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Herstellung und Charakterisierung des Sinterverhaltens von dünnen Schichten und Massivkörpern aus nanoskaligem Zinkoxid

König, Markus (2011)
Herstellung und Charakterisierung des Sinterverhaltens von dünnen Schichten und Massivkörpern aus nanoskaligem Zinkoxid.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

In der Arbeit wird das Sinterverhalten von nanopartikulärem Zinkoxid an zwei unterschiedlichen Materialsystemen untersucht. Festkörperagglomerate aus hierarchisch geordneten Zinkoxidnanopartikeln werden hinsichtlich des Verdichtungsverhaltens untersucht. Mittels Ionenstrahlpolieren erhaltene Querschnitte erlauben die detaillierte Analyse der Gefügeentwicklung von der nano- bis zur makroskopischen Skala. In Korrelation mit Röntgen- und Adsorptionsmessungen werden drei Stadien der Gefügeentwicklung identifiziert. Die Formänderung im ersten Stadium unterstützt die Verdichtung durch Umordnung auf nanoskopischer Skala. Im Folgenden bildet sich ein Netzwerk von Partikeln aus, ohne dass es zu einer makroskopischen Verdichtung kommt. Im finalen Stadium führt eine drastische Umordnung des Gefüges zu praktisch vollständiger makroskopischer Verdichtung. Der zweite Teil der Arbeit behandet die Untersuchung des Verdichtungsverhaltens dünner Schichten, die aus stabilen Suspensionen von Zinkoxidnanopartikeln hergestellt wurden. Die elastischen Eigenschaften der Schichten werden durch Nanoindentation bestimmt, um Rückschlüsse auf die Verdichtung nanopartikulärer Schichten zu gewinnen.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2011
Autor(en): König, Markus
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Herstellung und Charakterisierung des Sinterverhaltens von dünnen Schichten und Massivkörpern aus nanoskaligem Zinkoxid
Sprache: Deutsch
Referenten: Rödel, Prof. Dr. Jürgen ; Riedel, Prof. Dr. Ralf
Publikationsjahr: 15 Juli 2011
Ort: Darmstadt
Datum der mündlichen Prüfung: 31 März 2011
URL / URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-26540
Kurzbeschreibung (Abstract):

In der Arbeit wird das Sinterverhalten von nanopartikulärem Zinkoxid an zwei unterschiedlichen Materialsystemen untersucht. Festkörperagglomerate aus hierarchisch geordneten Zinkoxidnanopartikeln werden hinsichtlich des Verdichtungsverhaltens untersucht. Mittels Ionenstrahlpolieren erhaltene Querschnitte erlauben die detaillierte Analyse der Gefügeentwicklung von der nano- bis zur makroskopischen Skala. In Korrelation mit Röntgen- und Adsorptionsmessungen werden drei Stadien der Gefügeentwicklung identifiziert. Die Formänderung im ersten Stadium unterstützt die Verdichtung durch Umordnung auf nanoskopischer Skala. Im Folgenden bildet sich ein Netzwerk von Partikeln aus, ohne dass es zu einer makroskopischen Verdichtung kommt. Im finalen Stadium führt eine drastische Umordnung des Gefüges zu praktisch vollständiger makroskopischer Verdichtung. Der zweite Teil der Arbeit behandet die Untersuchung des Verdichtungsverhaltens dünner Schichten, die aus stabilen Suspensionen von Zinkoxidnanopartikeln hergestellt wurden. Die elastischen Eigenschaften der Schichten werden durch Nanoindentation bestimmt, um Rückschlüsse auf die Verdichtung nanopartikulärer Schichten zu gewinnen.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

This work deals with the investigation of the sintering of two different material systems of nano-scaled zinc oxide. Firstly, the densification of hierarchically structured zinc oxide nanoparticles in agglomerates is investigated. Cross sections obtained by ion polishing enable detailed analysis of the microstructure development. In correlation with X-ray and adsorption measurements three stages of the structural evolution can be determined. During the first stage, the change of the particles geometries supports rearrangement and thus, densification only on the nanometer scale. Secondly, the nanoparticles form a network without noticable change of the macroscopic density. In the final stage, a drastic change of the microstructure leads the almost complete macroscopic densification. In the second part of this work the densification of thin films prepared from nanoparticulate suspensions is investigated. The elastic properties of the thin films obtained by nanoindentation are used to gain information on the densification behavior.

Englisch
Freie Schlagworte: Sintern, Zinkoxid, Nano, dünne Schichten, Massivkörper, Gefüge, Nanoindentation
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
sintering, zinc oxide, nano, thin films, bulk, microstructure, nanoindentationEnglisch
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 000 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft > 000 Allgemeines, Wissenschaft
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Nichtmetallisch-Anorganische Werkstoffe
Hinterlegungsdatum: 08 Aug 2011 09:05
Letzte Änderung: 05 Mär 2013 09:51
PPN:
Referenten: Rödel, Prof. Dr. Jürgen ; Riedel, Prof. Dr. Ralf
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 31 März 2011
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
sintering, zinc oxide, nano, thin films, bulk, microstructure, nanoindentationEnglisch
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