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Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Edda Rädlein

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Veröffentlichungen

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Erstellt: Mon, 06 Jul 2020 09:48:03 +0200 in 0.0320 sec


Vakaliuk, Oleksii; Fröhlich, Thomas; Halbedel, Bernd;
Novel Lorentz Force Velocimetry system based on bulk high-temperature superconductors. - Ilmenau, 2020. - 1 Online-Ressource (iii, 174 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2020

Die Lorentzkraftanometrie (LKA) ist eine Technik zur Messung der Geschwindigkeit von elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten. Sie ist eine nicht-invasive Messtechnik, die besonders vorteilhaft für heiße, opake und aggressive Elektrolyte ist. Die LKA wurde für Salzwasser als Modellelektrolyt erfolgreich mit Dauermagnetanordnungen (DM) ohne magnetischen Rückschluss, aber mit gezielter Flussführung (Halbach-Array) und hochpräzisen Kraftmesssytemen (KMS) auf Basis der interferometrischen Messung der Auslenkung des Magnetsystems und der elektromagnetischen Kompensation der Auslenkung demonstriert. Um die LKA für schwach leitfähige Elektrolyte zu erweitern, ist eine Magnetfelderzeugung von > 1 T erforderlich. Ein Hochtemperatursupraleiter-Bulk (Bulk-HTS) kann ein Magnetfeld von mehreren Tesla erzeugen und somit die LKA-Leistung deutlich verbessern und die bisher genutzten DM ersetzen. Diese Arbeit zielt deshalb darauf ab, Bulk-HTS's in der LKA unter Berücksichtigung der kritischen Verbindungen zwischen der Funktionalität von Bulk-HTS's und dem KMS einzusetzen und ein LKA-System mit Bulk-HTS's zu entwerfen, herzustellen und zu testen. Die Ergebnisse wurden für die Entwicklung eines neuartigen LKA-System auf Basis eines Bulk-HTS als Magnetfeldquelle und einer Torsionswaage als Kraftmesssystem genutzt. Dieses System - Superconducting High-precision Lorentz Force Measurement System (Super-LOFOS) - wurde dann erfolgreich aufgebaut und getestet. Bei Kühlung mit flüssigem Stickstoff bzw. Helium werden auf der Stirnfläche des Super-LOFOS magnetische Flußdichten von B_T = 100 mT bzw. B_T = 1,2 T erzeugt. Damit erweitert die vorliegende Arbeit die Einsetzbarkeit der LKA für gering elektrisch leitende und langsam strömende Fluide auf ([sigma] &hahog; u) = 1-10) S s^-1, sowie macht hochpräzise Kraftmessungen bis 1 nN unter kryogenen Bedingungen möglich. Darüber hinaus stellt das entwickelte Messsystem Super-LOFOS einen tragbaren Magnetfeldgenerator dar, der für NMR- und MRT-Technologien, Drug Targeting, und magnetische Trennungsverfahren einsetzbar ist.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000083
Hofbauer, Peter Josef; Raether, Friedrich; Rädlein, Edda;
Finite element modeling of reactive liquid silicon infiltration. - In: Journal of the European Ceramic Society. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, ISSN 0955-2219, Bd. 40 (2020), 2, S. 251-258

https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.09.041
Issa, E.; Nagel, H.; Guzik, Lukasz; Javanbakht, H.; Coron, E.; Rädlein, Edda; Glatthaar, Markus; Glunz, Stefan;
Plated front side metallization on transparent conducting oxide utilizing low-cost APCVD SiO2 insulating layer. - In: 36th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition. - München, Germany : WIP, (2019), S. 431-435
- Im Titel ist "2" tiefgestellt

Schwager, Anne-Marie; Dellith, Jan; Bruder, Armin; Baierl, Hardy; Lasch, Patricia; Barz, Andrea; Bliedtner, Jens; Reichel, Volker; Rädlein, Edda;
Hochtemperatur-Laserstrahlsintern von Glaspulverwerkstoffen. - In: 11. Mittweidaer Lasertagung. - Mittweida : Hochschule Mittweida, (2019), S. 181-184

Halbedel, Bernd; Kolesnikov, Yuri;
Magnetische Separation von Teilchen aus Fluiden - Grundlagen, Ergebnisse und Vorrichtungsvorschläge. - In: Workshop Elektroprozesstechnik. - Ilmenau : Förderkreis Elektrowärme Ilmenau e.V., (2019), 9, insges. 13 S.

