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Entwicklung von Methoden zur Beurteilung von Verschleiß an textilen Silokonstruktionen durch Schüttgüter
No full textIn der vorliegenden Arbeit wird der abrasive Verschleiß von Textilsilos näher betrachtet. Ziel der Untersuchungen ist die Auslegung eines geeigneten Prüfstands, um die Eignung verschiedener textiler Flächenelemente für den Einsatz als Silowandung zu prüfen.
Es werden zunächst die unterschiedlichen etablierten physikalischen Verschleiß-Prüfungen vorgestellt und an Hand der Stand der Technik eine eigene Prüfvorrichtung entwickelt. Anschließend werden die charakteristischen Kennwerte der ausgewählten Schüttgüter und textilen Proben ermittelt. Verschiedene Schüttgut-Textil Kombinationen werden in der neuen Prüfvorrichtung getestet und anhand verschiedener Auswertemethoden die damit ermittelten Messwerte auf Plausibilität geprüft.:1 Einleitung und Zielstellung
2 Wissenschaftlich-technische Grundlagen der Schüttgutlagerung in Silos
3 Präzisierung der Aufgabenstellung
4 Siloauslegung in Anlehnung an DIN EN 1991-4
5 Experimentelle Untersuchungen
6 Versuchsdurchführung und Auswertung
7 Zusammenfassung und AusblickIn the present work, the abrasive wear of textile silos is examined in more detail. The aim of the investigations is the design of a suitable test bench to test the suitability of various textile surface elements for use as silo walls. First, the various established physical wear tests are presented and a separate test device is developed on the basis of the state of the art. Subsequently, the characteristic values of the selected bulk materials and textile samples are determined. Various bulk material-textile combinations are tested in the new test device. The measured values determined with it are checked for plausibility using various evaluation methods.:1 Einleitung und Zielstellung
2 Wissenschaftlich-technische Grundlagen der Schüttgutlagerung in Silos
3 Präzisierung der Aufgabenstellung
4 Siloauslegung in Anlehnung an DIN EN 1991-4
5 Experimentelle Untersuchungen
6 Versuchsdurchführung und Auswertung
7 Zusammenfassung und Ausblic
Determination of Biomass in Shrimp-Farm using Computer Vision
Get PDFThe automation in the aquaculture is proving to be more and more effective these days.
The economic drain on the aquaculture farmers due to the high mortality of the shrimps can be reduced by ensuring the welfare of the animals. The health of shrimps can decline with even barest of changes in the conditions in the farm. This is the result of increase in stress. As shrimps are quite sensitive to the changes, even small changes can increase the stress in the animals which results in the decline of health. This severely dampens the mortality rate in the animals.
Also, human interference while feeding the shrimps severely induces the stress on the shrimps and thereby affecting the shrimp’s mortality. So, to ensure the optimum
efficiency of the farm, the feeding of the shrimps is made automated. The underfeeding and overfeeding also affects the growth of shrimps. To determine the right amount of food to provide for shrimps, Biomass is a very helpful parameter.
The use of artificial intelligence (AI) to calculate the farm's biomass is the project's primary area of interest. This model uses the cameras mounted on top of the tank at densely populated areas. These cameras monitor the farm, and our model detects the biomass. By doing so, it is possible to estimate how much food should be distributed at that particular area. Biomass of the shrimps can be calculated with the help of the number of shrimps and the average lengths of the shrimps detected. With the reduced human interference in calculating the biomass, the health of the animals improves and thereby making the process sustainable and economical
Schiebenockentechnologie an der Verbrennungskraftmaschine – Industriebeispiel für Modellierung und Auslegung unter Verwendung des alaska/ModellerStudios
Get PDFDie Weiterentwicklung von Verbrennungsmotoren ist geprägt von einer Steigerung der Effizienz, optimaler Betriebslaststeuerung, einer Absenkung des spezifischen Verbrauchs und der Erfüllung geltender Abgasemissionsgesetzgebung. Die Optimierung des Ladungswechsels spielt dabei eine entscheidende Rolle. Eine Möglichkeit den Ladungswechsel optimal zu beeinflussen, ist der Einsatz von variablen Ventiltrieben zur Veränderung der Ventilhubbewegung sowie zur Verstellung der Steuerzeiten.
thyssenkrupp Dynamic Components entwickelt und stellt Schiebenockensysteme als diskret schaltbare Ventiltriebsysteme her, welche die verschiedenen Ventilhubanforderungen über unterschiedliche Nockenprofile auf dem Schiebeelement nebeneinander abbilden können. Im Entwicklungs- und Auslegungsprozesses kommt eine Simulation des Bewegungs-, Beschleunigungs- und Abbremsverhaltens sowie der Kraftverläufe beim Verstellvorgang mittels einer Mehrkörpersimulation (MKS) in der Software alaska/ModellerStudio zum Einsatz.
