Vid adhesiv cementering, så kallad bonding, rekommenderar fabrikanter att glaskeramers cementeringsyta etsas innan applicering av silan. Att värmebehandla silan med respektive utan etsning, har i tidigare studier visat en höjning av bindningsstyrkan mellan olika material.Den litiumdisilikatbaserade glaskeramen IPS e.max® Press har funnits på marknaden sedan 2005 och få studier har gjorts på ytbehandlingar och dess effekter på materialet och bindningen till olika material.Syftet: att undersöka om ytbehandling med värmebehandlat silan ger en högre bindningsstyrka till adhesivt cement hos en litiumdisilikatbaserad glaskeram, jämfört med kombinationen etsning och silanisering.Material och metod: 12 litiumdisilikatbaserade keramiska block pressades. Blocken delades parvis in i sex grupper och ytbehandlades med etsmedel och/eller silan med eventuell påföljande värmebehandling.Blocken cementerades samman varpå mikrostavar sektionerades fram, som sedan termocyklades. 10 provkroppar ur varje grupp valdes ut för ett microtensile bond strength test. Frakturytorna bedömdes i mikroskop. Resultaten analyserades med one-way ANOVA, Tukey’s test samt Student’s t-test.Resultat: Resultaten visar ingen signifikans i bindningsstyrka mellan enskilda grupper oavsett ytbehandling. En statistisk signifikant skillnad (p=0,047) finns mellan grupperna med ytbehandlingen icke-etsad respektive etsad. Högsta medelvärdet uppmäter de etsade grupperna.Mellan de värmebehandlade grupperna, oavsett temperatur, uppmättes ingen statistisk signifikant skillnad på bindningsstyrkan. En höjning av temperaturen visar en numerisk ökning av medelvärdet.Slutsats: En låg signifikans kan utläsas mellan de icke-etsade och de etsade grupperna, där de etsade visar högre bindningsstyrka. Resultatet mellan grupperna gällande medelvärdet av bindningsstyrka och värmebehandling är ej av statistisk signifikans tillika jämförelse av grupper oavsett ytbehandling.

<p>Detta examensarbete har utförts för trägolvtillverkaren Tarketts räkning och syftet har varit att utvärdera en särskild metod som färgar trä. Metoden innebär att trä behandlas i vatten i en viss tid och temperatur varvid en färgändring påstods erhållas. Målet har varit ge de nordiska träslagen björk och bok en mörkare färg som liknar exotiska trädslag.</p><p>För att utvärdera metoden genomfördes först en teoretisk utvärdering för att få förståelse för vad som händer i träet när det utsätts för denna behandling och sedan en praktisk utvärdering enligt principen för flerfaktorförsök.</p><p>Arbetet har resulterat i vetskapen om att träet verkligen får en viss färgändring genom att behandla det enligt den särskilda metoden. Hur stor färgförändring som erhålls beror främst på processens temperatur men även tid, ty dessa faktorer samverkar. Metoden uppvisar repeternoggrannhet, dvs uppnådd färg vid bestämda parametrar är konstant och den erhållna färgen är dessutom beständig. Men, metoden påverkar träet på ett flertal negativa sätt. Vid torkning av de behandlade trästavarna uppstår ändsprickor och vissa stavar blir skeva. Utbytet som erhålls beror främst på hur hårt stavarna behandlas. Låga temperaturer, 100 C, krävs om ett bra utbyte ska erhållas. Andra egenskaper som blir försämrade är träets vätbarhet och hållfasthet. En försämrad vätbarhet innebär i sin tur en försämrad limbarhet eftersom träet inte väter limmet tillräckligt bra. Hårdare behandlat trä fick en lägre vätbarhet än mildare behandlad. Men en försämrad vätbarhet är inte bara negativt utan det innebär även att träets dimensionsstabilitet förbättras. Träets fuktrörelser blir alltså inte lika stora vid klimatförändringar, något som också bevisades med sk klimattester.</p><p>Utvärderingen resulterade även i vetskapen om att processvattnet från infärgningsmetoden är miljöfarligt och måste renas. Att rena vattnet är svårt då de miljöfarliga ämnena som det innehåller är lösta i vattnet, så för att kunna ta hand om reningsprocessen behöver Tarkett kunskap om olika reningsprocesser men även utrustning som kan kräva stora investeringar.</p><p>Det är svårt att bedöma om infärgningsmetoden är användbar för Tarkett eller ej. Min rekommendation avgörs nämligen av vilket färgändring som Tarkett tycker är den mest tilltalande. Föredrar Tarkett den mörkaste erhållna färgen rekommenderar jag inte Tarkett att gå vidare med infärgningsmetoden eftersom ett så pass dåligt utbyte erhålls. Utbytet kan eventuellt förbättras men det måste i så fall undersökas närmare. Föredrar Tarkett däremot en ljusare färg som erhållits för andra försök är infärgningsmetoden värd att undersöka vidare.</p> / <p>This master thesis has been performed at Tarkett, a wood flooring company. The purpose was to evaluate a certain method that colors wood. The method treats wood in hot water for a certain time and at a certain temperature and the result was said to be a darker color. The objective was that the two nordic wood species birch and beech should get a darker color that reminds of exotic wood species.</p><p>First a theoretical evaluation was performed to get an understanding of what happens in the wood during this treatment. Then at practical evaluation was performed according to a method called multiple-factor-method.</p><p>The result of the work is the knowledge that the wood do get a darker color by treating it with this method. The color change depends mostly of the temperature but also of the time, since these factors interact. The method is repeatable, which means that the color achieved at certain parameters is constant, and the color is also resistant. But, the method have negative affects on the wood. When dried some slats receive cracks or become skew. The exchange depends mostly on how tough the treatment is, according to temperature. A good exchange demand low temperatures at 100 C. Other</p><p>negative affects are the ability to get wet and the strength. A worse ability to get wet also means a worse ability to glue. But a worsened ability to wet is not only negative since it also means that the dimensional stability is better. The shrinkage and swelling does not get that big when changes in the climate occur and this was also shown by so called climate tests.