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Synthese und Charakterisierung von Spinell-Sialon

Groß, Toni André :
Synthese und Charakterisierung von Spinell-Sialon.
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2012)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Synthese und Charakterisierung von Spinell-Sialon
Language: German
Abstract:

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Synthesebedingungen sowie grundlegende Materialeigenschaften der Hochdruckmodifikation von Sialon (Spinell-Sialon) untersucht. Durch eine Phasenanalyse der Produkte bei den Hochdruck- und Hochtemperatursynthesen konnten einige Faktoren identifiziert werden, welche einen möglichst hohen Grad der Umwandlung von beta- in gamma-Sialon begünstigen. Durch die Anwendung der Rietveld-Methode konnte aus Röntgenpulverdiffraktogrammen bei unterschiedlichen Temperaturen der temperaturabhängige Ausdehnungskoeffizient einer Zusammensetzung von Spinell-Sialon (x = 2,1) im Temperaturbereich von 20-1220 °C bestimmt werden. Mit einer Kombination von Vickers- und Knoopeindrücken sowie einer Messung der Kompressibilität (für die Zusammensetzung x = 2,1) konnten einige mechanische Kennwerte ermittelt werden, darunter die lastunabhängige Härte in Abhängigkeit der Zusammensetzung, der Elastizitätsmodul – ebenfalls in Abhängigkeit von der Zusammensetzung – und weiterhin Kompressionsmodul, Schubmodul und Querkontraktionszahl, jeweils für die Zusammensetzung, bei der die Kompressibilitätsmessungen durchgeführt wurden. Über kombinierte NEXAFS- und SXFS-Messungen wurde die elektronische Struktur nahe der Fermikante von beta- in gamma-Sialon in Abhängigkeit von der Zusammensetzung dargestellt; vermittels dieser Werte wiederum konnten die elektronischen Bandlücken dieser Zusammensetzungen abgeschätzt werden.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
This work examined the conditions for synthesis as well as basic material properties of the high pressure modification of Sialon (spinel-Sialon). Phase analysis of the products of high-pressure and high-temperature syntheses resulted in better understanding of the conditions needed for a successful beta to gamma transformation. Rietveld-analysis of diffractograms taken at different temperatures yielded in the temperature-dependent coefficient of thermal expansion for the composition x = 2,1 in the temperature range 20-1220°C. Combination of Vickers and Knoop hardness measurements along with a measurement of the compressibility of a particular composition (x = 2,1) have been used to determine some mechanical properties, mostly in dependency of the composition. Among the properties were load-independent hardness, Young’s modulus, bulk modulus, shear modulus and Poisson ratio (the latter three for the composition, which has been used for the compressibility mesurements). A combination of NEXAFS- und SXFS-measurements revealed the electronic structure near the Fermi level for different compositions of beta- and gamma-Sialons. Those measurements were used to approximate the electronic bandgap of those compositions.English
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Hochdruck, Multi-Anvil, Spinell-SialonGerman
high pressure, multi-anvil, spinel-sialonEnglish
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaften
Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaften > Strukturforschung
Date Deposited: 02 Mar 2012 08:13
Last Modified: 07 Dec 2012 12:04
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-29039
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: Fueß, Prof. Dr.- Hartmut and Riedel, Prof. Dr. Ralf
Refereed: 18 October 2011
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/2903
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