Name: Hochtemperatur Herstellung von Nanostrukturierte Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) Scaffolds durch In Situ Carbon-Templating Xerogele (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-16T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 13 s
Description: Erfahren Sie die Herstellung nanostrukturierter YSZ-Scaffolds durch In-Situ-Carbon-Templating bei hohen Temperaturen. Diese Methode erzeugt Keramiken mit 80-fach größerer Oberfläche als herkömmliche Verfahren.

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Diese Arbeit wurde von der Wake Forest Department Chemie und der Wake Forest Zentrum für Energie, Umwelt und Nachhaltigkeit (CEES) unterstützt. Wir danken Charles Mooney und die Analytical Instrumentation Facility der North Carolina State University für die Unterstützung bei SEM-Bildgebung.

1. Vorbereiten Xerogel Pellets <ol><li> Gel-Synthese <ol><li> Hinzufügen eines 25 mm magnetischen Rührstab und 113 ml entionisiertes Wasser in einen 500 ml Becher. Magnetisch rührt das VE-Wasser mit der höchsten Rate, die nicht einen Wirbel bildet. </li><li> Langsam 13.05 g (0.056 mol) wasserfreiem Zirkonchlorid zu dem entionisierten Wasser in kleinen Schritten hinzuzufügen. Nachdem alle der wasserfreien Zirkoniumchlorid aufgelöst hat, fügen 53,29 g (0,296 mol) Glucose, um die Lösung. </li><li> Nachdem die gesamte Glucose in der Lösung gelöst wurde, fügen 3,73 g (0,01 mol) Yttriumnitrathexahydrat zu der Lösung. Erhöhen der Geschwindigkeit der magnetischen Rühren auf ~ 700 Upm und warten alle der Yttriumnitrathexahydrat in Lösung aufzulösen. </li><li> Fügen Sie 42 ml Propylenoxid zu der Lösung. Weiter bei ~ 700 Upm gerührt wurde für das Propylenoxid mit der wässrigen Lösung zu mischen. Sobald das Propylenoxid mit der wässrigen Lösung (~ 10 s) gemischt wird, verringert die magnetischen Rühren to ~ 150 Umdrehungen pro Minute. </li><li> Weiterhin Rühren, bis der magnetische Rührstab wird zur Bildung des Gels wegen nicht mehr bewegt. Das Gel bildet typischerweise innerhalb von 3 min. ANMERKUNGEN: wasserfreies Zirkonchlorid zu entionisiertem Wasser hinzuzufügen ist eine stark exotherme Reaktion und die wasserfreie Zirconiumchlorid wird plume wenn es zu schnell hinzugefügt wird. Die Formulierung, die in Abschnitt 1.1 versehen. entspricht einer Glucose Gesamtmetalle (Zirkonium + Yttrium) Molverhältnis von 4,5: 1. Die repräsentativen Ergebnisse Abschnitt enthält Daten für Glucose zu Gesamtmetall Molverhältnisse von 0: 1, 2,25: 1 und 4,5: 1. Die Menge an Glucose in der Formulierung ist nur durch die Löslichkeit von Glukose in der Lösung begrenzt. Als Referenz ist die maximale Löslichkeit von Glucose in Wasser bei 20 ° C 47,8 Gew%. 15 </li></ol></li><li> Altern und Waschen der Gel <ol><li> Dicht bedecken den Becher das Gel mit Parafilm und lassen Sie es Alter 24 h nach dem Verlassen des abgedeckten Becher bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen der Abdeckung aus dem Becher und dekantieren, die Flüssigkeit auf der Oberseite des Gels. </li><li> Hinzufügen von 300 ml absolutem Ethanol in das Becherglas, das Gel enthaltenden, dicht das Becherglas mit Parafilm abgedeckt und für 24 h verläßt das abgedeckten Becherglas bei Raumtemperatur. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 1.2.3 zwei weitere Male für insgesamt drei Waschungen Ethanol über einen Zeitraum von insgesamt 72 Stunden. </li></ol></li><li> Trocknen des Gels in ein Xerogel <ol><li> Nehmen Sie das Gel aus dem Becherglas und gibt sie in einem 2 L Porzellan Abdampfschale (24 cm Außendurchmesser oben) mit einem Laborspatel verwendet. </li><li> Brechen des Gels in etwa 1 cm x 1 cm große Stücke mit einem Spatel verteilt und die Teile über der Oberfläche der Verdampfungsschale. </li><li> Lassen Sie die Gelstücke eine Woche lang unter Umgebungsbedingungen trocknen