@article{SerranoMunozMishurovaThiedeetal.2020, author = {Serrano-Munoz, Itziar and Mishurova, Tatiana and Thiede, Tobias and Sprengel, Maximilian and Kromm, Arne and Nadammal, Naresh and Nolze, Gert and Saliwan-Neumann, Romeo and Evans, Alexander and Bruno, Giovanni}, title = {The residual stress in as-built laser powder bed fusion IN718 alloy as a consequence of the scanning strategy induced microstructure}, series = {Scientific reports}, volume = {10}, journal = {Scientific reports}, number = {1}, publisher = {Macmillan Publishers Limited, part of Springer Nature}, address = {London}, issn = {2045-2322}, doi = {10.1038/s41598-020-71112-9}, pages = {15}, year = {2020}, abstract = {The effect of two types of scanning strategies on the grain structure and build-up of Residual Stress (RS) has been investigated in an as-built IN718 alloy produced by Laser Powder Bed Fusion (LPBF). The RS state has been investigated by X-ray diffraction techniques. The microstructural characterization was performed principally by Electron Backscatter Diffraction (EBSD), where the application of a post-measurement refinement technique enables small misorientations (< 2 degrees) to be resolved. Kernel average misorientation (KAM) distributions indicate that preferably oriented columnar grains contain higher levels of misorientation, when compared to elongated grains with lower texture. The KAM distributions combined with X-ray diffraction stress maps infer that the increased misorientation is induced via plastic deformation driven by the thermal stresses, acting to self-relieve stress. The possibility of obtaining lower RS states in the build direction as a consequence of the influence of the microstructure should be considered when envisaging scanning strategies aimed at the mitigation of RS.}, language = {en} } @misc{KashkarovObrosovSutyginaetal.2018, author = {Kashkarov, Egor B. and Obrosov, Aleksei and Sutygina, Alina N. and Uludintceva, Elena and Mitrofanov, Andrei and Weiß, Sabine}, title = {Hydrogen permeation, and mechanical and tribological behavior, of CrNx coatings deposited at various bias voltages on IN718 by direct current reactive sputtering}, series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {1017}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-45984}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-459846}, pages = {14}, year = {2018}, abstract = {In the current work, the microstructure, hydrogen permeability, and properties of chromium nitride (CrNx) thin films deposited on the Inconel 718 superalloy using direct current reactive sputtering are investigated. The influence of the substrate bias voltage on the crystal structure, mechanical, and tribological properties before and after hydrogen exposure was studied. It was found that increasing the substrate bias voltage leads to densification of the coating. X-ray diffraction (XRD) results reveal a change from mixed fcc-CrN + hcp-Cr2N to the approximately stoichiometric hcp-Cr2N phase with increasing substrate bias confirmed by wavelength-dispersive X-ray spectroscopy (WDS). The texture coefficients of (113), (110), and (111) planes vary significantly with increasing substrate bias voltage. The hydrogen permeability was measured by gas-phase hydrogenation. The CrN coating deposited at 60 V with mixed c-CrN and (113) textured hcp-Cr2N phases exhibits the lowest hydrogen absorption at 873 K. It is suggested that the crystal orientation is only one parameter influencing the permeation resistance of the CrNx coating together with the film structure, the presence of mixing phases, and the packing density of the structure. After hydrogenation, the hardness increased for all coatings, which could be related to the formation of a Cr2O3 oxide film on the surface, as well as the defect formation after hydrogen loading. Tribological tests reveal that hydrogenation leads to a decrease of the friction coefficient by up to 40\%. The lowest value of 0.25 +/- 0.02 was reached for the CrNx coating deposited at 60 V after hydrogenation.}, language = {en} } @article{ZehbeKolloscheLardongetal.2016, author = {Zehbe, Kerstin and Kollosche, Matthias and Lardong, Sebastian and Kelling, Alexandra and Schilde, Uwe and Taubert, Andreas}, title = {Ionogels Based on Poly(methyl methacrylate) and Metal-Containing Ionic Liquids: Correlation between Structure and Mechanical and Electrical Properties}, series = {International journal of molecular sciences}, volume = {17}, journal = {International journal of molecular sciences}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms17030391}, pages = {16}, year = {2016}, abstract = {Ionogels (IGs) based on poly(methyl methacrylate) (PMMA) and the metal-containing ionic liquids (ILs) bis-1-butyl-3-methlimidazolium tetrachloridocuprate(II), tetrachloride cobaltate(II), and tetrachlorido manganate(II) have been synthesized and their mechanical and electrical properties have been correlated with their microstructure. Unlike many previous examples, the current IGs show a decreasing stability in stress-strain experiments on increasing IL fractions. The conductivities of the current IGs are lower than those observed in similar examples in the literature. Both effects are caused by a two-phase structure with micrometer-sized IL-rich domains homogeneously dispersed an IL-deficient continuous PMMA phase. This study demonstrates that the IL-polymer miscibility and the morphology of the IGs are key parameters to control the (macroscopic) properties of IGs.