachbehandlung der Filme vorbereitet. Verschiedene Präparationen wurden in der Studie untersucht und diese werden in sechs Kategorien dargestellt. Wenn Mo und Ti in O2 gemeinsam aufgedampft wurden, wurde das meiste Mo an der Oberfläche abgeschieden mit einer nur geringen Mo-Konzentration in tieferen Schichten. Eine Mischung von Mo in TiO2 war sehr begrenzt, und die stimmt mit dem Phasendiagramm MoO2 und TiO2 überein. Mo6+ und Mo4+ sind die dominierenden Oxidationsstufen in den meisten der Schichten, wobei Mo6+ stets näher an der Oberfläche war als Mo4+. Schichten, in denen Mo vollständig in TiO2 gelöst ist, konnten durch Abscheidung von Metallen in UHV und Post-Oxidation der Filme erstellt werden. Im Inneren des TiO2 Gitters hat Mo die Oxidationsstufe 4+. Aufdampfen von Mo in O2 bei Raumtemperatur und anschließendes Tempern in UHV führte zur Bildung zweier Arten von Merkmalen in den STM-Bildern. Diese waren im UHV stabil bis mindestens 1000 K. Die Schichten mit hoher Mo-Konzentrationen erschienen uneinheitlich in den STM-Bildern aber sie zeigte das TiO2(110)-(1x1) LEED-Muster. Der Anstieg in der Mo-Konzentration führte zur Blockierung der Überbrückung Sauerstoffleerstellen (BOVs), was durch STM und Wasser-TPD nachgewiesen wurde. Die Reaktivitäten der Schichten wurden mit Methanol- und Ethanol-TPD getestet. Eine unerwartete Formaldehyd/Methanbildung bei hohen Temperaturen (~650 K) wurde bei der Methanol-TPD von reinem TiO2(110) beobachtet und mit BOVs in Verbindung gebracht. Der Anstieg der Mo-Konzentration unterdrückte diesen Effekt sowie die Ethylenbildung (~600 K) beim Durchführen von Ethanol-TPD. Sowohl in Ethanol als auch Methanol-TPD wurden neue Reaktionswege zu Ethylen und Methan-Bildung bei ~500 K beobachtet. / In this work, a model-catalyst approach has been taken to study oxide mixtures containing molybdenum and titanium. The layers were prepared on TiO2(110) single crystals by evaporating the metals in an O2 atmosphere or in UHV and post treating the deposited material. Different preparation procedures were employed in the study and these are presented in six categories. When Mo and Ti were co-deposited in O2, most of the molybdenum stayed at the surface with only a small Mo concentration in deeper layers. Mixing of Mo into TiO2 was very limited, consistent with the phase diagram of MoO2 and TiO2. Mo6+ and Mo4+ were the dominant oxidation states in most of the layers and Mo6+ was always nearer to the surface than Mo4+. Layers where Mo was completely mixed into TiO2 could be prepared by depositing metals in UHV and post-oxidizing the deposited material. Inside the TiO2 lattice, Mo had an oxidation state of 4+. Depositing Mo in O2 at room temperature and post annealing in UHV led to the formation of two types of features in the STM images. These features were stable in UHV up to at least 1000 K. The layers with high Mo concentrations appeared patchy in the STM images but they still exhibited the TiO2(110)-(1x1) LEED pattern. The increase in Mo concentration led to the blocking of the bridging oxygen vacancies (BOVs) as evidenced by STM and water TPD. The reactivities of the layers were tested by methanol and ethanol TPD. An unprecedented high temperature (~650 K) formaldehyde/methane formation channel was observed in the methanol TPD of clean TiO2(110) and was associated with BOVs. The increase in the Mo concentration led to the vanishing of this channel as well as the ethylene formation channel (~600 K) in the case of ethanol TPD. In both ethanol and methanol TPD, new reaction channels towards ethylene and methane formation at ~500 K appeared.

Le fil directeur durant cette période de recherche a été l’étude d’une interface dentine/titane assemblée par collage. L’objectif était d’optimiser et de simplifier des étapes du protocole d’assemblage, d’améliorer et d’étudier les performances de l’interface adhérente. Dans ce travail, les interfaces ont été testées in vitro par cisaillement.Cette étude a comporté trois volets :Le but de la première étude a été d’évaluer un assemblage par ciment verre ionomère (CVI), le Fuji Plus®, appliqué en association avec des adhésifs auto-mordançants sur la dentine. Trois des combinaisons « système auto-mordançant/Fuji Plus® » ont été appliquées et les résultats obtenus montrent des améliorations significatives entre 9% et 44% par rapport aux valeurs obtenues sur des éprouvettes de témoin.Le second volet expérimental a eu pour objectif de tester la compatibilité entre cinq systèmes adhésifs auto-mordançants (SAM) et deux composites d’assemblage (CA). Les SAM1 se sont révélés totalement incompatibles avec les CA chémopolymérisés ou duals. Inversement, les SAM2 étaient compatibles avec des CA chémopolymérisants ou duals. Une corrélation positive a été trouvée entre le pH des SAM ou les résines testées et les données de cisaillement.La dernière étude a été dédiée à l’évaluation de l'effet du stockage dans l’eau sur la résistance à la flexion (σf) et sur la résistance au cisaillement (RC) d’une interface dentine/titane assemblée par quatre résines adhésives auto-mordançantes (MRAM). Cette étude a montré que le stockage dans l'eau durant 60 jours a affecté négativement la résistance à la flexion de certains matériaux. L'adhésion dentine/titane offerte par Rely X® et G-Cem® était significativement plus élevée que celle de Maxcem® et SmartCem2®. / The aim of this work was to study a bonding dentin/titanium interface. The objective was to optimize and simplify the steps of the bonding protocol, improve and know well the performance of the adhesive interface. In this work, all interfaces have been tested in vitro by shearing.This study included three parts :The purpose of the first study was to evaluate an assemblage by glass ionomer cement (GIC), the Fuji plus®, applied in combination with self-etch bonding system on dentin. Three combinations "system self-etching / Fuji Plus®" were applied and the results obtained by test showed significant improvements from 9% to 44% higher than the values obtained on control specimens.The second experimental part was designed to test the compatibility between five self-etch bonding systems (SEBS) and two resin luting cements (RLC). Significant differences of bond strength in shear were observed according to both the curing mode of the RLC and the adhesive. The SEBS1 proved totally incompatible with chemical or dual cured RLC. Conversely, two-steps SEBS were compatible with RLC chemical/dual cured RLC. A positive correlation was found between the pH of the SEBS or the tested resins and the shear data.The latest study was devoted to evaluate the effect of the storage condition on flexural strength (σf) and shear bond strength (SBS) of a dentin/titanium interface assembled by four self-etch adhesive resin (SEARC). This study showed that the storage in water for 60 days has negatively affected the bending resistance of certain materials. The dentin/titanium adherence offered by Rely X® and G-Cem® was significantly higher than that of Maxcem® and SmartCem2®.