oder bis das Gel trocken ist. Das Gel wird als trocken, wenn es kann zu einem feinen Pulver gemahlen werden. </li><li> Grind alle Xerogel in ein feines Pulver mit einem Mörser und Stößel. HINWEIS: Sobald das Gel trocken ist, ist esals ein Xerogel, weil sie unter Umgebungsbedingungen getrocknet wurde. </li></ol></li><li> Durch Drücken des Xerogel in eine Pellet <ol><li> Platzieren von 1 g Xerogel-Pulver zu einem zylindrischen Pellet Pressmatrize mit einem Durchmesser von 13 mm. </li><li> Unter Verwendung einer hydraulischen Presse, gelten 22 kN Kraft für 90 s des Xerogels Gel in ein Pellet zu drücken. </li><li> Langsam die von der Presse ausgeübten Kraft lösen. auswerfen langsam das Pellet des Pellets sterben und dann das Pellet vorsichtig entfernen. </li></ol></li></ol> 2. Sintern der Xerogel Pellet in einer inerten Atmosphäre <ol><li> Legen Sie das Pellet Xerogel auf einem Aluminiumoxid oder Yttriumoxid stabilisiertem Zirkondioxid Platte und Laden der Platte in der Mitte eines Röhrenofens. </li><li> Argon fließt mit einer Geschwindigkeit von einem Drittel des Volumens des Arbeitsrohres in der Minute. Dies entspricht eine Argon - Flussrate von 750 ml · min -1 für das Arbeitsrohr in dieser Arbeit verwendet. Entlüften Gasauslass an einer Abzugshaube. </li><li> Strömungs Argon für mindestens 15 min before Starten des Rohrofen zu erhitzen. </li><li> Argon mit einer konstanten Rate, die Programm-Rohrofen Temperaturregler auf die folgenden Heizschema während kontinuierlich fließt: <ol><li> Halten Sie für 15 Minuten bei Raumtemperatur. </li><li> Erwärme auf 850 ° C mit einer Anstiegsgeschwindigkeit von 5 ° C · min -1. </li><li> Wärme auf die gewünschte Sintertemperatur mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 2 ° C · min -1. </li><li> Halte an der gewünschten Sintertemperatur für 2 h. </li><li> Abkühlen auf 850 ° C mit einer Anstiegsgeschwindigkeit von 2 ° C · min -1. </li><li> Abkühlen auf Raumtemperatur mit einer Anstiegsgeschwindigkeit von 5 ° C · min -1. </li></ol></li><li> Starten Sie das Programm und überprüfen, daß der Rohrofen nach dem Zeitplan in Abschnitt 2.3 vorgesehen aufheizt. </li><li> Entfernen Pellet aus dem Rohrofen nach dem Heizprogramm abgeschlossen hat. </li></ol> 3. Bestimmung Kohlenstoff Templatkonzentration <ol><li> Schneiden Sie ein ~ 50 mg Stück aus derSinter Xerogel Pellte mit einem Messer Dienstprogramm und mahlt es zu einem feinen Pulver mit einem Achatmörser und Stößel. </li><li> Ort ~ 50 mg des feinen Pulvers in einen Aluminiumoxidprobenbecher für die thermogravimetrische Analyse. </li><li> Unter Verwendung eines thermogravimetrischen Analysators (TGA), erwärmen , um die Probe mit einer Geschwindigkeit von 10 ° C · min -1 von Umgebungstemperatur bis 1.200 ° C , während bei einer Geschwindigkeit von 100 ml Luft über die Probe fließen · min -1. </li><li> Berechnen Sie die prozentuale Gewichtsänderung, die zwischen ~ 350 ° C und -700 ° C stattfindet. Diese Gewichtsprozent entspricht der Gesamtkohlenstoffgehalt in der Probe. HINWEIS: Wenn eine Gewichtszunahme in der 350 ° C stattfindet bis 700 ° C-Bereich, eine Carbid Phase gebildet wird und die Berechnung des Kohlenstoffgehaltes ist komplexer. Für diesen Fall finden Sie auf Berechnungen in der Literatur beschrieben. 14 Kohlenstoff - Elementaranalyse wurde verwendet , dass Kohlenstoffgehalt bestätigen kann von TGA Messungen berechnet werden. </li></ol> 4. Vorbereitung Hoch Fläche YSZ Scaffold durch Carbon-Templatentfernung <ol><li> Legen Sie das gesinterte Xerogel Pellet in einem Aluminiumoxidtiegel. </li><li> Den Tiegel in einen Muffelofen bei 700 ° C für 2 h. </li><li> Entfernen Sie vorsichtig den heißen Tiegel aus dem Muffelofen mit Edelstahl Tiegelzange und lassen Sie sich eine Stunde auf Raumtemperatur abkühlen lassen, bevor das poröse, weiß YSZ Gerüst zu entfernen. </li></ol>

