Die geeignete Wechselwirkung mit funktionalen Schichten ist ausschlaggebend für die Detektion unterschiedlicher Gasarten. Die vorliegende Arbeit beleuchtet die Wechselwirkungsmechanismen ausgewählter Gasspezies mit potentiellen Schichtwerkstoffen und legt damit einen Grundstein für die gezielte Herstellung und Anpassung gassensitiver Schichten.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die vorgelegte Arbeit trägt durch eine innovative Technologieentwicklung zur Einsparung elektrischer Energie in der industriellen Produktion des Massenproduktes "PET-Flasche" bei. In der Dissertation wird ein Verfahren zur produktionsgerechten Mikrowellenerwärmung der PET-Preforms entwickelt und optimiert hinsichtlich der Energieeffizienz und der für den Streckblasprozess benötigten Wärmeverteilung auf den Preforms.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die pressure-controlled RTM (PC-RTM) Verfahrensvariante ermöglicht eine schnelle Injektion bei definiert geregeltem Kavitätsdruck mittels eines variablen Werkzeugspalts. Bei der Validierung des PC-RTM Verfahrens wird die schnelle Infiltration eines komplexen Bauteils bei 15 bar Kavitätsdruck demonstriert, ohne die integrierten Schaumkerne zu schädigen. Der somit mögliche Einsatz verschlankter Anlagentechnik ermöglicht weitere Kosteneinsparungen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Beschichtungsprozesse stellen eine einfache und wirksame Methode dar zur Verbesserung der Eigenschaften von Membranen. Um ein tiefergehendes Verständnis der Tauchbeschichtung von porösen Hohlfasermembranen zu erhalten, wurden unterschiedliche Hohlfasermembranen hergestellt und ihre Beschichtungseigenschaften systematisch untersucht. Das Verfahren wurde zudem für die Herstellung von Kompositmembranen für die Befeuchtung von Gasen angewendet.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist die Untersuchung der beim Sintern von nanoskaligen und metallbinderfreien Hartmetallen ablaufenden chemischen Prozesse und die sich dabei ändernde Mikrostruktur sowie die damit verbundenen Eigenschaften. Durch Versuche mit unterschiedlicher Zusammensetzung der Wolframcarbidmischungen konnte die relevanten Prozesse für die Herstellung von binderfreien Hartmetallen und technologische Vorgehensweisen für die Anpassung der Sintertemperatur, des Gefüges und der mechanischen Eigenschaften erarbeitet werden. Durch die herausragenden Eigenschaften des mittels konventioneller SinterHIP-Technik hergestellten binderfreien Hartmetalls mit einer Wolframcarbidkorngroße von 170 nm, einer Härte von etwa 2800 HV10 sowie einer Bruchzähigkeit von etwa 7,2 MPa m1/2 eignet sich das Material für eine breite Palette an Anwendungen im Bereich der Materialbearbeitung und als Verschleißmaterial.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In der Dickschichttechnologie werden, in Abhängigkeit von dem eingesetzten Abscheideverfahren, unterschiedliche Anforderungen an keramische Suspensionen gestellt. Das Verständnis der rheologischen Suspensionseigenschaften ist dabei entscheidend für ein optimales Druckverhalten. Eine systematische Untersuchung der Rheologie von Dickschichtpasten in Korrelation zum Abscheideverhalten mittels Siebdrucktechnik wurde in dieser Arbeit durchgeführt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Aufgrund der bereits seit geraumer Zeit vorliegenden Erkenntnisse zu den gesundheitlichen Gefahren von Feinstaub, stehen insbesondere ultrafeine Partikel mit einer Partikelgröße < 0,1 µm im Mittelpunkt vieler Untersuchungen. Beispielsweise bei der Prozessüberwachung von Feuerungsanlagen, bei Prüfverfahren im Kfz-Bereich oder bei umwelttechnischen Untersuchungen. Bei der Gasanalyse geht es um die Erkennung spezifischer Gasbestandteile und dabei insbesondere um die Bestimmung der Konzentration innerhalb eines Gasgemischs. Die Eignung des photoakustischen Effekts zur Detektion von Kohlenstoffpartikeln und Spurengasen ist