</p><p>The evaluation also resulted in the knowledge that the wastewater isn’t environmentally friendly and therefore has to be purified. It is difficult to purify the wastewater since the substances are solved in the water so to handle the purification Tarkett need to have the knowledge of certain purifying processes as well as equipment that may demand large investments.</p><p>It is difficult to judge whether the method is useful for Tarkett or not since my recommendation is a matter of which color change that Tarkett finds the most appealing. Does Tarkett prefer the darkest color achieved then I do not recommend Tarkett to use this method since you get such a bad exchange. The exchange might somehow be improved but that has to be investigated. On the other hand if Tarkett does prefer a lighter color, that has been achieved at other test, then I do think that the method is worth further investigations.</p>

Detta examensarbete har utförts för trägolvtillverkaren Tarketts räkning och syftet har varit att utvärdera en särskild metod som färgar trä. Metoden innebär att trä behandlas i vatten i en viss tid och temperatur varvid en färgändring påstods erhållas. Målet har varit ge de nordiska träslagen björk och bok en mörkare färg som liknar exotiska trädslag. För att utvärdera metoden genomfördes först en teoretisk utvärdering för att få förståelse för vad som händer i träet när det utsätts för denna behandling och sedan en praktisk utvärdering enligt principen för flerfaktorförsök. Arbetet har resulterat i vetskapen om att träet verkligen får en viss färgändring genom att behandla det enligt den särskilda metoden. Hur stor färgförändring som erhålls beror främst på processens temperatur men även tid, ty dessa faktorer samverkar. Metoden uppvisar repeternoggrannhet, dvs uppnådd färg vid bestämda parametrar är konstant och den erhållna färgen är dessutom beständig. Men, metoden påverkar träet på ett flertal negativa sätt. Vid torkning av de behandlade trästavarna uppstår ändsprickor och vissa stavar blir skeva. Utbytet som erhålls beror främst på hur hårt stavarna behandlas. Låga temperaturer, 100 C, krävs om ett bra utbyte ska erhållas. Andra egenskaper som blir försämrade är träets vätbarhet och hållfasthet. En försämrad vätbarhet innebär i sin tur en försämrad limbarhet eftersom träet inte väter limmet tillräckligt bra. Hårdare behandlat trä fick en lägre vätbarhet än mildare behandlad. Men en försämrad vätbarhet är inte bara negativt utan det innebär även att träets dimensionsstabilitet förbättras. Träets fuktrörelser blir alltså inte lika stora vid klimatförändringar, något som också bevisades med sk klimattester. Utvärderingen resulterade även i vetskapen om att processvattnet från infärgningsmetoden är miljöfarligt och måste renas. Att rena vattnet är svårt då de miljöfarliga ämnena som det innehåller är lösta i vattnet, så för att kunna ta hand om reningsprocessen behöver Tarkett kunskap om olika reningsprocesser men även utrustning som kan kräva stora investeringar. Det är svårt att bedöma om infärgningsmetoden är användbar för Tarkett eller ej. Min rekommendation avgörs nämligen av vilket färgändring som Tarkett tycker är den mest tilltalande. Föredrar Tarkett den mörkaste erhållna färgen rekommenderar jag inte Tarkett att gå vidare med infärgningsmetoden eftersom ett så pass dåligt utbyte erhålls. Utbytet kan eventuellt förbättras men det måste i så fall undersökas närmare. Föredrar Tarkett däremot en ljusare färg som erhållits för andra försök är infärgningsmetoden värd att undersöka vidare. / This master thesis has been performed at Tarkett, a wood flooring company. The purpose was to evaluate a certain method that colors wood. The method treats wood in hot water for a certain time and at a certain temperature and the result was said to be a darker color. The objective was that the two nordic wood species birch and beech should get a darker color that reminds of exotic wood species. First a theoretical evaluation was performed to get an understanding of what happens in the wood during this treatment. Then at practical evaluation was performed according to a method called multiple-factor-method. The result of the work is the knowledge that the wood do get a darker color by treating it with this method. The color change depends mostly of the temperature but also of the time, since these factors interact. The method is repeatable, which means that the color achieved at certain parameters is constant, and the color is also resistant. But, the method have negative affects on the wood. When dried some slats receive cracks or become skew. The exchange depends mostly on how tough the treatment is, according to temperature. A good exchange demand low temperatures at 100 C. Other negative affects are the ability to get wet and the strength. A worse ability to get wet also means a worse ability to glue. But a worsened ability to wet is not only negative since it also means that the dimensional stability is better. The shrinkage and swelling does not get that big when changes in the climate occur and this was also shown by so called climate tests. The evaluation also resulted in the knowledge that the wastewater isn’t environmentally friendly and therefore has to be purified. It is difficult to purify the wastewater since the substances are solved in the water so to handle the purification Tarkett need to have the knowledge of certain purifying processes as well as equipment that may demand large investments. It is difficult to judge whether the method is useful for Tarkett or not since my recommendation is a matter of which color change that Tarkett finds the most appealing. Does Tarkett prefer the darkest color achieved then I do not recommend Tarkett to use this method since you get such a bad exchange. The exchange might somehow be improved but that has to be investigated. On the other hand if Tarkett does prefer a lighter color, that has been achieved at other test, then I do think that the method is worth further investigations.