Hofbauer, Peter J.; Rädlein, Edda; Raether, Friedrich;
Fundamental mechanisms with reactive infiltration of silicon melt into carbon capillaries. - In: Advanced engineering materials. - Weinheim : Wiley-VCH Verl., ISSN 1527-2648, Volume 21 (2019), issue 8, 1900184, Seite 1-11

https://doi.org/10.1002/adem.201900184
Rabenbauer, Pascal;
Entwicklung eines bleifreien, niedrigschmelzenden und hochbrechenden Spezialglases für den Einsatz als Streuschichtmatrix in organischen Leuchtdioden. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - xiv, 138, XXXVIII Seiten. . - (Werkstofftechnik aktuell. - Band 20)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

ISBN 978-3-86360-208-6

Bleifreie, niedrigschmelzende und hochbrechende Spezialgläser wurden mit dem Ziel synthetisiert, diese als Streuschicht in einer organischen Leuchtdiode (OLED) zu verarbeiten und damit die interne Lichtauskopplung zu erhöhen. Ausgehend von ternären Systemen auf Basis eines B2O3- und/oder SiO2-Netzwerks wurden zunächst Bi2O3- respektive TeO2-haltige Gläser hergestellt. Darüber hinaus wurden der Einfluss und die Wirkungsweise weiterer Oxide auf diese Glassysteme analytisch erfasst. Ausgewählte Gläser wurden als Pulver zusammen mit 1-3 [my]m großen TiO2- oder SiO2-Streupartikeln zu einer Paste verarbeitet, in einem Siebdruckprozess auf ein Substrat aus Kalk-Natron-Silicatglas appliziert und abschließend verglast. Um daraus eine funktionsfähige OLED herzustellen wurde in einem Reinraumprozess auf die Komponente aus Substratglas und Streuschicht eine Schichtabfolge aus ITO-Anode, Emitterschichten und Kathode aufgebracht. Als besonders geeignet stellten sich Gläser aus dem System Bi2O3-B2O3-SiO2-ZnO-SrO-BaO (B:BSZSB) heraus. Mit ihnen konnten neben der Anpassung der Wärmeausdehnung an das Substrat auch die Brechzahlanpassung an die ITO-Anode mit nd = 1,90 ± 0,1, eine Transformationstemperatur Tg < 450 &ring;C und eine hohe Transmission im sichtbaren Bereich gewährleistet werden. Als ideal für die Verglasung von B:BSZSB-haltigen Schichten stellte sich ein Partikeldurchmesser d90 = 4,76 [my]m und eine möglichst enge Kornverteilung aus abgerundeten Partikeln dar. Die Partikel sollten dabei idealerweise gleichverteilt sein. Ziel war es, die Auskoppeleffizienz der OLED mittels Glasstreuschicht um mindestens 50 % zu steigern. Konkret bedeutet das, eine Lichtausbeute von [eta] ≥ 40 lm/W zu erreichen. Das optimale Streuvermögen für die Lichtextraktion aus einer OLED konnte durch einen Haze von 0,6-0,9 erzielt werden. Maßgeblich dafür sind die Schichtdicke und die darin enthaltene Streupartikelkonzentration. Die höchste Lichtausbeute von [eta] = 55 lm/W konnte für OLEDs mit einer eigenentwickelten 15 [my]m dicken Streuschicht der Zusammensetzung 23Bi2O3-38B2O3-4SiO2-24ZnO-4SrO-7BaO (mol-%) und einer Streupartikelkonzentration von 2,5 Vol.-% TiO2 realisiert werden. Im Vergleich zur Referenz-OLED ohne Streuschicht ([eta] = 26 lm/W) entspricht die erzielte Lichtausbeute, bei einer konstanten Leuchtdichte von 2000 cd/m2, einer Steigerung um 110 %. Die Übertragung des Prozesses vom Labormaßstab in die industrielle Fertigung im Reinraum konnte durch die Übergabe des Beschichtungsverfahrens inklusive aller nötigen optimierten Prozessschritte und -parameter an die OSRAM OLED GmbH gewährleistet werden.



Monastyrov, Mykola; Prikhna, Tatiana; Halbedel, Bernd; Kochetov, Gennadiy; Marquis, Fernand D.S.; Mamalis, Athanasios G.; Prysiazhna, Olena;
Electroerosion dispersion, sorption and coagulation for complex water purification: electroerosion waste recycling and manufacturing of metal, oxide and alloy nanopowders. - In: Nanotechnology perceptions. - Basel, ISSN 1660-6795, Bd. 15 (2019), 1, S. 48-57

The application of EEDSC - electroerosion dispersion, sorption and coagulation (using in situ dispersion in plasma of aluminium or iron) - allowed efficient water purification from heavy metal ions and radioactive alkali ions (of Fe, Cr, Cu, Mo, Zn, Co, Ni, Cd, Mn, As, Sn, Pb, Al, Ba, Co, Cs and Sr) as well as from organic contamination. Intensive ozonization should be applied because of intensive foam formation as a result of complex electrohydrodynamic effects during removal of the "heavy" organic contaminants (such as from liquid waste from landfills) during EEDSC. The method of electroerosion dispersion is very effective for the production of nano and submicron powders (5 nm-3 [my]m) of metals, oxides, nitrides and carbides as well as for recycling of any conductive materials such as cemented carbides, alloys of heavy metals, metallic waste products etc. The iron oxide polyvalent magnetic nanoparticles produced by electroerosion dispersion attract considerable interest in many fields of research and application. They have high potential for applications in the field of biomedical sciences (diagnostics and therapy), ferrofluids, catalysis, coloured pigments, high-density magnetic recording, printer toners, Li-ion batteries, wastewater treatment and absorption of electromagnetic waves.