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</ol>

Wir haben nichts zu offenbaren.

Mit diesem in situ Ansatz Kohlenstoff Templating, kann man schaffen und Nanomorphologie in Mischmetalloxiden bei herkömmlichen Keramikgerüsten Sintertemperaturen erhalten. Die sich ergebende Oberflächenbereiche sind bis zu 80-mal höher als die traditionell Sintergerüsten und bis zu 4-mal höher als Gerüste durch komplexe Ablagerungstechniken hergestellt. 14 Die propylenoxid-glucose Gelsystem ist äußerst flexibel , um die Konzentration der Kohlenstoff Schablone zum Abstimmen, so dass man s...

Die Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) ist sehr vielversprechend als alternative Energieumwandlungstechnologie für die effiziente Erzeugung von sauberen elektrischer Energie. 1 wurden erhebliche Fortschritte in der Forschung und Entwicklung dieser Technologie hergestellt; jedoch sind Verbesserungen in der Elektrodenleistung noch benötigt zuverlässige Vermarktung zu erreichen. Die Elektrode umfasst häufig ein poröses Keramikgerüst mit elektrokatalytischen Teilchen auf der Gerüstoberfläche eingerichtet. Eine große Menge an Forschung hat sich auf die Erhöhung der Oberfläche der elektrokatalytischen Partikel konzentriert die Leistung zu erhöhen, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 , aber es gibt sehr wenig Forschung auf die Gerüstoberfläche erhöht wird . Eine Erhöhung der GerüstflächeGebiet ist schwierig, weil sie bei hohen Temperaturen gesintert werden, 1.100 ° C bis 1.500 ° C. Scaffolds durch traditionelle Sintern verarbeitet hat typischerweise eine spezifische Oberfläche von 0,1-1 m 2 · g -1. 8, 9, 10, 11 Es gibt einige Berichte über das Gerüst Oberfläche vergrößert wird . In einem Fall wurde die Oberfläche eines traditionellen Sintergerüst durch Auflösung und Ausfällung des Gerüsts oberflächenverstärkten Flußsäure, eine spezifische Oberfläche von 2 m 2 · g -1 erreicht wird . 12 In einem weiteren, hohe Temperaturen wurden mit gepulster Laserabscheidung vollständig vermieden, eine spezifische Oberfläche von 20 m 2 · g -1 erreicht wird . 13 Die Logik hinter der Entwicklung unserer Technik war eine kostengünstige Herstellung zu schaffenProzess, die Oberflächenbereiche beispiellos Gerüst liefert und verwendet traditionelle Sintertemperaturen, so dass der Prozess leicht angenommen werden kann. Mit der Technik , die hier berichtet, Bereiche Gerüstfläche bis zu 80 m 2 · g -1 wurde gezeigt , dass bei herkömmlichen Sintertemperaturen verarbeitet , während sie . 14 Unsere Forschung wird von SOFC-Elektroden-Technik in erster Linie motiviert, aber die Technik ist breit anwendbar auf andere Bereiche und Anwendungen. Im allgemeinen ist die in situ Kohlenstoff Templat Verfahren ein flexiblerer Ansatz, den nanostrukturierte, mit hohen Oberfläche gemischten Metall - Keramik - Materialien , die in dem Pulver oder poröse Gerüstform erzeugen kann. Es ist flexibel, daß die Mischmetall-Keramik-Zusammensetzung, Oberfläche, Porosität und Porengröße können alle systematisch eingestellt werden. Hohe Temperaturen werden häufig in Mischmetallkeramik um die gewünschte Phase zu bilden, benötigt wird, und diese Vorgehensweise erhält keramische Nanomorphologie während so dass man im Wesentlichen jede Verarbeitungstemperatur zu wählen. Dieses Verfahren beinhaltet die Synthese eines hybriden anorganisch-organischen Propylen- Oxidbasis Gel, mit einer gut definieren Stöchiometrie von Metallionen und das Verhältnis von anorganischen zu organischen Gehalt. Das Gel wird unter Umgebungsbedingungen getrocknet, um ein Xerogel zu bilden. Das Xerogel wird in einer Argonatmosphäre auf die gewünschte Temperatur gesintert. Beim Erhitzen zersetzt sich das organische Komponente hinter einer Kohlenstoff - Vorlage in situ zu verlassen, die für die Dauer des Sinter bleibt. Die Kohlenstoff-Vorlage wird anschließend durch Niedertemperaturoxidation in Luft entfernt, was zu einer nanostrukturierten, mit hohen Oberfläche Keramik.