bereits durch zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen nachgewiesen. In dieser Arbeit ist die Entwicklung neuartiger Verfahrensprinzipien und Systeme beschrieben, die für die Detektion sowohl von Spurengasen als auch von ultrafeinen Kohlenstoffpartikeln eingesetzt werden können. Das Ziel dieser Arbeit ist als Vorstufe für die Weiterentwicklung zu einem so genannten photoakustischen Multisensor zu sehen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Redox-Flow-Batterien sind flexible elektrochemische Energiespeicher mit flüssigem Speichermedium. Innerhalb der flächigen Elektrode liegt ein ortsabhängiges Verhalten der Batterie vor. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Betriebscharakteristik durch ortsaufgelöste Stromdichteverteilungen mit Hilfe eines neu entwickelten skalierbaren Messverfahrens untersucht, wodurch Leistung und Betriebssicherheit von Redox-Flow-Batterien verbessert werden können.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Lässt sich die Luftfeuchtigkeit lokal als alternative Trinkwasserquelle erschließen, um einem zunehmenden, globalen Mangel an sauberem Trinkwasser entgegen zu wirken?Einen vielversprechenden Ansatz hierfür stellt die Verwendung hochkonzentrierter, wässriger Elektrolyte in einem autarken Absorptions-Desorptions-Kreisprozess dar. Kernstück dabei ist ein regenerativ betriebener, mehrstufiger Vakuumverdampfer.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Elektrochemische Prozesse an metallischen Dickschichten auf keramischen Trägermaterialien können zur Korrosion dieser Werkstoffverbunde führen. Systematische Untersuchungen an siebgedruckten Golddickschichten auf LTCC in verdünnten Säuren dienten der Aufklärung stattfindender Korrosionsmechanismen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Wie kann ich Bauteile aus CFK energieeffizient herstellen? Welchen Einfluss hat meine Prozessführung auf den Energieverbrauch? Welchen Impact haben die Entwicklungsarbeiten im Cluster MAI Carbon auf die Ressourceneffizienz? All diese Fragen beantwortete das Projekt MAI Enviro, initiiert durch das Cluster Management und die Fraunhofer-Institute ICT-FIL und IBP Abt. GaBi, wissenschaftlich fundiert und unter industrienahen Randbedingungen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die immer knapper werdenden Ressourcen sowie das weltweite Bevölkerungswachstum sind Treiber für den stetig steigenden Material- und Energieeinsatz. Um heute und zukünftig wettbewerbsfähig zu sein, müssen neue Strategien und Maßnahmen erarbeitet werden. BIOPS® ist eine Biologie-inspirierte Entwicklungsmethode, um ressourceneffiziente Produktideen systematisch zu generieren.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Methanol gilt als vielseitiger Rohstoff mit großem Potenzial. Es lässt sich als Treibstoff einsetzen, als Rohstoff für die chemische Industrie oder etwa als transportables Energiespeichermedium. Üblicherweise wird es über Dampfreformierung aus Erdgas gewonnen - ein Prozess, der allerdings nur im großen Maßstab effizient ist. Dank eines neuen, auf Enzymen basierenden Verfahrens ist die Methanolproduktion nun auch im kleinen Rahmen möglich.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Ziel dieser Arbeit ist die spritzgusstechnischn Verarbeitung von kurzfaserverstärkten, siliziumorganischen Compounds zur Herstellung keramischer Verbundbauteile, wie es zur Serien- und Massenproduktion von faserverstärkten Kunststoffteilen bereits etabliert ist. Ziel ist die Fertigung von CMC-Bauteilen in hoher Stückzahl und Geometrievielfalt, wobei im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik signifikante Kostensenkungen bei der Herstellung von keramischen Faserverbundwerkstoffen erzielt werden könnten.