Kretzschmar, Björn Sten Mark; Wendler, Elke; Heft, Andreas; Köcher, Ronny; Voigt, Carmen; Ronning, Carsten; Grünler, Bernd; Rädlein, Edda;
Comprehensive porosity determination of combustion-deposited SiOx thin films and correlation with FTIR signal. - In: Surface and coatings technology. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, ISSN 0257-8972, Bd. 375 (2019), S. 256-265
- Im Titel ist "x" tiefgestellt

https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.07.020
Quiroz, Pamela;
Synthese, Charakterisierung und Applikation von Ti-substituierten Hexaferriten. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019. - 1 Online-Ressource ( IV, 153 Seiten).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Bariumhexaferrit (BaFe12O19) hat aufgrund seiner großen uniaxialen magnetokristallinen Anisotropie, des hohen spezifischen Widerstands und der Permeabilität bei hohen Frequenzen viel Aufmerksamkeit für Anwendungen im Mikrowellenbereich erregt. Es kann zum Beispiel als Absorber für elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) Anwendungen eingesetzt werden. Die chemische Substitution von Eisen durch Titan im Bariumhexaferrit zeigt, dass die magnetischen Eigenschaften stark beeinflussbar und die Mikrowelleneigenschaften verbesserbar sind. In der vorliegenden Arbeit werden für Mikrowellenanwendungen Titan-substituierte hexagonale M-Typ Ferrite in einer schnellgekühlten Glasschmelze der Grundzusammensetzung (Mol-%): 40 + 33 B2O3 BaO + (27-x) Fe2O3 + x TiO2. mit der Glaskristallisationstechnik bei Variation der Schmelzsubstitution und der Kristallisationsparameter hergestellt. Dabei wird insbesondere der Einfluss der Schmelzsubstitution und der Temperbedingungen auf die magnetischen Eigenschaften, die Wertigkeit der Eisen-Ionen im Glas und in den Pulvern, die Phasenbildung im Glas und die Mikrowellenabsorption der Pulver untersucht. Thermokinetische Analysen sind die Basis, die Phasentransformationen durch die Analyse der kinetischen Parameter zu verstehen und die Gitterplatzbesetzung und den Fe2+ -Gehalt in der ferrimagnetischen Phase zu kontrollieren, um somit die Mikrowellenabsorption von Ti-substituierten Bariumhexaferritpulvern zu optimieren. Dabei wurde der Einfluss von Temperatur und Heizrate untersucht. Für die Kristallisation von Bariumhexaferrit in der glasigen Matrix von x= 0, 1,8, 3,6, 4,2 und 6,4 Mol %-TiO2, die mittels dem ASTM E698-Verfahren bestimmt wurde, ist eine Gesamtaktivierungsenergie von 311,74 ± 3 kJ mol-1 erforderlich. Die Phasenumwandlung während der Kristallisation wurde nicht von der Ti-Substitution beeinflusst. Die Substitution der Fe3+- durch Ti4+-Ionen verändert die magnetokristalline Anisotropie des Bariumhexaferrites. Dieser Effekt wurde durch Messung der statischen magnetischen Eigenschaften (JHC und MS) an den synthetisierten Pulvern mit einem Probenvibrationsmagnetometer untersucht. Weiterhin wurde mittels Mößbauer Spektroskopie festgestellt, dass die Ti4+ Ionen bevorzugt die 2a und geringfügig auch die 2b Zwischengitterplätze besetzen. Für höhere Schmelzsubstitutionen x = 5,4 Mol %-TiO2 werden auch die 4f1 und 4f2- Plätze besetzt. Außerdem wurde mittels Röntgendiffraktometrie nachgewiesen, dass sich bei diesen hohen Schmelzsubstitutionen x = 4.6 Mol-% TiO2 neben der ferrimagnetischen (BaFe3+xFe2+12-2xTi4+xO19) auch eine dielektrische Phase ausbildet, welche BaTi6O13 entspricht. Die kontrollierte Beeinflussung der Gitterplatzbesetzung durch Ti4+-Ionen und des Fe2+-Gehaltes in der ferrimagnetischen Phase sowie die Einstellung des dielektrischen Phasenanteils während der Temperung sind Möglichkeiten zur Optimierung der Mikrowellenabsorption von mit der Glaskristallisationstechnik hergestellten Ti-substituierten Bariumhexaferrite Pulvern.



https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000198