In diesem Beitrag wird das MKS-Modell des Schiebelements sowie der Abgleich des Modells mit Versuchen vorgestellt. Es folgt eine Darstellung von Optimierungsmöglichkeiten bereits in der Simulationsumgebung, bei denen die Kontaktnormalkräfte und Beschleunigungen in mehreren Iterationsschleifen auf den gewünschten Anwendungsfall angepasst werden können. Unter Berücksichtigung der Fertigungs- und Lagertoleranzen sowie des Verschleißverhaltens kann das System mit diesem Simulationstool bereits virtuell abgeprüft werden.The advancement of internal combustion engines is characterized by an increase in efficiency, optimum operating load control, a reduction in specific consumption and compliance with applicable exhaust emission legislation. Optimization of the charge change plays a decisive role in this. One way of optimally influencing the charge change is to use variable valve trains to change the valve lift and adjust the timing.
thyssenkrupp Dynamic Components develops and manufactures sliding cam systems as discretely switchable valve train systems that can feature the various valve lift requirements side by side via different cam profiles on the sliding element. A simulation of the motion, acceleration and deceleration behavior as well as the force curves during the sliding process by means of a multi-body simulation (MBS) in the alaska/ModellerStudio is applied in the development and design process.
This presentation shows the MBS model of the sliding cam and the comparison of the model with test results. Various optimization options in the simulation environment present, how the contact normal forces and accelerations can be adapted in several iteration loops to the desired application. Taking into account the manufacturing and bearing tolerances as well as the wear behavior, this simulation tool allows to virtually check the sliding cam system
Helmut Berve und die Universität Leipzig
No full textDer Aufsatz befasst sich mit dem Historiker Helmut Berve in der Zeit des Nationalsozialismus an der Universität Leipzig
Organogels from Diketopyrrolopyrrole Copolymer Ionene/Polythiophene Blends Exhibit Ground-State Single Electron Transfer in the Solid State
No full textAcceptor copolymers with low lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels are key materials for organic electronics. In the present work, quaternization of pyridine-flanked diketopyrrolopyrrole (PyDPPPy) is used to lower the LUMO energy level of the resulting monomer (MePyDPPPy) by as much as 0.7 eV. The drastically changed electronic properties of MePyDPPPy hinder a second methylation step even in an excess of trimethyloxonium tetrafluoroborate and thereby give access to the asymmetric functionalization of N-heterocycle-flanked DPP building blocks. The corresponding n-type polymeric ionene PMePyDPPPyT2 with bithiophene as comonomer forms thixotropic organogels with the p-type polythiophene P(g42T-TT), indicative of specific cross-interactions between this couple of copolymers. Gelation of polymer blend solutions, which is absent for other couples of p-type/ n-type polymers, is of general interest for (co)processing and orientation of different electronic polymers simultaneously into films or filaments. Detailed optical and electronic characterization reveals that films processed from organogels exhibit ground-state electron transfer (GSET) enabled by suitably positioned highest occupied molecular orbital (HOMO) and LUMO energy levels of P(g42T-TT) (−4.07 eV) and PMePyDPPPyT2 (−4.20 eV), respectively. Furthermore, molecular interactions related to gelation and GSET do not appear to significantly influence the morphology of the polymer blend films
Abschätzung der Streuung der Schwingfestigkeit von Wellen und Achsen im Bereich der Langzeitfestigkeit
No full textDie Schwingfestigkeit einer Welle oder Achsen unterliegt einer Streuung. Diese Streuung wird durch Werkstoff- und Fertigungseinflüsse verursacht. Die Kenntnis der Streuung ist essenziell zur Vermeidung von Schadensfällen. Bislang besteht die Problematik, dass seitens der Schwingfestigkeitsstreuung im Bereich der Langzeitfestigkeit nur wenige Literaturwerte vorliegen und eine experimentelle Bestimmung mit geringem Fehler äußerst zeit- und kostenaufwendig ist. Zudem erfassen die beiden genannten Optionen, aufgrund der immer zugrunde liegenden experimentellen Ermittlung der Werte der Schwingfestigkeitsstreuung, nicht alle für die auszulegende Welle oder Achse möglichen Streueinflüsse. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, eine Methode zur Abschätzung der Streuung der Schwingfestigkeit für Vergütungsstähle zu entwickeln.
