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Untersuchungen zur Thermolyse der CVD-Precursoren Methyltrichlorsilan und TrimethoxyboranHeinrich, Jens 19 December 2001 (has links)
In dieser Arbeit werden Mechanismen zur thermischen CVD von Siliciumcarbid aus
Methyltrichlorsilan (MTS) und von Bornitrid aus Trimethoxyboran-Ammoniak-
Gasmischungen diskutiert. Dazu werden die gebildeten Schichten und die entstehenden
Reaktionsgasphasen in Abhängigkeit von den Prozeßparametern Temperatur und
Eduktgaszusammensetzung untersucht. Durch Zusatz der bei der MTS-Thermolyse
entstehenden gasförmigen Produkte zum Eduktgasstrom können Korrelationen zwischen den
Produktkonzentrationen in der Gasphase und deren Einfluß auf die abgeschiedenen Schichten
aufgezeigt werden. An Hand dieser Ergebnisse wird für die MTS-Thermolyse ein
Reaktionsschema aufgestellt, welches sowohl primäre und sekundäre Gasphasenreaktionen
als auch Oberflächenreaktionen umfaßt. Darauf aufbauend wird eine Methode zur Ermittlung
der Schichtzusammensetzung durch Analyse des Reaktionsabgases vorgestellt und mit den
Ergebnissen der ESMA-Untersuchungen verglichen.
Im zweiten Teil der Arbeit wird der Einfluß von Ammoniak auf die Thermolyse von
Trimethoxyboran und die dabei entstehenden Schichten untersucht. Die Charakterisierung der
Bornitrid/Boroxid-Schichten erfolgt durch Ramanspektroskopie. Zur qualitativen Analyse
dünner BN-Schichten auf faserförmigen Substraten wird der Einsatz von
oberflächenverstärkter Ramanspektroskopie vorgestellt.
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Herstellung SiC-haltiger Verbundschichten für hochbeanspruchte Bauteile und Werkzeuge mittels des HVOF - VerfahrensWielage, Bernhard 23 May 2001 (has links)
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, unter der Verwendung des Hochgeschwindigkeitsflammspritzens (HVOF) und neu entwickelten SiC - Verbundpulvern hoch SiC - haltige Spritzschichten für den kombinierten Verschleiß- und Korrosionsschutz herzustellen.
Da sich SiC in reiner Form spritztechnisch nicht verarbeiten lässt, besteht zunächst die Aufgabe SiC - Verbundpulver zu entwickeln, in denen Reaktionen der SiC - Partikel mit Matrix während der spritztechnischen Verarbeitung weitgehend vermieden werden, und eine gute Benetzung der SiC - Partikel erfolgt. Auf der Grundlage phasentheoretischer Überlegungen werden unterschiedliche Matrixlegierungen für das Herstellen neuartiger SiC - Verbundpulver entwickelt. Eine Grundlage dieser theoretischen Untersuchungen ist eine umfassende Literaturrecherche zum Benetzungsverhalten von Siliziumkarbid sowie das Ermitteln spezifischer Materialkennwerte.
Die Untersuchungen zeigen auf, dass die Zersetzung von SiC im Bereich der Primärkristallisation der entsprechenden Matrixlegierungen erfolgt. Legierungszusammensetzungen, die Legierungszustandspunkte außerhalb der die Primärkristallisation begrenzenden eutektischen Rinne aufweisen, ermöglichen es, die Reaktivität der Matrixlegierung mit den SiC - Partikeln zu reduzieren und ein ausreichendes Benetzen zu realisieren. Auf Basis dieser Untersuchungen werden für kombinierte Verschleiß- und Korrosionsbeanspruchungen Matrixlegierungen auf Ni - bzw. Co - Basis entwickelt. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden agglomerierte und gesinterte, sowie mechanisch gemischte Pseudolegierungen auf unterschiedlichen HVOF Systemen spritztechnisch verarbeitet.
Die detaillierten Untersuchungen dokumentieren, dass es möglich ist, hoch SiC - haltige Spritzschichten für Verschleiß- und Korrosionsanwendungen mittels HVOF herzustellen. Bei der Korrelation des SiC - Gehalts in den Spritzschichten zu den Prozessparametern kann ein deutlicher Zusammenhang zwischen der Prozesstemperatur sowie der Verweilzeit im Heißgasstrahl und dem SiC - Gehalt aufgezeigt werden. In den Untersuchungen können keine Zersetzungserscheinungen in den Spritzschichten nachgewiesen werden. Im Rahmen der vorwettbewerblichen Untersuchungen konnten die metallurgischen und prozesstechnischen Grundlagen für das Herstellen hoch SiC -haltiger Verbundschichten erarbeitet werden. Trotz der Komplexität der Zusammenhänge ergeben sich eindeutige, wissenschaftlich abgesicherte Richtlinien für die industrielle Umsetzung eines derartigen Schichtsystems, mit dem bis zu 60 Prozent der Beschichtungskosten für mittlere Verschleißbeanspruchungen eingespart werden können.