Invasiva växtarter är ett globalt problem som hotar inhemska ekosystem. Blomsterlupinen (Lupinus polyphyllis) är en invasiv flerårig växt som erhåller flera egenskaper som bidrar till dess framgångsrika etablering och spridning. Vägkanter agerar som landskapskorridorer för exotiska arter samtidigt som det är en viktig habitatrefug för många ängsväxter. För att effektivisera bevarandeåtgärder behövs en gedigen kunskap om målarten och dess egenskaper. Syftet med den här studien var att utvärdera två potentiella hanteringsmetoder av blomsterlupin i vägkanter. Slåtter är en redan etablerad strategi, men för att ta reda på om olika skördintensiteter påverkar återväxten av biomassa på olika sätt jämfördes en kontrollgrupp (ej skörd) och tre skördgrupper (1–3 skördar) med avseende på bladbiomassa, stambiomassa, blomställningsbiomassa och plantans totala biomassa. En annan potentiell hanteringsmetod utvärderades med fokus på fröbanken. Frön från blomsterlupin värmebehandlades i 40°C, 50°C och 70°C, och jämfördes mot frön utsatta för kontrolltemperatur (20°C). Varaktigheten för värmebehandlingar var 1, 5 och 15 minuter. Några frön utsattes för vattenbehandling innan värmebehandlingen för att bryta den fysiska vilan. Blomsterlupinfrön jämfördes mot tre andra arter i familjen ärtväxter (Fabaceae); blodklöver (Trifolium incarnatum), blålusern (Medicago sativa) och (Louts corniculatus). Det fanns en signifikant effekt beroende av skördintensitet på återväxt av stambiomassa, blomställningsbiomassa och plantans totala biomassa. Gällande bladbiomassa fanns ingen skillnad mellan grupperna. Faktumet att blomsterlupinen primärt investerar mer resurser på produktion av bladbiomassa kan anses positivt ur ett åtgärdsperspektiv. Återväxten av biomassa var emellertid beroende av plantans ursprungliga storlek, således skulle effekten av slåtter kunna skilja sig mellan individer i en population. Vattenbehandlingen bröt inte den fysiska vilan hos blomsterlupinfrön. Men en ökad temperatur under värmebehandlingen verkade ha en hämmande effekt för antalet grodda frön och MGT. Trots det återfanns ett relativt stort antal levande blomsterlupinfrön efter den sista observationsdagen. Det kan indikera att många frön skulle överleva en värmebehandling av fröbanken om behandlingen skulle implementeras som åtgärdsmetod. Metoden skulle förmodligen vara tidskrävande och dyr i förhållande till den önskade reducerande effekten på levande blomsterlupinfrön. För att utveckla resurseffektiva åtgärder för artens fröbank krävs mer kunskap. Slåtter verkar vara en bättre åtgärdsmetod om det genomförs vid rätt tidpunkt två gånger om året. / Invasive plant species are a global problem that threaten native ecosystems. The garden lupin (Lupinus polyphyllus) is an invasive perennial herb and possesses several traits, which enables successful establishment and dispersal. Road verges serve as landscape corridors for exotic species, as well as being an important refuge habitat for many grassland species. To make conservation managements more efficient, an extensive knowledge of the target species and it’s traits is required. The aim of this study was to evaluate two potential management strategies for garden lupin in road verges. Mowing is an established strategy already, but to find out if different cutting intensities will affect biomass regrowth differently, one control group (no cut) and three harvest groups (1-3 cuts) were compared regarding leaf biomass, stem biomass, inflorescence biomass and total plant biomass. Another potential management strategy was evaluated focusing on the seed bank. Seeds of garden lupin were heat treated at 40 °C, 50 °C, and 70 °C and compared to control seeds (20 °C). Duration of treatments was 1, 5, and 15 minutes. Some seeds were watered before the heat treatment to break physical dormancy. Seeds of garden lupin were compared to three other species in the Fabaceae family: Trifolium incarnatum, Medicago sativa, and Lotus corniculatus. I found a significant effect of cutting frequency on regrowth of stem biomass, inflorescence biomass, and total plant biomass. Regarding leaf biomass, there was no difference between harvest groups. The fact that garden lupin plants primarily invest more resources in leaf biomass regrowth can be regarded as positive from a management point of view. However, biomass regrowth was depended on initial plant size, and the mowing response might differ between individual plants in populations. The water treatment did not break the physical dormancy of garden lupin seeds. Increased temperatures during heat treatments seemed to have an inhibiting effect on both seed germination and mean germination time. However, a high number of vital garden lupin seeds were remaining after the last observation. This might indicate that many seeds would remain vital if seed bank heat treatments were implemented as a management strategy. The strategy would probably be time consuming and expensive in relation to the desired reducing effect on vital garden lupin seeds. To develop resource efficient management actions on the species’ seed bank, more knowledge is needed. Mowing seems like a better management option if it is implemented at the right time twice a year.