Für die Entwicklung einer solchen Methode gilt es, die im Kontext einer sogenannten zweifachen Wöhlerlinie auftretenden Schadensorte – Bauteiloberfläche und Bauteilinneres – im Hinblick auf die ursächlichen Schädigungsmechanismen detailliert zu betrachten. Auf den identifizierten Einflussgrößen der Schädigungsmechanismen aufbauend werden geeignete Konzepte zur Schwingfestigkeitsabschätzung für die Schädigungsmechanismen entwickelt, die die Einflussgrößen erfassen. Dabei wird zur Vorhersage der Schwingfestigkeit beim Schädigungsmechanismus ausgehend von der Bauteiloberfläche ein Kerbspannungskonzept und für den Schädigungsmechanismus ausgehend vom Bauteilinneren ein bruchmechanisches Konzept genutzt. Auf diesen aufbauend wird ein stochastisches Modell der Langzeitfestigkeit entwickelt. Dieses wird anhand durchgeführter experimenteller Untersuchungen sowie im Kontext bestehender Literaturdaten bewertet.The fatigue strength of a shaft or axles is subjected to a scatter. This scatter is caused by material and manufacturing influences. Knowledge of the scatter is essential for avoiding failures. Up to now, the problem has been that only a few literature values are available on fatigue-strength scatter in the range of long-term strength and an experimental determination with a small error is extremely time-consuming and expensive. In addition, the two options mentioned, due to the experimental determination of the values of the fatigue-strength scatter, which is always the basis, do not include all possible scatter influences for the shaft or axle to be designed. Therefore, the aim of this work is to develop a method for estimating the scatter of the fatigue strength for quenched and tempered steels.
For the development of such a method it is necessary to consider in detail the failure locations occurring in the context of a so-called duplex S-N curve - component surface and component interior - with regard to the causal failure mechanisms. Based on the identified influencing parameters of the failure mechanisms, suitable concepts for fatigue-strength estimation are developed for the failure mechanisms that capture the influencing parameters. A notch-stress concept is used to predict the fatigue strength for the failure mechanism originating from the component surface, and a fracture-mechanics concept is used for the failure mechanism originating from the interior of the component. Based on these, a stochastic model of the long-term strength is developed. This model is evaluated on the basis of experimental investigations and in the context of existing literature data
Test method for torque transmissibility in high-speed electric machines
No full textAs part of the FVA research project 965 I with the topic 'Elastic-plastic design of the press connection between rotor shaft and laminated core of high-speed electric machines to increase power density', the shaft-hub connection (WNV) is being investigated in accordance with the topic. The elastically/plastically joined WNV is intended to prevent slippage of the laminated core even at high speeds (centrifugal speed up to 22,000 rpm) and torque loads up to 3000 Nm. The background to this is the widening of the plate pack, which inevitably leads to a reduction in the joint pressure. The joint of the WNV is composed of three tribological partners. On the one hand, it is the shaft made of 18CrNiMo7-6, and on the other hand, it is the NO20-13 type electrical steel sheet with the baked enamel, which initially makes the tribological system difficult to describe. Many factors, such as the type of sheet cut (stamped or lasered), have an influence on the static friction coefficient in the joint and thus on the torque transmission.