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Spritzgießen und resultierende Verbundeigenschaften von flachsfaserverstärktem PolypropylenAurich, Torsten 01 June 2001 (has links)
Die Arbeit behandelt am Beispiel von flachsfaserverstärktem Polypropylen die Verarbeitung von naturfaserverstärkten Thermoplasten im Spritzgießverfahren und die resultierenden Verbundeigenschaften. Im Grundlagenteil der Arbeit werden die Flachsfasern mit ihren besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften vorgestellt, die theoretischen Grundlagen zur Suspensionsrheologie, der Beschreibung von räumlichen Orientierungszuständen, zur Faser-Makrostruktur-Ausbildung und zum Spannungs-Verformungsverhalten von kurzfaserverstärkten Thermoplasten dargelegt. Phänomenologisch wird das rheologische Verhalten der flachsfasergefüllten thermoplastischen Schmelze charakterisiert. Weiterhin wird der Formfüllvorgang simuliert. Für die Bewegung der in der Schmelze mitgeschleppten Fasern werden die für konventionelle Kurzfasern gebräuchlichen Berechnungsansätze benutzt und deren Vorhersagegenauigkeit für flachsfaserverstärktes Polypropylen anhand experimenteller Ergebnisse beurteilt. Die resultierende Verbundsteifigkeit wird mit einem analytischen Modell unter Berücksichtigung der Orientierungssituation und Zuhilfenahme von mikromechanisch berechneten Faserkennwerten bestimmt. Abschließend wird der Einfluss technologischer und konstruktiver Parameter dargelegt.
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Beitrag zur Kompaktierung von unzerkleinertem Halmgut für die energetische NutzungClauß, Brit 10 June 2002 (has links)
In der Arbeit wird das Verdichtungsverhalten von halm- und stengelförmiger Biomasse (Getreidestroh, Heu, Leinstroh) im Hochdruckbereich beschrieben mit dem Ziel der Herstellung eines Festbrennstoffes in Schüttgutform. Als Versuchseinrichtung wird eine Stempelpresse mit kreisförmigem Werkzeugquerschnitt genutzt. Das Halmgut wird unzerkleinert mit einem Feuchtegehalt von 12
16% unter Einwirkung von Drücken bis zu 250 MPa ohne Zugabe von Bindemitteln verpreßt. Es wird, abgeleitet aus den Versuchsergebnissen, eine neue Verdichtungsgleichung erstellt, die für das Verdichten von unzerkleinertem Halmgut (Feuchte bis 16%) im Hochdruckbereich gültig ist. Der Einfluß der jeweiligen Gutart wird in entsprechenden Konstanten berücksichtigt.
Die Eigenschaften der hergestellten Briketts, wie u. a. Bindungsverhalten und Festigkeit, wurden untersucht. Zur Bestimmung der Abrieb- und Scherfestigkeit werden Testmethoden und -geräte angepaßt bzw. neu entwickelt.
Die Ergebnisse der theoretischen und experimentellen Betrachtungen fließen in die Konzeption eines Brikettierverfahrens ein. Der Funktionsnachweis des Verfahrens wird durch den Bau und Test eines Prototypen erbracht.
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Fließinduzierte Orientierungen in spritzgegossenen LCP-TeilenJüttner, Gábor 10 December 2003 (has links)
Die Arbeit behandelt ausgewählte Aspekte der Ausbildung strömungsinduzierter Orientierungen und deren Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften in spritzgegossenen LCP-Formteilen. Es werden die Grundlagen zum rheologischen Verhalten von LCP, zum Füllvorgang und zur Orientierungsausbildung beim Spritzgießen sowie zu den Methoden der Orientierungsuntersuchung zusammengefaßt. Rheologische Untersuchungen werden aus der Sicht der praktischen Kennwertermittlung durchgeführt. Dabei wird die Abhängigkeit der Viskosität von der Düsenlänge und von der thermo-rheologischen Vorgeschichte analysiert sowie eine Viskosimeter-Vorrichtung für die Spritzgießmaschine vorgestellt und erprobt. Die umfangreiche Analyse verarbeitungsinduzierter Formteileigenschaften behandelt schwerpunktmäßig Orientierungsphänomene in der Wanddickenrichtung. Die Orientierungseffekte werden durch Grauwertmessungen erfaßt. Ein Meßaufbau mit einer kalibrierten Mikroskop-Digitalkamera-Kombination ermöglicht die reproduzierbare, effektive Messung der Grauwerte in hoher Ortsauflösung und damit eine über die bisher bekannten qualitativen Vergleiche hinausgehende quantitative Auswertung. Anhand der Grauwertverläufe wird der Einfluss technologischer und konstruktiver Parameter auf die Orientierungsstruktur dargelegt und mit Ergebnissen der Computersimulation verglichen. Durch parallele Messung anisotroper mechanischer Kennwerte und Orientierungsmerkmale werden richtungsabhängige Struktur-Eigenschafts-Beziehungen bestimmt.