}, language = {en} } @misc{ZehbeKolloscheLardongetal.2017, author = {Zehbe, Kerstin and Kollosche, Matthias and Lardong, Sebastian and Kelling, Alexandra and Schilde, Uwe and Taubert, Andreas}, title = {Ionogels based on poly(methyl methacrylate) and metal-containing ionic liquids}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-400607}, pages = {16}, year = {2017}, abstract = {Ionogels (IGs) based on poly(methyl methacrylate) (PMMA) and the metal-containing ionic liquids (ILs) bis-1-butyl-3-methlimidazolium tetrachloridocuprate(II), tetrachloride cobaltate(II), and tetrachlorido manganate(II) have been synthesized and their mechanical and electrical properties have been correlated with their microstructure. Unlike many previous examples, the current IGs show a decreasing stability in stress-strain experiments on increasing IL fractions. The conductivities of the current IGs are lower than those observed in similar examples in the literature. Both effects are caused by a two-phase structure with micrometer-sized IL-rich domains homogeneously dispersed an IL-deficient continuous PMMA phase. This study demonstrates that the IL-polymer miscibility and the morphology of the IGs are key parameters to control the (macroscopic) properties of IGs.}, language = {en} } @phdthesis{Elsner2005, author = {Elsner, Nils}, title = {Nanomechanik und Adh{\"a}sion von Polyelektrolytmultischicht-Hohlkapseln}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5555}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit zwei Themengebieten. Es ging zum einen um die mechanischen Eigenschaften von Polyelektrolythohlkapseln und zum anderen um die Adh{\"a}sion von Polyelektrolythohlkapseln. Die mechanischen Eigenschaften wurden mit der AFM „colloidal probe" Technik untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Kraftdeformationskurven f{\"u}r kleine Deformationen den nach der Schalentheorie vorhergesagten linearen Verlauf haben. Ebenso wurde die quadratische Abh{\"a}ngigkeit der Federkonstanten von der Dicke best{\"a}tigt. F{\"u}r PAH/PSS findet man einen E-Modul von 0.25 GPa. Zusammen mit der Tatsache, dass die Deformationskurven unabh{\"a}ngig von der Geschwindigkeit sind und praktisch keine Hysterese zeigen, sowie der M{\"o}glichkeit die Kapseln plastisch zu deformieren, kann man schließen, dass das System in einem glasartigen Zustand vorliegt. Erwartungsgem{\"a}ß zeigte der pH einen starken Einfluss auf die PEM. W{\"a}hrend in einem pH-Bereich zwischen 2 und 11.5 keine morphologischen {\"A}nderungen festgestellt werden konnten, vergr{\"o}ßerte sich der Radius bei pH = 12 um bis zu 50 \%. Diese Radien{\"a}nderung war reversibel und ging einher mit einem sichtbaren Weicherwerden der Kapseln. Eine Abnahme des E-Moduls um mindestens drei Gr{\"o}ßenordungen wurde durch Kraftdeformationsmessungen best{\"a}tigt. Die Kraftdeformationskurven zeigen eine starke Hysterese. Das System befindet sich nun nicht mehr in einem glasartigen Zustand, sondern ist viskos bis gummiartig geworden. Messungen an Kapseln, die mit Glutardialdehyd behandelt wurden, zeigten, dass die Behandlung das pH-abh{\"a}ngige Verhalten ver{\"a}ndert. Dies kann darauf zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, dass das PAH durch den Glutardialdehyd quervernetzt wird. Bei einem hohen Quervernetzungsgrad, zeigen die Kapseln keine {\"A}nderung des mechanischen Verhaltens bei pH = 12. Schwach quervernetzte Kapseln werden immer noch signifikant weicher bei pH = 12, jedoch {\"a}ndert sich der Radius nicht. Außerdem wurden Multilagenkapseln untersucht, deren Stabilit{\"a}t nicht auf elektrostatischen Wechselwirkungen sondern auf Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen beruhte. Diese Kapseln zeigten eine deutlich h{\"o}here Steifigkeit mit E-Modulen bis zu 1 GPa. Es wurde gefunden, dass auch dieses System f{\"u}r kleine Deformationen ein lineares Kraft-Deformationsverhalten zeigt, und dass die Federkonstante quadratisch von der Dicke abh{\"a}ngt. Die Kapseln l{\"o}sen sich praktisch sofort bei pH = 6.5 auf. In der N{\"a}he dieses pHs konnte das Abnehmen der Federkonstanten verfolgt werden. Außerdem wurde das Adh{\"a}sionsverhalten von PAH/PSS Kapseln auf mit PEI-beschichtetem Glas untersucht. Die Adh{\"a}sionsfl{\"a}chen waren zu einem großen Teil rund und ließen sich quantitativ auswerten. Der Adh{\"a}sionsradius nimmt mit dem Kapselradius zu und mit der Dicke ab. Das Verhalten konnte mit zwei Modellen, einem f{\"u}r die große und einem f{\"u}r die kleine Deformation beschrieben werden. Das große Deformationsmodell liefert um eine Gr{\"o}ßenordung niedrigere Adh{\"a}sionsenergien als das kleine Deformationsmodell, welches mit Werten von ‑0.2 mJ/m2 Werte in einem plausiblen Bereich liefert. Es wurde gefunden, dass bei einem Verh{\"a}ltnis von Dicke zu Deformation von etwa eins "buckling" auftritt. Dieser Punkt markierte zugleich den {\"U}bergang von der großen zur kleinen Deformation.}, subject = {Polyelektrolyt}, language = {de} }