In order to better estimate and test the actual load capacity of the joint, this paper describes how the static friction coefficient is determined experimentally at the Institute of Construction and Drive Technology (IKAT) using various devices. On the other hand, a high-speed test rig is presented, which should enable tests close to real components. In particular, the increased requirements on the test rig components with regard to dynamic balancing and centrifugal forces as well as their design solutions are presented.:Introduction
Friction coefficent between shaft and hub - model experiments
Static experiments
Dynamic experiments under high speedIm Rahmen des FVA-Forschungsprojektes 965 I mit dem Thema 'Elastisch-plastische Auslegung der Pressverbindung zwischen Rotorwelle und Blechpaket von hochdrehenden E-Maschinen zur Steigerung der Leistungsdichte' wird die Welle-Nabe-Verbindung (WNV) gemäß dem Thema untersucht. Mit der elastisch/plastisch gefügten WNV soll ein Durchrutschen des Blechpaketes auch bei großen Drehzahlen (Schleuderdrehzahl bis 22.000U/min) und Drehmomentlasten bis 3000 Nm verhindert werden. Hintergrund ist die Aufweitung des Blechpaketes, die zwangsläufig zu einer Reduktion des Fugendruckes führt. Die Fuge der WNV setzt sich aus drei tribologischen Partnern zusammen. Einerseits ist es die Welle aus 18CrNiMo7-6, andererseits ist es das Elektroblech vom Typ NO20-13 mit dem Backlack, welches das tribologische System zunächst schwer beschreibbar macht. Viele Faktoren, wie beispielsweise die Art des Blechzuschnittes (gestanzt oder gelasert), haben Einfluss auf den Haftreibwert in der Fuge und damit auf die Drehmomentübertragung.
Um die tatsächliche Belastbarkeit der Verbindung besser abschätzen und prüfen zu können, wird in dieser Arbeit beschrieben, wie der Haftreibwert experimentell am Institut für Konstruktions- und Antriebstechnik (IKAT) mit Hilfe verschiedener Vorrichtungen ermittelt wird. Andererseits wird ein Hochdrehzahlprüfstand (Abbildung) vorgestellt, der Realbauteilnahe Versuche ermöglichen soll. Insbesondere werden die erhöhten Anforderungen an die Prüfstandkomponenten bezüglich des dynamischen Wuchtens und der Fliehkräfte sowie deren konstruktive Lösungen dargestellt.:Introduction
Friction coefficent between shaft and hub - model experiments
Static experiments
Dynamic experiments under high spee
Abschätzung der Streuung der Schwingfestigkeit von Wellen und Achsen im Bereich der Langzeitfestigkeit
No full textDie Schwingfestigkeit einer Welle oder Achsen unterliegt einer Streuung. Diese Streuung wird durch Werkstoff- und Fertigungseinflüsse verursacht. Die Kenntnis der Streuung ist essenziell zur Vermeidung von Schadensfällen. Bislang besteht die Problematik, dass seitens der Schwingfestigkeitsstreuung im Bereich der Langzeitfestigkeit nur wenige Literaturwerte vorliegen und eine experimentelle Bestimmung mit geringem Fehler äußerst zeit- und kostenaufwendig ist. Zudem erfassen die beiden genannten Optionen, aufgrund der immer zugrunde liegenden experimentellen Ermittlung der Werte der Schwingfestigkeitsstreuung, nicht alle für die auszulegende Welle oder Achse möglichen Streueinflüsse. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, eine Methode zur Abschätzung der Streuung der Schwingfestigkeit für Vergütungsstähle zu entwickeln.
Für die Entwicklung einer solchen Methode gilt es, die im Kontext einer sogenannten zweifachen Wöhlerlinie auftretenden Schadensorte - Bauteiloberfläche und Bauteilinneres - im Hinblick auf die ursächlichen Schädigungsmechanismen zu betrachten. Auf den identifizierten Einflussgrößen der Schädigungsmechanismen aufbauend werden geeignete Konzepte zur Schwingfestigkeitsabschätzung für die Schädigungsmechanismen entwickelt, die die Einflussgrößen erfassen. Anhand dieser Konzepte wird ein stochastisches Modell der Langzeitfestigkeit entwickelt. Dieses wird mittels durchgeführter experimenteller Untersuchungen sowie im Kontext bestehender Literaturdaten bewertet.:1 EINLEITUNG
2 PROBLEMSTELLUNG
3 EINFLÜSSE AUF DIE SCHWINGFESTIGKEIT
4 KONZEPTE ZUR FESTIGKEITSBERECHNUNG
5 STOCHASTISCHE GRUNDLAGEN
6 STOCHASTISCHES MODELL DER LANGZEITFESTIGKEIT
7 MODELLVALIDIERUNG
8 ZUSAMMENFASSUNG
9 AUSBLIC
Erfassung, Aufbereitung und Integration von Crowd-sourced Innenraumkartendaten für die Realisierung von Innenraumnavigation
No full textDigitale Navigationsdienste, insbesondere in Kombination mit Lokalisierungssystemen wie dem Global Positioning System (GPS) oder Galileo, sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. In Form von Navigationssystemen zeigen sie uns zum Beispiel den Weg bei der nächsten Geschäftsreise oder helfen uns bei der Reiseplanung im Urlaub. In den letzten Jahren gewinnt speziell die Navigation in Innenräumen mehr und mehr an Bedeutung. Innenraumkarten und -navigation sind vor allem für komplexe Gebäude, wie Flughäfen, Bahnhöfe, Krankenhäuser, Parkhäuser oder Einkaufszentren, relevant, da in solchen Umgebungen die Orientierung besonders schwer fällt.