Blomsterlupin (Lupinus polyphyllus) är en iögonfallande invasiv växtart som i nuläget är spridd över större delen av Sverige utom nordvästra delen av Norrbotten. Framtagande av effektiva bekämpningsmetoder är av stor betydelse eftersom spridning av blomsterlupin hotar känsliga naturhabitat, exempelvis så kallade artrika vägkanter. Detta arbete fokuserar på värmebehandling, en metod som potentiellt kan användas för desinfektion av lösa jordmassor, som anses vara en av de största spridningsvektorerna för blomsterlupin. Arbetets syfte är att med hjälp av uppsamlade data undersöka om det finns en optimal temperatur och exponeringstid för effektiv minskning av antalet grodda blomsterlupinfrö. Utöver detta, utvärderas effekterna av förbehandling i form av rispning och blötläggning av frön. Inom experimentet behandlades blomsterlupinfrö med olika temperatur under olika exponeringstid. Hälften av fröna fick förbehandling i form av blötläggning efter rispning av skalet inför uppvärmningen. Frön värmebehandlades i 88˚C, 93˚C, 98˚C och 103˚C under 1, 3, 5 och 10 minuters tid. Efter värmebehandlingen fick fröna gro i ett odlingskåp. Resultatet visar att förbehandling, ökad temperatur och ökad exponeringstid bidrar till signifikant minskning av andel grodda blomsterlupinfrö. Ju högre temperaturen var, desto större var effekten av längre exponeringstid. Effekten av hög temperatur och lång exponeringstid var starkare om fröna var förbehandlade. Resultatet tyder på att värmebehandling potentiellt är en effektiv metod för bekämpning av blomsterlupinfrö. Vidare experiment krävs för att undersöka hur denna metod kan effektiviseras och tillämpas i praktiken, i synnerhet vid uppvärmning av stora volymer av jordmassor. / Garden lupine (Lupinus polyphyllus) is an eye-catching invasive herb that is currently spread over the major part of Sweden except for the northwestern part of Norrbotten county. The development of effective control methods is of great importance because the spread of Garden lupine threatens sensitive natural habitats, for example species rich road verges. This work focuses on heat treatment, a method that can potentially be used for the disinfection of soil masses, which is considered one of the major dispersal vectors for Garden lupine. The purpose of this work is to use the collected data to investigate whether there is an optimal temperature and duration of exposure for effective reduction of the number of germinated Garden lupine seeds. In addition, this work evaluates the effects of pre-treatment in the form of scarifying and soaking of seeds. Within the experiment, Garden lupine seeds were treated with different temperatures and different duration of exposure. Half of the seeds received pre-treatment in the form of soaking after scarifying the seed coat before heating. After that, seeds were heat treated at 88˚C, 93˚C, 98˚C and 103˚C for 1, 3, 5 and 10 minutes. After the heat treatment, the seeds were allowed to germinate in a growth chamber. The result shows that pre-treatment, increased temperature and increased exposure time contribute to a significant reduction in the percentage of germinated Garden lupine seeds. The higher the temperature, the stronger was the effect of a longer exposure time. The effect of high temperature and long exposure time was stronger if the seeds were pre-treated. The result suggests that the heat treatment is potentially an effective control method for Garden lupine seed. Further experiments are required to investigate if this method could be made more efficient and applied in practice, particularly when heating large volumes of soil masses.