<table><tbody><tr><td>Zirkonium(IV)-chlorid, 99,5+%</td><td>Alfa Aesar</td><td>12104</td><td>Luftempfindliches</td></tr><tr><td>Yttium(III)-nitrathexadydrat, 99,9</td>%<td>Alfa Aesar</td><td>12898</td><td>Oxidationsmittel</td></tr><tr><td>D+ wasserfreie Glukose, &ge; 99.5%</td><td>US Biological Life Sciences</td><td>G3050</td><td></td></tr><tr><td>(&plusmn;)-Propylenoxid, &ge; 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>110205</td><td>Extrem entflammbares</td></tr><tr><td>Ethanol 200 Proof</td><td>Decon Laboratories, Inc.</td><td>2716GEA</td><td></td></tr><tr><td>Argon, 99.997%</td><td>Airgas</td><td>AR 300</td><td>Industriequalität</td></tr></tbody></table>

hochtemperatur herstellung von nanostrukturierte yttrium-stabilisiertes zirkonoxid (ysz) scaffolds durch<em&gt; in situ</em&gt; carbon-templating xerogele

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia (YSZ) Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

Wir zeigen , ein Verfahren für die Hochtemperatur - Herstellung von porösem, nanostrukturierte Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumoxid (YSZ, 8 Mol-% Yttriumoxid - 92 Mol% Zirkonoxid) mit Gerüsten abstimmbaren spezifischen Oberflächen bis zu 80 m 2 · g -1. Eine wässrige Lösung aus einem Zirkoniumsalz, Yttrium-Salz und Glucose mit Propylenoxid (PO) gemischt, um ein Gel zu bilden. Das Gel wird unter Umgebungsbedingungen getrocknet, um ein Xerogel zu bilden. Das Xerogel wird zu Pellets gepresst und dann in einer Argonatmosphäre gesintert. Während des Sinterns eine YSZ Keramikphase bildet und die organischen Bestandteile zersetzen, hinter amorphem Kohlenstoff zu verlassen. Der Kohlenstoff in situ gebildet wird, dient als eine harte Vorlage, eine hohe Oberfläche YSZ Nanomorphologie Konservierung bei der Temperatur des Sinterns. Der Kohlenstoff wird dann durch Oxidation in Luft bei niedriger Temperatur entfernt, was in einem porösen, nanostrukturiertem YSZ Gerüsts. Die Konzentration der Kohlenstoff-Vorlage und die letzten Gerüsts Oberfläche kann seine systematischely abgestimmt durch die Glucose-Konzentration in der Gel-Synthese verändert wird. Die Kohlenstoffkonzentration wurde unter Verwendung von Template-thermogravimetrischer Analyse (TGA) quantifiziert wurde die Oberfläche und die Porengrößenverteilung durch physikalische Adsorptionsmessungen bestimmt, und die Morphologie wurde unter Verwendung von Rasterelektronenmikroskopie (SEM) charakterisiert. Phasenreinheit und Kristallitgrße wurde unter Verwendung von Röntgenbeugung (XRD) bestimmt. Dieses Herstellungs Ansatz stellt eine neue, flexible Plattform für die Realisierung beispiellos Gerüstflächen und Nanomorphologien auf Keramikbasis für die elektrochemische Energieumwandlungsanwendungen, zB Festoxid - Brennstoffzelle (SOFC) Elektroden.

Phasenreinheit wurde durch Röntgenbeugung (XRD) , wie früher berichtet von Cottam et al bestätigt. 14 YSZ Gerüst spezifische Oberfläche als eine Funktion der Kohlenstoff Matrizenkonzentration ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Konzentration wird als Volumenprozent der Gesamtfeststoffe in dem gesinterten Pellet Xerogel gezeigt. Die Kohlenstoffkonzentration erhöht template systematisch mit Glucosekonzentration in der Gelformulierung zu erh...

Ein Protokoll für die Herstellung von porösen, nanostrukturierte Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumoxid (YSZ) Gerüsten bei Temperaturen zwischen 1000 ° C und 1400 ° C dargestellt.

Hochtemperatur Herstellung von Nanostrukturierte Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) Scaffolds durch<em&gt; In Situ</em&gt; Carbon-Templating Xerogele

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) ...

