Ziel der vorliegenden Arbeit war es verschiedene Aluminium-Bremsscheibenkonzepte auf ihre grundsätzliche Eignung für den Einsatz in batterieelektrischen Fahrzeugen zu untersuchen. Hierzu wurden mikrostrukturelle und mechanische Eigenschaften der Werkstoffsysteme bestimmt und Prüfprogramme am Bremsenprüfstand mit Prototypen-Bremsscheiben durchgeführt. Auch die eingesetzten Bremsbeläge wurden analysiert und die notwendigen Eigenschaften als Gegenkörper für Aluminium-Bremsscheiben abgeleitet.
Die auftretenden Schädigungserscheinungen der unterschiedlichen Bremsscheibenkonzepte wurden mit verschiedenen mechanischen und analytischen Verfahren untersucht und aus den Ergebnissen die grundlegenden Bildungsmechanismen erarbeitet und beschrieben. Während einige Konzepte die notwendige Verschleißbeständigkeit durch Verschleißschutzschichten, wie Hartmetall- oder Keramikschichten erreichen, bilden partikelverstärkte Aluminium-Bremsscheiben einen dritten Körper auf den Reibflächen aus. Die Ausbildung und Charakterisierung dieses Transferfilms ist ein zentraler Bestandteil der Arbeit. Der Bildungsmechanismus des Transferfilms wurde anhand diverser Einflussgrößen, wie Bremsbelag, Bremsdruck und Bremsscheibentemperatur charakterisiert und in einem formellen Zusammenhang beschrieben. Diese Formel ermöglicht eine Abschätzung der Transferfilmqualität auf partikelverstärkten Bremsscheiben.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Kira Weise untersucht das Potenzial von calciniertem Ton zur Verwendung im Bauwesen mit dem Ziel, den Einsatz von Portlandzement und die damit verbundenen CO-Emissionen zu reduzieren. Die Autorin beschreibt die Herstellung sowie Eigenschaften von calciniertem Ton, erläutert den Begriff der puzzolanischen Aktivität und stellt Analysemethoden zur Beurteilung des Reaktionsverhaltens vor. Den Fokus der Arbeit bilden experimentelle Untersuchungen zur Materialcharakterisierung eines industriell im Drehrohrofen calcinierten Tons und zur Beurteilung des Reaktionsverhaltens in klinkerfreien und zementgebundenen Systemen. Kira Weise schlägt ein Reaktionsmodell puzzolanischer Stoffe mit Wasser und Calciumhydroxid zur Berechnung und Normierung von Ergebnissen aus thermogravimetrischen Analysen vor.
Aktualisiert: 2023-04-03
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Kira Weise untersucht das Potenzial von calciniertem Ton zur Verwendung im Bauwesen mit dem Ziel, den Einsatz von Portlandzement und die damit verbundenen CO-Emissionen zu reduzieren. Die Autorin beschreibt die Herstellung sowie Eigenschaften von calciniertem Ton, erläutert den Begriff der puzzolanischen Aktivität und stellt Analysemethoden zur Beurteilung des Reaktionsverhaltens vor. Den Fokus der Arbeit bilden experimentelle Untersuchungen zur Materialcharakterisierung eines industriell im Drehrohrofen calcinierten Tons und zur Beurteilung des Reaktionsverhaltens in klinkerfreien und zementgebundenen Systemen. Kira Weise schlägt ein Reaktionsmodell puzzolanischer Stoffe mit Wasser und Calciumhydroxid zur Berechnung und Normierung von Ergebnissen aus thermogravimetrischen Analysen vor.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Die Dissertation beschreibt die Synthese und Charakterisierung dimerer Alkinyl-Amidinat-Komplexe der einwertigen Münzmetalle sowie deren photophysikalische Eigenschaften. Des Weiteren wird auf ein chirales Iminophosphonamid sowie diverse Metallkomplexe dieser Verbindung eingegangen. Bei der photophysikalischen Untersuchung der Iminophosphonamid-Alkalimetallkomplexe konnten TADF-Prozesse (engl. thermally activated delayed fluorescence) beobachtet werden, die mit Hilfe quantenmechanischer Rechnungen erklärt werden. Außerdem wird ein Spiropyran und dessen Metallkomplexierung beschrieben. Hierbei wurden chemische Transformationen unter UV-Anregung beobachtet, diese konnten über in situ UV-LED-NMR Methoden verifiziert werden. Ferner werden Liganden beschrieben, die sich für Copolymerisationen eignen und erfolgreich in Liganden- bzw. Metallopolymere überführt wurden. Die erhaltenen Polymere eigneten sich für die ortsaufgelöste photolithographische Immobilisierung an funktionalisierten Oberflächen.