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Metallionen-Hybridbatterien bilden eine Brückentechnologie zwischen Lithium-Ionenbatterien und lithiumfreien Batteriekonzepten. Die Arbeit beleuchtet das Konzept anhand beispielhafter Systeme: neben Na-Li-Hybridbatterien werden Mg-Li- und Mg-Na-Hybridbatterien hinsichtlich ihrer elektrochemischen Parameter und Mechanismen untersucht. Zur realistischen Einschätzung der Anwendungsreife wird stets der Vergleich zur etablierten Lithium-Ionen-Technologie gezogen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Wirtschaftliches Wachstum in der mittelständischen Prozessindustrie hängt maßgeblich von der Optimierung des Anlagenbetriebes, der Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz sowie von der Erhöhung der Gesamtanlageneffektivität ab. Großunternehmen erfassen schon länger Betriebsdaten prozesstechnischer Anlagen, um primär Fertigungskennzahlen zur Planung der Auftragsauslastung nutzen zu können. Mit cyberphysischen Produktionssystemen (CPPS) können Zustandsdaten von Anlagen digital erfasst werden. Zusammen mit der technischen Lebenslaufakte, dem »Digitalen Zwilling«, können diese Daten analysiert und bewertet werden. Durch Assistenzsysteme im Anlagenbetrieb und -instandhaltung wäre der sukzessive Aufbau einer digitalen Datenbasis im Arbeitsprozess theoretisch möglich. Das Projekt CPPSProcessAssist hatte die Entwicklung eines flexiblen und anpassbaren Assistenzsystems für kleine- und mittelständische Unternehmen in der Prozessindustrie zum Ziel. Hier wurde eine Methode, ein Prototyp und eine Einführungsstrategie entwickelt, um den individuellen Herausforderungen der beteiligten Projektpartner in ihren Unternehmen erfolgreich zu begegnen. Das Assistenzsystem setzt dabei auf Anlagendokumentationen und -daten aus dem laufenden Betrieb auf. Es bezieht Zustandsdaten von der Anlage und ermöglicht Informationen direkt vor Ort im Arbeitsprozess zu erfassen, ohne die eigentliche Arbeit des Mitarbeitenden wesentlich zu beeinträchtigen.
Aktualisiert: 2023-06-01
Autor:
Simon Adler,
Florian Clauß,
Axel Eckstein,
Thalke Ehlers,
Armin Friedel,
Stephan Gottschling,
Tina Haase,
Swen Harz,
Florian Hupka,
Daniel Jachmann,
Alinde Keller,
Steffen Kronberg,
Martin Schulze,
Ingo Tabbert
Das Bonden dient zum Verbinden von Siliziumwafern und ist in der Mikrosystem- und Halbleitertechnik häufig genutztes Verfahren, aber infolge ständig steigender technischer Anforderungen ist das Handling von großflächigen und ultradünnen Wafern erschwert. Das temporäre Waferbonden bietet die Möglichkeit, den Prozesswafer für notwendige Bearbeitungsschritte auf einem Trägerwafer mittels einer Zwischenschicht zu fixieren und diesen nach Abschluss der Prozessschritte wieder zu lösen. In der vorliegenden Arbeit werden Polyelektrolyt-Multischichten (PEM) als Zwischenschicht zwischen den Siliziumwafern eingesetzt. Das Bondverhalten wird anhand unterschiedlicher PEM-Kombinationen evaluiert, wobei der Fokus der experimentellen Untersuchungen auf der Bestimmung der Bondstärke liegt. Der verwendete Klingentest bietet die Möglichkeit, die Bondenergie in situ in Abhängigkeit der Temperatur zu bestimmen. Ein neuer, hier erstmals untersuchter Ansatz zum temporären Bonden mit Polyelektrolyt-Multischichten basiert auf ihrem anaeroben photokatalytischen Abbau durch Bestrahlung mit UV-Licht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Aktualisiert: 2023-05-25
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Aktualisiert: 2023-05-25
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Metallionen-Hybridbatterien bilden eine Brückentechnologie zwischen Lithium-Ionenbatterien und lithiumfreien Batteriekonzepten. Die Arbeit beleuchtet das Konzept anhand beispielhafter Systeme: neben Na-Li-Hybridbatterien werden Mg-Li- und Mg-Na-Hybridbatterien hinsichtlich ihrer elektrochemischen Parameter und Mechanismen untersucht. Zur realistischen Einschätzung der Anwendungsreife wird stets der Vergleich zur etablierten Lithium-Ionen-Technologie gezogen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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