Das übergeordnete Ziel dieser Materialverarbeitungsmethode besteht darin, nanostrukturierte Keramiken bei typischen Sintertemperaturen durch in-situ-Kohlenstoff-Template-Hybridmaterialien zu erzeugen und zu stabilisieren. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen in den Bereichen Werkstofftechnik und Materialverarbeitung zu beantworten, beispielsweise wie keramische Nanostrukturen unter Bedingungen weitab vom Gleichgewicht kontrolliert werden können. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass sie keramische Materialien erzeugt, die eine um das 80-fache größere Oberfläche aufweisen als bei herkömmlichen Verfahren.Obwohl diese Methode Einblicke in Yttria-stabilisierte Zirkonia-Nanostrukturen ermöglichen kann, ist sie im Wesentlichen auf jedes beliebige Mischoxidmaterial anwendbar. Geben Sie zunächst einen 25 Millimeter langen magnetischen Rührstab und 113 Milliliter deionisiertes Wasser in einen 500 Milliliter fassenden Becher. Rühren Sie das deionisierte Wasser mit der höchsten Geschwindigkeit um, bei der sich kein Wirbel bildet.13,05 Gramm wasserfreies Zirkoniumchlorid in kleinen Portionen langsam dem entionisierten Wasser hinzufügen. Nachdem das gesamte Zirkoniumchlorid gelöst ist, 53,29 Gramm Glucose zur Lösung geben. Nachdem die gesamte Glucose gelöst ist, 3,73 Gramm Yttriumnitrat-Hexahydrat zur Lösung hinzufügen.Erhöhen Sie die Rührgeschwindigkeit auf etwa 700 U/min und warten Sie, bis sich die gesamte feststoffliche Phase in der Lösung aufgelöst hat. Danach geben Sie 42 Milliliter Propylenoxid zur Lösung hinzu. Sobald die Lösung ausreichend gemischt ist, verringern Sie die Rührgeschwindigkeit auf etwa 150 U/min.Weiter rühren, bis sich der Magnetstab aufgrund der Gelbildung nicht mehr bewegt. Danach den Becher mit dem Gel fest mit Parafilm abdecken. Nach einer Alterung des Gels für 24 Stunden das Parafilm vom Becher entfernen und die Flüssigkeit oberhalb des Gels abgießen.Fügen Sie anschließend 300 Milliliter absolutes Ethanol zu dem Becher mit dem Gel hinzu. Decken Sie den Becher fest mit Parafilm ab und lassen Sie den abgedeckten Becher 24 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Nachdem Sie den vorherigen Schritt zweimal wiederholt haben, nehmen Sie das Gel aus dem Becher und geben es mit einem Laborspatel in eine zweiliterige porzellanene Verdampfungsschale.Zerlegen Sie das Gel mit dem Spatel in Stücke und verteilen Sie die Stücke auf der Oberfläche der Verdunstungsschale. Nachdem die Gelstücke unter Umgebungsbedingungen getrocknet sind, mahlen Sie das resultierende Xerogel mit einem Agatmörser und -stößel zu einem feinen Pulver. Geben Sie nun ein Gramm des Xerogelpulvers in eine zylindrische Pressform für Pellets mit 13 Millimeter Durchmesser.Drücken Sie mit einer hydraulischen Presse 90 Sekunden lang eine Kraft von 22 Kilonewton auf, um das Xerogel zu einer Tablette zu pressen. Verringern Sie die von der Presse ausgeübte Kraft langsam. Entfernen Sie anschließend die Tablette vorsichtig aus der Pressform.Platzieren Sie das Xerogel-Pellet auf eine YSZ-Platte und geben Sie die Platte in die Mitte eines Rohrofens. Leiten Sie Argon mit einer Rate von einem Drittel des Volumens des Arbeitsrohrs pro Minute für mindestens 15 Minuten ein und leiten Sie das Abluftgas in eine Abzugshaube. Während