Aktualisiert: 2021-04-16
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Die Entwicklung industrieller PVD-Prozesse zur Herstellung von Beschichtungen für Werkzeuge und Bauteile ist üblicherweise äußerst komplex. Speziell bei der Verwendung von Hochleistungsplasmen ergibt sich aus der Vielzahl an einstellbaren Prozessparametern eine große Anzahl an Freiheitsgraden für die Prozessgestaltung und Schichtentwicklung. Die Plasmadiagnostik ist ein geeigneter Ansatz, um eine effizientere und ökonomischere Entwicklung industrieller Beschichtungsprozesse zu realisieren. Hieraus kann eine deterministische Beschreibung der Einflüsse der Prozessparameter auf die Plasmaeigenschaften erarbeitet mit den Resultaten von ausgewählten Beschichtungsprozessen korreliert werden. Es existieren bereits vielfältige Erkenntnisse, die sich jedoch meist auf den Labormaßstab oder einfache Beschichtungen beschränken und sich nur schwer auf industrielle Prozesse oder komplexe Schichtsysteme übertragen.
Zur Lösung dieser Probleme werden in dieser Arbeit Erkenntnisse zu deterministischen Zusammenhängen zwischen Plasma- und Schichteigenschaften in industriellen Beschichtungsprozessen vorgestellt. Zu diesem Zweck werden Methoden zur Plasmadiagnostik in PVD-Prozessen im industriellen Maßstab entwickelt. Dabei stehen eine Durchführung von substratseitiger Plasmadiagnostik unter Verwendung der Biasspannung sowie die Möglichkeit zur ortsaufgelösten Analyse von Prozessen mit mehreren Kathoden im Fokus. Bei der Korrelation von Plasma- und Schichteigenschaften erfolgen die Arbeiten für einfache und komplexe Geometrien. Abschließend das Potential von künstlichen neuronalen Netzwerken zur Analyse der stark nichtlinearen Zusammenhänge zwischen den Plasma- und Schichteigenschaften für mehrere variierende Prozessparameter evaluiert.
Aktualisiert: 2020-01-15
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Die Arbeit behandelt die zerstörungsfreie Eigenspannungsbestimmung in Silizium von 3D-integrierten Mikrosystemen am Beispiel Wolfram gefüllter TSVs. Dafür wurden die Verfahren der röntgenographischen Spannungsanalyse und der Raman-Spektroskopie genutzt. Interpretiert und verglichen wurden die Ergebnisse mit FE-Simulationen. Als Proben standen Querschliffe eines Doppelchip-Systems zur Verfügung, in denen der obere Chip Wolfram-TSVs enthielt. Beide Chips wurden mit dem Kupfer-Zinn-SLID-Verfahren gebondet. In Experimenten und Simulation konnte der Einfluss von Wolfram-TSVs auf die Netzebenendehnung im Silizium nachgewiesen werden. Die FE-Simulationen zeigen im Silizium Spannungen zwischen -20 und 150 MPa, wenn intrinsische Schichteigenspannungen des Wolframs vernachlässigt werden. Direkt am TSV entwickeln sich Spannungsgradienten von einigen 10 MPa pro Mikrometer. Für die röntgenographische Spannungsanalyse wurden Röntgenbeugungsmessungen am PETRA III-Ring des DESY durchgeführt. Dafür wurde der 2-Theta-Raum in Linienscans untersucht und Beugungsdiagramme aufgenommen. Die ermittelten Dehnungen liegen im Bereich von einigen 10E-5, was uniaxialen Spannungen zwischen 5 und 10MPa entspricht. Im Fall kleiner Gradienten werden die Verläufe der FE-Simulation zufriedenstellend bestätigt. Starke Spannungsgradienten, die sich in wenigen Mikrometern Abstand um das TSV entwickeln, konnten über eine Profilanalyse des Beugungspeaks bestimmt werden. Aus den Ergebnissen lässt sich schließen, dass lateral eng begrenzte Spannungsgradienten von 170 MPa pro µm in TSV-Nähe existieren. Verglichen wurden diese Ergebnisse mit Hilfe der Raman-Spektroskopie. Sowohl die Ergebnisse der Röntgenographischen Spannungsanalyse als auch die der Raman-Spektroskopie lassen darauf schließen, dass die Spannungsgradienten im Silizium in unmittelbarer Nähe zum TSV höher sind als von der FE-Simulation vorhergesagt.
Des Weiteren wurde in der Arbeit eine universelle Röntgenbeugung- und Durchstrahlungssimulation XSIM entwickelt, die das Ray-Tracing-Modell nutzt und neben kinematischer und dynamischer Beugung auch optional Rayleigh- und Compton-Streuung berücksichtigt.
Aktualisiert: 2019-12-12
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