Uppvärmning av stål kan leda till korntillväxt vilket har en avgörande roll på materialets mekaniska egenskaper och generellt sett så resulterar det i sämre hållfasthet. I följande examensarbete har olika modeller tagits fram för att prediktera förändringar i kornstorleken som sker till följd av sätthärdning. Modellerna tas fram via en litteraturöversikt och är ämnade att prediktera korntillväxt på provbitar med tillsatser av Niob samt provbitar utan Niob. Målet med detta examensarbete är att undersöka vilka modeller som finns tillgängliga för att prediktera korntillväxt samt analysera hur predikteringen ser ut i jämförelse med observationsvärden från experimentella försök. Examensarbetet består av en experimentell del och en modelleringsdel. Den experimentella delen sker genom att provbitar analyseras med hjälp av ljusoptisk mikroskopi med avseende på förändringar i kornstorlek före och efter värmebehandling. Detta för att kunna estimera förändringar i kornstorlek och validera beräkningsmodellerna för prediktering av förändringar i kornstorlek. Modelleringsdelen används för att testa hur olika modeller predikterar korntillväxten. Beräkningsdelen och den experimentella delen jämförs sedan med varandra i resultatet där en sammanställning på alla värden sker. Resultatet visar vilka modeller som finns tillgängliga för att prediktera korntillväxt samt hur predikteringarna ställer sig mot observationsvärden från experimentella prover.  För att säkerställa att modellerna kan användas för att prediktera korntillväxten så krävs en djupare analys av modellerna då alla materialparametrar inte kunde tas fram till samtliga modeller. En utveckling av arbetet är att ta fram alla parametrar för att sedan kunna avgöra vilken modell som ställer sig närmast till uppmätta värden från den experimentella delen. / Heating steel may lead to grain growth, which results in deterioration of mechanical properties of the steel. In the present study, different models that predict changes in grain size, occurring in heat treatments such as case hardening, have been validated. The models were retrieved via a literature review and were intended to predict grain growth on test pieces with and without Niob precipitates. The aim of this thesis is to investigate which models that are available for predicting grain growth and to validate the models in a comparison with experimental results. This thesis consists of an experimental part and a modeling part. The experimental part is done by analyzing specimens using light-optical microscopy regarding changes in grain size before and after heat treatment. This is to be able to estimate changes in grain size and validate calculation models for predicting changes in grain size. The modeling part is used to evaluate how different models predict grain growth. The calculation part and the experimental part then compare with each other in the result where a compilation of all values takes place. The results show which models are available for predicting grain growth and how the predictions compare with observation values from experimental samples. To ensure that the models can be used to predict grain growth, a deeper analysis of the models is required; not all material parameters could be obtained for all models. A development of the work is to retrieve all parameters in order to then be able to determine which model is closest to the measured values from the experimental part.

Bakgrunden till detta examensarbete var att Qumex Materialteknik vid ett flertal tillfällen konstaterat att material av typen SS 0725 har uppvisat bristfälliga härdresultat. Materialet, som är relativt nytt på marknaden, är ett gjutjärn av typen segjärn och utmärker sig gentemot andra segjärn på grund av sitt höga innehåll av kisel. Då segjärn enligt den nu gällande EN-standarden klassificeras efter sina mekaniska egenskaper uppstår ett problem gällande SS 0725. Materialet uppfyller de krav som är ställda för EN-GJS-500-7 och hamnar därmed under samma materialbeteckning som ett segjärn med betydligt lägre kiselhalt. Att två material med olika kemisk sammansättning hamnar under samma beteckning kan innebära problem. Syftet med denna rapport är att fastslå vilken påverkan den höga kiselhalten har på materialet vid värmebehandling av typen släckhärdning med efterföljande anlöpning. I försöken ingick fyra material. Det som skiljde materialen åt var halterna av koppar och kisel. De härdades vid tre olika temperaturer och under tre olika tider för att sedan släckas i olja. Målet med släckhärdningen var att materialen skulle få en helt martensitisk struktur vilket då klassades som ett bra härdresultat. Resultatet utvärderades sedan genom optisk mikroskopi och hårdhetsmätningar. En undersökning av materialens fasomvandlingstemperaturer genomfördes med hjälp av Differential Scanning Calorimetry. Resultatet visar att kiselhalten har stor påverkan på den temperatur som krävs för att erhålla ett bra härdresultat. För material med låg kiselhalt uppnåddes fullständig martensitbildning efter släckhärdning från 840°C. För material med hög kiselhalt uppnåddes liknande strukturella och hårdhetsmässiga resultat först vid en så hög temperatur som 900°C och behandlingstider längre än 1 h. Den relativa skillnad som uppmättes i fasomvandlingstemperatur med hjälp av Differential Scanning Calorimetry mellan högkiselmaterial och lågkiselmaterial var 45°C. Detta resultat kombinerat med analyserna av härdprocesserna visar att det krävs kraftigt ökad temperatur vid värmebehandling av högkiselmaterialet SS 0725. / The background to this thesis was that Qumex Materialteknik at several occasions had received material of type SS 0725 that had shown deficient heat treatment results. The material, which is relatively new, is a cast iron of type ductile iron and differ against other ductile irons because of its high silicon content. According to EN standard ductile irons are classified by their mechanical properties. A problem then occurs with the new material SS 0725 because of this. The material fulfils the requirements for EN-GJS-500-7 and is therefore in the same classification as a ductile iron with much lower silicon content. Two materials having major differences in chemical composition ending up in the same classification can be problematic. The purpose of this report is to determine impact of high silicon content in ductile iron when heat treated and quench hardened. The experiment included four materials, and the major difference between the materials were their content of copper and silicon. The heat treatment process was performed at three different temperatures and three different treatment times. Afterwards the samples were quenched in oil. The ambition of the quench hardening was to obtain a material structure of 100% martensite. By optical microscopy and hardness measurements the results then were evaluated. An investigation of the phase transformation temperature in the materials was made by using Differential Scanning Calorimetry. The results show that the amount of silicon content has great influence on the temperature for receiving good hardening results. To achieve 100% martensite after quench hardening in materials with low silicon content the temperature needs to be over 840°C. For material with high level of silicon content the temperature for achieving 100% martensite needs to be 900°C and the treatment time should be over 1 h. The relative difference in phase transformation temperature was measured using Differential Scanning Calorimetry. The results of the measurements between the materials with high silicon content and materials with low silicon content was 45°C. This result combined with the analysis of the heat treatment process shows that a major increase of the temperature is needed to heat treat SS 0725.