kontinuierlich Argon mit konstanter Rate durchströmt wird, programmieren Sie den Temperaturregler des Rohrofens gemäß dem geeigneten Heizprofil.Starten Sie das Programm und überprüfen Sie, ob der Ofenrohr gemäß dem Zeitplan erhitzt wird. Nach Abschluss des Heizprogramms entnehmen Sie das Pellet aus dem Ofenrohr. Schneiden Sie mit einem Universalmesser ein 50-Milligramm-Stück aus dem zentralen Xerogel-Pellet heraus.Als Nächstes das Xerogel mit einem Agatmörser und -stößel zu einem feinen Pulver zermahlen. Etwa 50 Milligramm des feinen Pulvers in eine Aluminiumoxid-Probenzelle für die thermogravimetrische Analyse geben. Mit einem thermogravimetrischen Analysator die Probe mit einer Heizrate von 10 Grad Celsius pro Minute von Raumtemperatur bis auf 1200 Grad Celsius erhitzen, während Luft mit einer Geschwindigkeit von 100 Millilitern pro Minute über die Probe geleitet wird.Berechnen Sie die prozentuale Gewichtsänderung, die zwischen 350 und 700 Grad Celsius auftritt und der Gesamtkohlenstoffgehalt in der Probe entspricht. Legen Sie zu diesem Zeitpunkt das zentrierte Xerogel-Pellet in einen Aluminiumoxid-Tiegel. Stellen Sie den Tiegel zwei Stunden lang in einen Ofen bei 700 Grad Celsius.Entfernen Sie den heißen Tiegel vorsichtig mit Edelstahl-Tigelzangen aus dem Ofen. Nach einer Abkühlung auf Raumtemperatur für eine Stunde nehmen Sie das poröse, weiße YSZ-Gerüst aus dem Tiegel heraus. Die spezifische Oberfläche des YSZ-Gerüsts in Abhängigkeit von der Konzentration der Kohlenstoffvorlage ist hier dargestellt.Die Konzentration der Kohlenstoffvorlage und die spezifische Oberfläche nehmen systematisch mit steigender Glucosekonzentration bzw. steigendem molaren Verhältnis von Glucose zu Metallen zu. Die durch thermogravimetrische Analyse bestimmte Konzentration der Kohlenstoffvorlage betrug vier Gewichtsprozent bzw. 64 Gewichtsprozent der Gesamtfeststoffe bei molaren Verhältnissen von Glucose zu Metallen von null zu eins bzw. 4,5 zu eins. REM-Aufnahmen zeigen, dass die Partikel des YSZ-Xerogels mit Glucosezusatz um ein Vielfaches kleiner sind als diejenigen ohne Glucosezusatz.Die Bildung kleinerer Partikel durch Zugabe von Glucose zum Gel steht im Einklang mit deren hohem Kohlenstoffgehalt und Oberfläche. Hier sind die XRD-Muster des stärksten YSZ-Peaks für das YSZ-Gerüst in Abhängigkeit vom molaren Verhältnis Glucose zu Metallen dargestellt. Die Kristallitgröße nahm mit steigendem molaren Verhältnis ab, und die Entwicklung der Kristallitgröße stimmt mit der beobachteten Zunahme der Oberfläche bei steigendem molaren Verhältnis überein.Die Porengrößenverteilung des YSZ-Scaffolds in Abhängigkeit vom molaren Verhältnis von Glukose zu Metallen zeigt, dass sowohl die Anzahl als auch die Größe der Poren mit steigendem molaren Verhältnis zunehmen. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, darauf zu achten, dass ein dichter Durchfluss von Inertgas durch den Rohrofen gewährleistet bleibt. Mit dieser Methode können weitere keramische Strukturen hergestellt werden, wie beispielsweise unsere hier beschriebenen Strukturen, die durch Infiltration von Hybridmaterialien in herkömmliche Scaffolds erzeugt wurden.Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man keramische Nano-Morphologien bei hohen Temperaturen erzeugt, erhält und kontrolliert.

