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Anisotrope, hierarchische Strukturierung von nanoporösen Gläsern / Sharon Krenkel

Die im Rahmen des Projektes "ANIMON" entstandene Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung und Charakterisierung von glasbasierten, hierarchisch porösen Monolithen mit anisotropem Porensystem im Mikro- bzw. Nanometerbereich. Die Formgebung durch Verziehen von Rohrbündeln unter Anwendung des Draw-D... Full description

PPN (Catalogue-ID): 1022272284
Personen: Krenkel, Sharon [VerfasserIn]
Rädlein, Edda [Akademischer betreuerIn]
Enke, Dirk [GutachterIn]
Roggendorf, Hans [GutachterIn]
Cooperations/Conferences: Technische Universität Ilmenau [Grad-verleihende Institution]
Format: eBook eBook
Language: German
Published: Ilmenau, Universitätsverlag Ilmenau, 2018
Ilmenau, Universitätsbibliothek, 2018
Series: Werkstofftechnik aktuell (Band 17)
Hochschule: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2017
Basisklassifikation: 33.66
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51.60
Subjects:

Glas / Poröser Stoff / Anisotropie / Nanostrukturiertes Material / Laserstrahlsintern / Entmischung

Formangabe: Hochschulschrift
Physical Description: 1 Online-Ressource (xvii, 277 Seiten), Diagramme, Illustrationen (teilweise farbig).
Other Editions: Anisotrope, hierarchische Strukturierung von nanoporösen Gläsern

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520 |a Die im Rahmen des Projektes "ANIMON" entstandene Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung und Charakterisierung von glasbasierten, hierarchisch porösen Monolithen mit anisotropem Porensystem im Mikro- bzw. Nanometerbereich. Die Formgebung durch Verziehen von Rohrbündeln unter Anwendung des Draw-Down-Prozesses wurde mit dem Herstellungsprozess für nanoporöse Gläser ausgehend von Alkaliborosilicatgläsern kombiniert. Mit diesem zweistufigen Verfahren wurden hierarchisch poröse Multikapillaren erzeugt. Die Größe der anisotrop orientierten Luft- bzw. Kanalporen liegt zwischen 5*10^-6 und 2 mm, die der Nanometerporen zwischen 2 und 300 nm. Die Grundlagenuntersuchungen zum Entmischungsverhalten und zur Viskosität ausgewählter Natriumborosilicatgläser und die Kontrolle der Prozesstechnik waren Voraussetzungen für die Steuerung der Porengrößen. Durch eine gezielte Auswahl der Prozessparameter, angepasst an die Glaszusammensetzung, ließ sich die Größeneinstellung der Nanometerporen vom Formgebungsprozess trennen. In Hinblick auf zukünftige Anwendungen wurden die mechanischen sowie optischen Eigenschaften bestimmt, erste Versuche zur Biokompatibilität durchgeführt und die Oberfläche modifiziert. In einem weiteren Teil der Arbeit wurde der Ansatz verfolgt, auch die Nanometerporen in der Glaswand zu orientieren. Hierfür war die Ausrichtung der Primärphasen unter Zugbelastung zielführend. Die Quantifizierung der Porenorientierung erfolgte mittels eines eigens entwickelten Bildanalyseverfahrens. Über die im Projekt vorgesehene Umformmethode hinaus wurden generative Fertigungsverfahren zur Herstellung hierarchisch poröser Monolithe mit anisotropen Poren im Mikrometerbereich untersucht. Im Falle des selektiven Lasersinterns mit dem CO2-Laser wurden mechanisch stabile Monolithe erhalten, deren Porengröße von der Formgebung unabhängig kontrollierbar ist. Des Weiteren wurde eine anisotrope Orientierung der Luft- und Kanalporen über die Schwamm-Replika-Technik realisiert. Verziehen und generative Fertigung wurden erfolgreich für entmischbare Gläser optimiert, so dass Glasformkörper mit Nanometerporen in den Wänden, Kanälen mit Durchmessern bis zu Millimetern und einer großen Bandbreite an geometrischen Formen erzeugt werden können. Nach passender Oberflächenfunktionalisierung erlauben sie Anwendungen in der Sensortechnologie, als Mikroreaktoren und für die Katalyse. 
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