Polyethylene composites which contain low concentrations of metal-oxide nanoparticles e.g. ZnO and MgO are emerging materials for the use in insulations of extruded high-voltage direct-current (HVDC) cables. The challenge in the development of the composites with ultra-low electrical conductivity is to synthesize uniform and high-purity metal-oxide nanoparticles, which are functionalized with hydrophobic groups in order to make them compatible with polyethylene. The thesis reports different approaches to prepare this new generation of insulation materials. Different reaction parameters/conditions – zinc salt precursor, precursor concentrations and reaction temperature – were varied in order to tailor the size and morphology of the ZnO nanoparticles. It was shown that different particle sizes and particle morphologies could be obtained by using different zinc salt precursors (acetate, nitrate, chloride or sulphate). It was shown that 60 °C was a suitable reaction temperature in order to yield particles with different morphologies ranging from nano-prisms to flower-shaped superstructures. For removal of reaction residuals from the particles surfaces, a novel cleaning method based on ultrasonication was developed, which was more efficient than traditional water-replacement cleaning. After cleaning, the presence of one atomic layer of zinc-hydroxy-salt complex (ZHS) on the nanoparticle surfaces was suggested by thermogravimetry and infrared spectroscopy. A method involving three steps – silane coating, heat treatment and silica layer etching – was used to remove the last trace of the ZHS species from the nanoparticle surface while preserving its clean and active hydroxylated surface. The surface chemistry of these nanoparticles was further tailored from hydroxyl groups to hydrophobic alkyl groups with different lengths by reactions involving methyltrimethoxysilane (C1), octyltriethoxysilane (C8) and octadecyltrimethoxysilane (C18). MgO nanoparticles were prepared by aqueous precipitation of Mg(OH)2 followed by a partial transformation to MgO nanoparticles via heat treatment at 400 °C. The surface regions of the MgO nanoparticles convert into a hydroxide phase in humid media. A novel method to obtain large surface area MgO nanoparticles with a remarkable inertness to humidity was also presented. The method involved three steps:  (a) thermal decomposition of Mg(OH)2 at 400 °C; (b) silicone oxide coating of the nanoparticles to prevent inter-particle sintering and (c) a high temperature heat treatment at 1000 °C. These MgO nanoparticles showed essentially no sign of formed hydroxide phase even after extended exposure to humid air. The functionalized metal-oxide nanoparticles showed only a minor adsorption of phenolic antioxidant, which is important in order to obtain nanocomposites with an adequate long-term stability. Tensile testing and scanning electron microscopy revealed that the surface-modified metal-oxide nanoparticles showed improved dispersion and interfacial adhesion in the polyethylene matrix with reference to that of unmodified metal-oxide nanoparticles. The highly “efficient” interfacial surface area induced by these modified nanoparticles created the traps for charge carriers at the polymer/particle interface thus reducing the DC conductivity by more than 1 order of magnitude than that of the pristine polyethylene. / Polyetenkompositer med mycket låga halter av ZnO och MgO metalloxid nanopartiklar är en växande kategori material för användning som isolering av extruderade kablar avsedda för likriktad högspänning. En utmaning i utvecklingen av dessa material kan relateras till den praktiska kompositframställningen, vilken innefattar framställning av högrena metalloxid nanopartiklar som ytmodifieras med hydrofoba molekylstrukturer för att möjliggöra blandning med den hydrofoba polyetenplasten. Denna avhandling behandlar olika metoder för att framställa denna generation av isoleringsmaterial. Vid syntesen av de rena nanopartiklarna krävdes optimering av ett antal olika reaktionsparametrar för att uppnå tillfredställande slutresultat i form av partikelstorlekar och partikelmorfologier. Dessa inkluderade val av zinksalt, zinksaltkoncentration vid utfällning, samt reaktionstemperatur vid framställningen. Experimenten avslöjade att olika partikelstorlekar och partikelmorfologier kunde framställas som endast korrelerat mot källan av zinkjonerna, och berodde av vilka motjoner som zinkatomerna haft i zinksaltet (acetat, nitrat, klorid eller sulfat). Optimering av reaktionstemperaturen visade att ca 60 °C utgjorde en lämplig start för utvärdering av synteserna, som resulterade i olika partikelmorfologier i form av pyramidformade nanopartiklar till blomformationer. Utöver de specifika reaktionsparametrarna utvecklades även en ny ultrasonikeringsmetod för att rena ytorna hos partiklarna från motjoner relaterade till de valda specifika salterna. Metodiken som visade sig avsevärt mer effektiv än sedvanlig rening att utfällda nanopartiklar via repetitivt vattenutbyte, och skapade förutsättningar etablering av kolloidal stabilitet och fragmentering av