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Prozessnahes Qualitätsmanagement beim SpritzgießenHaman, Soromo 04 June 2004 (has links)
Wachsende Anforderungen an die Qualität von Formteilen sowie die Globalisierung der
Märkte für Kunststoffprodukte zwingen die kunststoffverarbeitenden Unternehmen, neue
moderne Methoden zur Qualitätsverbesserung und zur Kostensenkung einzusetzen. Eine
Untersuchung zum Stand der Forschung ergab, dass eine Null-Fehler-Produktion beim
Spritzgießen bisher nicht gegeben ist.
Die vorliegende Arbeit beschreibt einen Beitrag zur Qualitätssicherung durch ein
prozessnahes Qualitätsmanagement mit dem Ziel, eine kontinuierliche Qualitätsüberwachung
und eine Qualitätsregelung für jedes produzierte Formteil zu ermöglichen.
Durch den Einsatz von statistischen Versuchsplänen werden die Herstellungsbedingungen
beim Spritzgießen optimiert und Modelle zur Einstellung der Maschine sowie zur
Überwachung der Qualitätseigenschaften gebildet. Aufbauend auf diesen Modellen wird ein
adaptives Regelungssystem entworfen, um Qualitätsabweichungen zu verhindern.
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Algae Biorefinery – Material and energy use of algaePetrick, Ingolf, Dombrowski, Lilli, Kröger, Michael, Beckert, Thomas, Kuchling, Thomas, Kureti, Sven 23 July 2014 (has links)
Algae offer as much as 30 times greater biomass productivity than terrestrial plants, and are able to fix carbon and convert it into a number of interesting products.
The numerous challenges in algae production and use extend across the entire process chain. They include the selection of suitable algal phyla, cultivation (which takes place either in open ponds or in closed systems), extraction of the biomass from the suspension, through to optimal use of the obtained biomass. The basic suitability of aquatic biomass for material use and energy supply has been demonstrated in a large number of studies. Numerous research projects are concerned with identifying the optimal processes to enable its widespread implementation. [... aus der Einleitung]
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Katalytisch unterstützte Minderung von Emissionen aus Biomasse-KleinfeuerungsanlagenHartmann, Ingo, Lenz, Volker, Schenker, Marian, Thiel, Christian, Kraus, Markus, Matthes, Mirjam, Roland, Ulf, Bindig, René, Einicke, Wolf-Dietrich 10 March 2015 (has links)
No description available.
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Real-time mathematical description of a fuel cell system with a passive hydrogen recirculationKozeny, Pavel, Hrdlicka, Jiri, von Unwerth, Thomas 25 November 2019 (has links)
A passive recirculation of hydrogen using ejectors is effective and efficient only in a limited operating window, which kept ejectors until recently from being integrated into automotive fuel cell systems, where a more dynamic operation is expected. Strategies like parallel setup or a PWM-drive employed to expand the operating window demand reliable control algorithms. Such algorithms can greatly benefit from the predictive power a mathematical model. In a fuel cell system, the anode and cathode side cannot be separated, and a mathematical description should encompass all components to a reasonable degree, to allow the model to run on a low power automotive-grade platform in real time. This contribution demonstrates an approach to reduce the computation expense of the mathematical model.
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Constitutive modeling and experimental investigations of phase transitions in silicon under contact loadingBudnitzki, Michael 13 July 2020 (has links)
Modeling the interaction of a silicon (Si) surface with a pointed asperity is a crucial step towards the understanding of several phenomena related to machining of this important semiconductor.
If subjected to pressure or contact loading, Si undergoes a series of stress-driven phase transitions accompanied by large volume changes.
We developed a finite deformation constitutive model that captures the semiconductor-to-metal (cd-Si ➙ β-Si) and metal-to-amorphous (β-Si ➙ a-Si) transitions within the framework of thermodynamics with internal variables.
The model was implemented as a user material subroutine for the finite element code Abaqus/Std. in analogy to pressure sensitive, rate independent, non-associated, non-smooth multisurface plasticity. Material parameters were identified from indentation load-displacement curves in (111)-Si using a Berkovich indenter tip.
The constitutive model was verified by successfully predicting the load-displacement curves for different indenters, the residual surface profile, as well as the size and shape of the transformation zone under the indenter tip as compared to TEM results.
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