Google Maps bietet bereits Innenraumkarten für viele der genannten Gebäudetypen. Viele größere Universitäten und Hochschulen haben ihren eigenen sogenannten „Campus Navigator“. Weitere Beispiele für die Nutzung von Kartendiensten sind Museen, wo Indoor-Karten und Positionierung mit Museumsführern kombiniert werden, so dass zusätzliche Informationen, wie Videos zu den Exponaten, über die Karte abgespielt werden können. In vielen der vorgestellten Indoor-Anwendungen greifen verschiedene interdisziplinäre Bereiche ineinander. Dazu gehört der bereits erwähnte Bereich der Lokalisierung, aber auch die Erfassung und Bereitstellung von Geodaten.
Dies geschieht meist kommerzialisiert durch Unternehmen. Solche Verfahren und Dienstleistungen sind komplex und mit Kosten verbunden, sodass diese Daten typischerweise nicht frei verfügbar gemacht werden. Demnach fehlen Innenraumkartendaten in der Breite. Eine Alternative zu kommerziellen Navigationssystemen ist das von der Community verwaltete OpenStreetMap (OSM). In der vorliegenden Arbeit wurde ein auf OSM-Daten basiertes Innenraum-Kartendatenschema erschaffen, welches in den heutzutage verwendetem Simple Indoor Tagging-Standard mündete. Diese Arbeit ermöglicht somit eine flächendeckende Kartierung von Innenräumen durch die OSM-Community und einen freien und offenen Datensatz an Innenraumdaten. Für die Darstellung von Innenraumkartendaten wird die Erweiterung einer bestehenden Rendering-Bibliothek vorgestellt. Für Navigationsanwendungen in Innenräumen existierten darüber hinaus bisher nur hochpreisige Positionierungsverfahren, die eine flächendeckende Verbreitung von Innnenraumnavigation verhindern. Daher widmet sich die Arbeit der Untersuchung von Positionierungstechnologien. Speziell für Inertialsensorik und Ultrabreitband wurde untersucht, wie die Positionierungsgenauigkeit in Verbindung mit Kartendaten verbessert werden kann. Hierbei wurden wahrscheinlichkeits- und graphenbasierte Ansätze erforscht, welche jeweils auf Kartendaten basieren. Zum Erstellen der benötigten Routinggraphen wurde die Graphenextraktion automatisiert. Zur finalen Realisierung von Navigationsanwendungen müssen das Rendering, die Positionierung und das Routing integriert werden. Hierfür wurde in dieser Arbeit ein modulares Navigationsframework aufgebaut und am Beispiel eines Use Cases angewandt und erprobt. Dieses Frameswork erlaubt es, weitere Navigationsanwendungen, beispielsweise Systeme mit anderer Hardware oder anderer Positionierungsalgorithmik, modular umzusetzen.Digital navigation services, especially in combination with localisation systems such as the Global Positioning System (GPS) or Galileo, have become an integral part of our everyday lives. In the form of navigation systems, they show us the way on our next business trip, for example, or help us plan our holidays. In recent years, indoor navigation in particular has become increasingly important.
Indoor maps and navigation are especially relevant for complex buildings, such as airports, train stations, hospitals, parking garages or shopping centres, as orientation is particularly difficult in such environments.