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Ingenieurwesen

Wir stellen Methoden zur Herstellung von gemusterten Mikrostrukturen von vertikal ausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhren (CNTs), und ihre Verwendung als Master-Formen für die Herstellung von Polymer-Mikrostrukturen mit organisierten nanoskalige Oberflächenstruktur. Die CNT-Wälder werden durch Kondensation von Lösungsmittel auf das Substrat, ein deutliches Plus an Packungsdichte und ermöglicht selbst gesteuertes Bildung von 3D-Formen verdichtet.

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Verschiedene Verfahren werden beschrieben, um atomar definierten Vorlagen Epitaxieausrüstung komplexer Oxiddünnschichten vorzubereiten. Chemische Behandlungen von einkristallinen SrTiO 3 (001) und DyScO 3 (110) Substrate wurden durchgeführt, um atomar glatte, Einzelterminierten Oberflächen zu erhalten. Ca 2 Nb 3 O 10 - Nanoschichten wurden verwendet, um atomar definierten Vorlagen auf beliebigen Substraten zu schaffen.

Atomar definierte Vorlagen Epitaxieausrüstung komplexer Oxide Thin Films

Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung von nanostrukturierten gasless energetische Materialien (Ni + Al, Ta + C, Ti + C) unter Verwendung des Kurzzeit-Hochenergie-Kugelmühle (HEBM) -Technik. Es beschreibt auch eine Hochgeschwindigkeits-Wärmeabbildungsverfahren, um die Reaktivität von mechanisch hergestellten Nanokomposite studieren. Diese Protokolle können andere reaktive nanostrukturierten energetischen Materialien erweitert werden.

Vorbereitung und Reaktivität von Gaslose Nanostrukturierte Energetische Materialien

Dieser Bericht beschreibt die Verwendung eines speziell angefertigten Systems Aerosolabscheidung von dicken Filmen aus Yttrium-Eisen-Granat auf Saphir-Substraten bei Raumtemperatur durchzuführen. Die abgeschiedenen Filme werden unter Verwendung von Rasterelektronenmikroskopie, Profilometrie und ferromagnetische Resonanz, eine repräsentative Übersicht über die Funktionen der Technik zu geben ist.