aggregat i vattensuspensionerna. Efter ultrasonikeringsreningen beräknades de kvarvarande zinkhydroxidsalterna (ZHS) utgöra endast ett atomlager ZHS utifrån termogravimetriska data kompletterade med infraröd spektroskopi. En metod att eliminera de kvarvarande ZHS-komplexen från ytan av partiklarna tillämpades/utvecklades, inkluderade ytbeläggning av partiklarna med silan, följt av värmebehandling samt etsning av den resulterande kiseloxidytan, för att uppnå en ren hydroxylyta på partiklarna. Ytkemin hos dessa partiklar modifierades från att bestå av hydroxylgrupper till att utgöras av hydrofoba alkylgrupper med olika längder relaterade metyltrimetoxysilan (C1), oktyltrietoxysilan (C8), eller oktadekyltrimetoxysilan (C18). Även MgO nanopartiklar framställdes via vattenutfällning av Mg(OH)2 partiklar, vilka omvandlades till MgO nanopartiklar via en lågtemperatur värmebehandling vid 400°C. Ytan av dessa partiklar omvandlades dock till hydroxid i fuktig miljö. En ny metod att bibehålla den stora ytarean av MgO nanopartiklarna med anmärkningsvärd motståndskraft mot att omvandlas till hydroxid utvecklades således. Metoden består av (a) en låg temperatur omvandling av Mg(OH)2, (b) en kiseloxidytbehandling av nanopartiklarna för att undvika partikelsintring vid högre temperaturer och (c) en hög temperaturbehandling vid 1000 °C. De framställda partiklarna uppvisade ingen anmärkningsvärd känslighet mot luftfuktighet och bibehöll MgO sammansättningen efter exponering mot fukt. De modifierade metalloxid nanopartiklarna visade mycket liten adsorption av fenoliska antioxidanter, vilket medförde en långtidsstabilitet hos polyeten nanokompositerna. De ytmodifierade metalloxidpartiklarna visade även förbättrade möjligheter för dispergering och yt-kompatibilitet med/i polyetenmatrisen i jämförelse med omodifierade metalloxidpartiklar, utifrån mätningar baserade på dragprovning och svepelektronmikroskopi. Slutligen, de utvecklade ytorna på de modifierade nanopartiklarna skapade ett polymer/nanopartikel gränssnitt som kunder fungera som laddningsansamlingsområden i nanokompositerna, vilket resulterade i en storleksordning minskad ledningsförmåga hos kompositerna jämfört med den rena polyetenen. / <p>QC 20160829</p>

Detta examensarbete ämnar att undersöka värmebehandlingsmetoder för att skapaporösa austenitiska rostfria stål samt utvärdera ifall dessa ytor medför förbättringargentemot referensmaterialen. De porösa ytorna skapades genom en två-stegs metod.Prover oxiderades initialt i en fuktig eller torr argon atmosfär för att sedan reducerasi ren vätgas. De material som använts i denna studie är austenitiska rostrifa stål ienhlighet med standardena 1.4301 (304), 1.4404 (316L), 1.4435 (316L) och F-138 (316LVM).Oxidationsprocessen genomfördes under temperaturer över 630 ◦ C under 150 - 1200 s.Efteråt reducerades proverna i ren vätgas under 150 - 2400 s.För att karakterisera processen undersöktes proverna med svepelektronmikroskopsamt elektron-dispersiv röntgenspektrometer. Vissa prover har även analyserats medhjälp av ljusoptiskt mikroskop, bildanalys samt värmeledningsförmåga. Resultaten visarklart att alla undersökta material kan uppvisa porösa strukturer, dock kan inte allaprocessparametrar möjliggöra uppkomsten av dessa. Generellt sett beror porositeten påden underliggande strukturen skapade under oxidationen. Det har ännu inte varit möjligtatt karaterisera några kristallstrukturer, kemisk analys tyder dock på närvaro av kromoxid,(Cr,Fe) spineller samt järnoxider. Resultaten konstaterar att en kort oxidationstid normaltbildar kromoxid medan längre oxidation medför uppkomsten av järnoxider. En ökadreduktionstid leder till större och färre porer jämfört med kortare reduktionstider. Kemiskaanalyser visar enhälligt att porösa strukturer innahåller till största del järn. En trolig orsaktill detta beteende kan kopplas till det fenomen där krom förångas under oxidation i fuktigaatmosfärer. Följaktikligen blir även ytan känslig för korrosion då majoriteten av krom harförsvunnit.Utvärdering av egenskaperna hos dessa ytor visar en tydlig förbättring i värmeledning vianaturlig konvektion. Värmeväxlingen mellan två uider uppvisar dock inte någon störreskillnad förutom under låga ödeshastigheter då en porös yta tenderar att transporterabort mer värme / This work aim to investigate a novel process by means of process parameters for creationof porous austenitic stainless steels surfaces as well as investigate if they permit anyimprovements compared to reference materials. Porous surfaces were created by a two-step method; samples were initially oxidised in a wet argon atmosphere and subsequentlyreduced in a pure hydrogen. The materials used in this investigation are all stainless steelswith specications according to steel grades 1.4301 (304), 1.4404 (316L), 1.4435 (316L)and F-138 (316LVM). The oxidation process is performed above 630 ◦ C for 150 - 1200 s in aow of wet argon or dry air and reduction is performed with a ow hydrogen for 150 - 2400 s.In order to understand the heat treatment processes, samples were characterised by usinga scanning electron microscope together with an