Google Maps already offers interior maps for many of the aforementioned building types. Many larger universities and colleges have their own so-called 'Campus Navigator'. Other examples of the use of map services are museums, where indoor maps and positioning are combined with museum guides so that additional information such as videos about the exhibits can be played via the map. In many of the indoor applications presented, different interdisciplinary areas intertwine. This includes the already mentioned area of localisation, but also the collection and provision of geodata. This is usually done commercially by companies. Such processes and services are complex and associated with costs, so that such data is typically not made freely available. Accordingly, indoor map data is lacking on a broad scale. An alternative to commercial navigation systems is the community-managed OpenStreetMap (OSM). In the present work, an indoor map data scheme based on OSM data was created, which resulted in the Simple Indoor Tagging standard used today. This work thus enables an area-wide mapping of indoor spaces by the OSM community and a free and open indoor data set. For the rendering of indoor map data, the extension of an existing rendering library is presented. Furthermore, for indoor navigation applications, only high-priced positioning methods have existed so far, which prevents a widespread distribution of indoor navigation. Therefore, the work is dedicated to the investigation of positioning technologies. Especially for inertial sensors and ultra-wideband, it was investigated how the positioning accuracy can be improved in connection with map data. Probability-based and graph-based approaches were explored, each based on map data. Graph extraction was automated to
create the required routing graphs. For the final realisation of navigation applications, the rendering, positioning and routing must be integrated. For this purpose, a modular navigation framework was built in this thesis and applied and tested on the example of a use case. This framework allows the modular implementation of further navigation applications, for example systems with other hardware or other positioning algorithms
Herstellung von Mikrosieben mit hierarchischer Struktur via Float-Casting unter Verwendung von Himbeerpartikeln
Get PDFDiese Arbeit befasst sich mit der Herstellung von hierarchischen Mikrosieben mit Hilfe des Float-Casting-Verfahrens. Mikrosiebe zählen zu den porösen Membranen und weisen gegenüber anderen Vertretern poröser Membranen einige Besonderheiten auf. Dazu zählt eine Membrandicke kleiner als ihr Porendurchmesser, eine enge Porengrößenverteilung, eine glatte Oberfläche und eine hohe Porosität. Mikrosiebe zeichnen sich auf Grund dieser Eigenschaften durch hohe Trennschärfen und Permeanzen aus und lassen sich leichter reinigen.
Der Fokus dieser Arbeit liegt darin, durch Verwendung spezieller Partikel, den Himbeerpartikeln, hierarchisch strukturierte Mikrosiebe zu erhalten. Die hierarchische Struktur besteht dabei aus einer Trennfläche mit Poren kleiner als 300 nm und einem stützenden Teil bestehend aus größeren Poren. Beide sollen in einem Schritt erzeugt werden, um Komplikationen zu umgehen, die bei getrennter Herstellung von Mikrosieb und Stützstruktur entstehen können. Dazu zählen unter anderem sich ausbildende Risse im Mikrosieb beim Transfer auf die Stützstruktur und eine mangelnde Anhaftung zwischen Mikrosieb und Stützstruktur.
Die benötigten Himbeerpartikel werden ebenfalls im Rahmen dieser Arbeit synthetisiert. Es wird diskutiert, welche Anforderungen die Partikel erfüllen müssen, um für die Mikrosiebherstellung geeignet zu sein. Dafür werden verschiedene Ansätze der Himbeerpartikel-Synthese verfolgt.