Bildung starker dichter Yttriumeisengranat Films Mit Aerosol Deposition

Ein Protokoll für die Synthese und Verarbeitung von polykristallinen SrTiO3-Keramiken, die ungleichmäßig mit Pr dotiert sind, wird zusammen mit der Untersuchung ihrer thermoelektrischen Eigenschaften vorgestellt.

Synthese von nicht-einheitlich Pr-dotierten SrTiO<sub&gt; 3</sub&gt; Keramik und ihre thermoelektrischen Eigenschaften

Hier bereiten wir und zu charakterisieren neuartige baumartige hierarchische ZnO / CdSSe Nanostrukturen, wo CdSSe Zweige auf vertikal ausgerichteten ZnO-Nanodrähte wachsen. Die resultierenden nanotrees sind ein potentielles Material für die Umwandlung von Solarenergie und andere optoelektronische Geräte.

Synthese von Hierarchical ZnO / CdSSe Heterostruktur Nanotrees

Eine praktikable Technik zur Bildung von Strontiumtitanat-Bikristallen bei hohem Druck und schneller Aufheizrate über die Funkenplasma-Sinterapparatur wird entwickelt.

Spark Plasma Sintering Gerät verwendet für die Bildung von Strontiumtitanat Bikristalle

Lange und hohle glasartige Kohlenstoffmikrofasern wurden auf der Basis der Pyrolyse eines Naturproduktes, menschliches Haar, hergestellt. Die beiden Herstellungsschritte von kohlenstoffmikroelektromechanischen und kohlenstoff-nanoelektromechanischen Systemen oder C-MEMS und C-NEMS sind: (i) Photolithographie eines kohlenstoffreichen Polymervorläufers und (ii) Pyrolyse des gemusterten Polymervorläufers.

Herstellung von 3D-Carbon-Mikroelektromechanischen Systemen (C-MEMS)

Hier beschreiben wir ein Protokoll für Additiv schwarz-weiß-Zirkonia Produktionskomponenten von thermoplastischen 3D-Druck (CerAM - T3DP) und Co Sintern mangelfrei.

-Multimaterial Keramik-basierte Komponenten – Additive Fertigung von schwarz-weiß-Zirkonia-Komponenten von thermoplastischen 3D-Druck (CerAM - T3DP)

Diese Studie zeigt-Multimaterial additive Fertigung (bin) mit verschmolzen Filament Fertigung (FFF) aus Edelstahl und Zirkonia.

Verschmolzen Filament Herstellung (FFF) von Metall-Keramik-Komponenten

Erreichung des qualitativ hochwertigen Schottky Kontakte ist zwingende Voraussetzung für effiziente Tor Modulation in Heterostruktur Feldeffekttransistoren (HFETs) zu erreichen. Wir präsentieren die Herstellung Methodik und Merkmale der Schottky-Dioden auf Zn-polar BeMgZnO/ZnO Heterostrukturen mit High-Density-zwei dimensional Electron Gas (2DEG), gewachsen durch Plasmaunterstützte Molekularstrahl-Epitaxie auf GaN Vorlagen.

Herstellung von Schottky-Dioden auf Zn-polar BeMgZnO/ZnO Heterostruktur gewachsen durch Plasmaunterstützte Molekularstrahl-Epitaxie

Erfahren Sie die Herstellung nanostrukturierter YSZ-Scaffolds durch In-Situ-Carbon-Templating bei hohen Temperaturen. Diese Methode erzeugt Keramiken mit 80-fach größerer Oberfläche als herkömmliche Verfahren.

Hochtemperatur Herstellung von Nanostrukturierte Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) Scaffolds durch In Situ Carbon-Templating Xerogele (Video) | JoVE Journal

Hochtemperatur Herstellung von Nanostrukturierte Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) Scaffolds durch

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