electron dispersive x-ray spectrometer.However, light optical microscopy, image analysis and heat transfer measurement werealso used. Results show that all materials can obtain porous structures even though itis evident some process parameters cannot support successful creation of porosity. Ingeneral, the porosity depends on the structure created upon oxidation. It has not beenpossible to identify any crystal structures but compositional analysis as well as previousliterature suggest presence of chromia, (Cr,Fe) spinels and iron oxides. It is concluded thatshort time oxidation frequently creates chromia layers and prolonged oxidation inducesiron oxides due to breakaway oxidation. An increased reduction time results in larger andfewer pores. Compositional analyses show that all porous morphologies are created withina very iron rich layer. It is suggested that wet oxidation promote chromium evaporation,which consequently reduces the amount of chromium in the surface and enables iron oxideto rapidly form. Furthermore, results show that the porous layer is very susceptible tocorrosion as almost no chromium is present after the heat treatment. Evaluation of the properties of porous surfaces reveals a signicant improvement in heattransfer due to natural convection. Heat exchange between uids is though not enhancedgreatly by porous surfaces, a small improvement can be seen for low ow rates but for largerows no improvement is found.

Syfte  Syftet med föreliggande studie var att undersöka hur böjhållfastheten på zirkonia påverkas av värmebehandling, ytbehandlingar vid re-cementering och långtidsförvaring i cirka två år. Material och metod I en tidigare studie av A.Cervenka och H. Ekdahl (7) designades 30 stycken zirkoniahättor, med måtten 6 mm i tjocklek och 14 mm i ⌀(Z-CAD, HTL, Metoxit), i ett CAD-program (3shape) och frästes (DATORN 5).  Zirkoniahättorna delades in i tre grupper med tio provkroppar i varje grupp, beroende på ytbehandling: kontrollgrupp (C), sandblästring med aluminiumoxid (A) och skrapning (S). Zirkoniahättorna cementerades på titandistanser. Grupp S och grupp A utsattes för värmebehandling, för att kunna lossa hättorna från titandistanserna. Överskottet av cement avlägsnades genom två olika ytbehandlingar innan recementering (A respektive S). Samtliga grupper termocyklades i 5000 cykler (5° till 55°) innan de utsattes för ett draghållfasthetstest. När föreliggande studie genomfördes hade zirkoniahättorna förvarats torrt i rumstemperatur i cirka två år. Zirkoniahättornas underdel slipades ner till 2,9 mm i tjocklek i en slipmaskin (Phoneix 4000) för att tillverka provkroppar lämpade för utförande av ett biaxialt böjhållfasthetstest. Resultaten analyserades med One-way ANOVA, Tukey’s test med en signifikansnivå på α =0,05.   Resultat Det biaxiala böjhållfasthetstestet påvisade att grupp C hade högst medelvärde och S hade lägst medelvärde. Det fanns inte någon signifikant skillnad mellan grupperna, p&gt;0,05.  Slutsats Inom ramen för föreliggande studie kan följande slutsats dras:  Böjhållfastheten på zirkoniahättor som har långtidsförvarats i cirka två år påverkas inte av tidigare genomförd värmebehandling och olika ytbehandlingar vid recementering / Purpose The purpose of the present study was to investigate how the flexural strength of zirconia is affected by heat treatment, various surface treatments during re-cementation, and long term storage for about two years. Material and method In a previous study by A.Cervenka and H. Ekdahl (7), 30 zirconia copings, measuring 6 mm in thickness and 14 mm in ⌀ (Z-CAD, HTL, Metoxit), were designed in a CAD-program (3shape) and milled (DATORN 5). Zirconia copings were divided into three groups with ten specimens in each group, depending on different surface treatment: control group (C), aluminum oxide abrasion group (A) and scraping (S). Zirconia copings were cemented on titanium abutments. Group S and group A were subjected to heat treatment in order to be able to detach the zirconia copings from titanium abutments. The excess cement was removed by two various surface treatments before the recementation (A respective S). All groups were thermocycled for 5000 cycles (5 ° to 55 °) before being subjected to a tensile strength test. At the time of the present study zirconia copings had been stored dry at room temperature for about two years. The lower part of the zirconia copings was reduced to 2.9 mm in thickness using a grinding machine (Phoneix 4000)in order to produce specimens suitable to performe a biaxial flexural strength test. The results were analyzed with One-way ANOVA, Tukey's test with a significance level of α = 0.05.. Results The biaxial flexural strength test showed that group C had the highest mean and S had the lowest mean. There was no significant difference between the groups, p&gt; 0.05.  Conclusion Within the limitations of this study, the following conclusion can be drawn: The flexural strength of zirconia copings that have been stored for about two years is not affected by previously heat treatment performed during recementation and various surface treatments during recementation.