Mit erfolgreich hergestellten Mikrosieben werden Filtrations- und Permeanzversuchen durchgeführt, um ihren Einsatz als Filter zu evaluieren.:1 Einleitung und Motivation
2 Theorie und Grundlagen
2.1 Himbeerpartikel
2.1.1 Synthese von sphärischen Partikeln
2.1.1.1 Stöber-Partikel-Synthese
2.1.1.2 Emulsionspolymerisation
2.1.2 Oberflächenfunktionalisierung von Partikeln
2.1.2.1 Adsorption
2.1.2.2 Kovalente Anbindung
2.1.3 Synthese von Himbeerpartikeln
2.1.3.1 Synthese der Kernpartikel in der Gegenwart von Satellitenpartikeln
2.1.3.2 Synthese der Satellitenpartikel in der Gegenwart von Kernpartikeln
2.1.3.3 Getrennte Synthese von Kern- und Satellitenpartikeln
2.1.3.4 Stabilisierung von Himbeerpartikeln
2.2 Membranen
2.2.1 Filtration mit Membranen
2.2.2 Polymermembranen
2.2.3 Nachteile konventioneller Membranen
2.3 Mikrosiebe
2.3.1 Anwendung von Mikrosieben
2.3.2 Herstellungsmethoden
2.3.3 Float-Casting-Verfahren
2.3.3.1 Benetzungsverhalten von Flüssigkeiten auf Flüssigkeiten
2.3.3.2 Mikrosiebherstellung durch das Float-Casting-Verfahren
2.3.3.3 Stabilisierung von Mikrosieben erhalten aus dem Float-Casting-Verfahren
3 Ergebnisse und Diskussion
3.1 Himbeerpartikel via Pickering-Emulsionen
3.1.1 Synthese von Himbeerpartikeln mit Wachskern
3.1.2 Mikrosiebherstellung mittels Himbeerpartikeln mit Wachskern
3.2 Himbeerpartikel erhalten durch Mikrofluidik
3.2.1 Erzeugung monodisperser Tropfen und Partikel erhalten mittels Mikrofluidik
3.2.2 Himbeerpartikel-Synthese basierend auf PS-Partikeln erhalten mittels Mikrofluidik
3.2.3 Mikrosiebherstellung mit Himbeerpartikeln erhalten mittels Mikrofluidik
3.3 Himbeerpartikel erhalten via Sprühtrocknen
3.3.1 Membranherstellung mit nicht sphärischen Himbeerpartikeln erhalten mittels Sprühtrocknen
3.3.2 Membranherstellung mit sphärischen Himbeerpartikeln erhalten mittels Sprühtrocknen
3.4 Himbeerpartikel via Aufwachsen von Satellitenpartikel und deren Mikrosiebe
3.5 Himbeerpartikel-Synthese basierend auf einer Oberflächen-Reaktion
3.5.1 Himbeerpartikel mit 75-μm-großen Kernpartikeln
3.5.2 Vergleich von einem Epoxid-Silan mit einem Isocyanat-Silan
3.5.3 Nachweis der Oberflächenfunktionalisierung
3.5.4 Vergleich verschiedener Amin-Beschichtungen
3.5.5 Einbetten der Himbeerpartikel in einem Polymerfilm
3.5.5.1 Stabilisierung der Satellitenpartikeln mit Tetraethylorthosilicat
3.5.5.2 Lage der Himbeerpartikel an der Wasser-Luft-Grenzfläche
3.5.5.3 Einfluss des Lösungsmittels auf die Lage der Himbeerpartikel im Polymerfilm
3.5.5.4 Charakterisierung der Trennflächen und Poren
3.5.6 Filtrationsversuche
3.5.7 Permeanz-Versuche
3.5.8 Variation der Größe von Templatpartikeln
4 Zusammenfassung und Ausblick
5 Experimenteller Teil
5.1 Verwendete Chemikalien
5.2 Verwendete Geräte
5.3 Synthese von Kern- oder Satellitenpartikel
5.3.1 Synthese Stöber-Partikel (SiO2-Partikeln)
5.3.2 Erzeugung von Polystyrol-Partikeln mittels Mikrofluidik
5.3.3 Synthese Kern-Schale-Partikel
5.4 Funktionalisierung der Partikel
5.5 Herstellung von Himbeerpartikeln
5.5.1 Aus einer Pickering-Emulsion mit Paraffinwachs und SiO2-Partikeln
5.5.2 Verbinden von Polystyrol-Partikeln erhalten aus der Mikrofluidik mit SiO2-Partikeln
5.5.3 Erzeugen von Polystyrol-Aufwüchsen auf SiO2-Partikeln
5.5.4 Erzeugen von SiO2-Aufwüchsen auf Kern-Schale-Partikeln
5.5.5 Verbinden von Kern- und Satellitenpartikeln über eine Oberflächenreaktion
5.6 Herstellung der Mikrosiebe mit dem Flat-Casting-Verfahren
5.7 Filtration 1
5.8 Permeanz
6 Quellen
Selbstständigkeitserklärung
Lebenslauf
Veröffentlichungen und Tagungsbeiträg