Das Projekt "From architecture to function: Elucidating the formation and structure of soil microaggregates - a key to understand organic carbon turnover in soils? - Archfunk; Elucidating the role of surface topography and properties for the formation and stability of soil nano- and micro-aggregates by atomic force microscopy" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Geowissenschaften.Formation and stability of soil micro-aggregates depend on the forces which are acting between the individual building blocks and in consequence on type, size and properties of the respective adjacent surfaces. While the interaction forces are the result of the superposition of short-range chemical forces and long-range van-der-Waals, electrostatic, magnetic dipole and capillary forces, the total contact surface is a function of the size, primary shape, roughness and larger-scale irregularities. By employ-ing atomic force microscopy (AFM), we will explore the role of topography, adhesion, elasticity and hardness for the formation of soil micro-aggregates and their stability against external stress. Special consideration will be put on the role of extracellular polymeric substances as glue between mineral particles and as a substance causing significant surface alteration. The objectives are to (i) identify and quantify the surface properties which control the stability of aggregates, (ii) to explain their for-mation and stability by the analysis of the interaction forces and contacting surface topography, and (iii) to link these results to the chemical information obtained by the bundle partners. Due to the spatial resolution available by AFM, we will provide information on the nano- to the (sub-)micron scale on tip-surface interactions as well as 'chemical' forces employing functionalized tips. Our mapping strategy is based on a hierarchic image acquisition approach which comprises the analysis of regions-of-interest of progressively smaller scales. Using classical and spatial statistics, the surface properties will be evaluated and the spatial patterns will be achieved. Spatial correlation will be used to match the AFM data with the chemical data obtained by the consortium. Upscaling is intended based on mathe-matical coarse graining approaches.
Das Projekt "Entwicklung einer Mehrschichtanode fuer die SOFC" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Karlsruhe (TH), Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik.Hochtemperaturbrennstoffzellen mit keramischem Festelektrolyt (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell) sind aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades und ihrer Umweltvertraeglichkeit eine zukunftsweisende Alternative gegenueber konventioneller Energieerzeugung. Die Leistungsfaehigkeit und Lebensdauer der Einzelzellen sind dabei entscheidende Kriterien fuer die wirtschaftliche Nutzung von Brennstoffzellen. Bisherige Untersuchungen haben ergeben, dass es bei Langzeitbetrieb zu irreversiblen Veraenderungen in der Mikrostruktur der Anode kommt, die zu einer Senkung der Leistungsfaehigkeit fuehren. Je nach Belastung der Einzelzellen treten unterschiedliche Degradationsmechanismen auf. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Anode, die aus mehreren Funktionsschichten besteht, um so die noetige Leistungsfaehigkeit und Langzeitstabilitaet zu liefern. Es soll ein Gradient in der Korngroesse, dem Nickelanteil und somit der Porositaet und der elektrischen Leitfaehigkeit erreicht werden, da die einzelnen Bereiche der Anodenstruktur unterschiedlichen Anforderungen genuegen muessen. So sind an der Grenzschicht Elektrolyt/Anode kleine Koerner erwuenscht, um eine moeglichst grosse Reaktionsflaeche zu erhalten. Wohingegen an der Grenzflaeche Anode/Interkonnektor ein hoher Anteil an grossen Nickelkoernern erforderlich ist, um einen guten elektrischen Kontakt und hohe Porositaet zu gewaehrleisten. Die optimale Zusammensetzung und Mikrostruktur der einzelnen Funktionsschichten soll durch systematische Belastungstests (elektrisch, chemisch, thermomechanisch) an verschiedenen homogenen Modellstrukturen, das sind Cermetproben aus Nickel- und YSZ-Teilchen mit definierter, homogener Zusammensetzung und Mikrostruktur, und durch die elektrochemische Charakterisierung von Einzelzellen mit entsprechenden homogenen Anodenstrukturen ermittelt werden. Vor und nach Durchfuehrung der Belastungstests ist eine umfassende Analyse der Zusammensetzung und Mikrostruktur der Modell- und Anodenstrukturen mittels Elektronenmikroskopie (REM, TEM, EDX, WDX) vorgesehen. Anhand der gewonnenen Ergebnisse soll ein Modell fuer die verschiedenen Verlust- und Degradationsmechanismen in der Anode entwickelt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Charakterisierung der GDL und Formulierung der automobilen Anforderungen^Teilvorhaben: Herstellung von Konzeptmustern^Teilvorhaben: Umsetzung der Konzeptideen in konkrete Modellmaterialien^Optimierung der Gasdiffusionsschicht für die Anwendung in Brennstoffzellen für Fahrzeuge (Optigaa 2)^Teilvorhaben: Integration der Ergebnisse in Simulationssoftware^Teilvorhaben: Mikrostrukturmodellierung, Teilvorhaben: Mikrostrukturuntersuchung und Visualisierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg.
Das Projekt "Teilprojekt: Oberflächenstrukturierung funktionaler Oberflächen mittels Ultrakurzpulslaser^Teilprojekt: Entwicklung reibungs- und verschleißoptimierter dynamischer Dichtungen^Teilprojekt: Charakterisierung laserstrukturierter Zylinderlaufbahnen hinsichtlich Reibung und Ölverbrauch^Funktionale Laser-Mikrostrukturierung zur Verschleiß- und Verbrauchsreduktion an hochbeanspruchten Bauteiloberflächen - SmartSurf^Teilprojekt: Maschinenentwicklung sowie Bauteil- und Prozessoptimierung in der Dichtungstechnik, Teilprojekt: Charakterisierung und Modellierung benetzungsrelevanter Nano- und Mikrostrukturen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Alicona GmbH.
Das Projekt "Teilprojekt: Oberflächenstrukturierung funktionaler Oberflächen mittels Ultrakurzpulslaser^Teilprojekt: Entwicklung und Evaluierung eines Laserstrukturierverfahrens zur Reduzierung von Reibung^Teilprojekt: Entwicklung reibungs- und verschleißoptimierter dynamischer Dichtungen^Funktionale Laser-Mikrostrukturierung zur Verschleiß- und Verbrauchsreduktion an hochbeanspruchten Bauteiloberflächen - SmartSurf^Teilprojekt: Maschinenentwicklung sowie Bauteil- und Prozessoptimierung in der Dichtungstechnik^Teilprojekt: Charakterisierung und Modellierung benetzungsrelevanter Nano- und Mikrostrukturen^Teilprojekt: Charakterisierung laserstrukturierter Zylinderlaufbahnen hinsichtlich Reibung und Ölverbrauch, Teilprojekt: Laserstrukturierungstechnik und Charakterisierung von Nano- und Mikrostrukturen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik.
Das Projekt "Teilprojekt: Laserstrukturierungstechnik und Charakterisierung von Nano- und Mikrostrukturen^Teilprojekt: Entwicklung reibungs- und verschleißoptimierter dynamischer Dichtungen^Teilprojekt: Oberflächenstrukturierung funktionaler Oberflächen mittels Ultrakurzpulslaser^Teilprojekt: Messtechnische Automatisierung einer Streulichtsensorik^Teilprojekt: Entwicklung und Evaluierung eines Laserstrukturierverfahrens zur Reduzierung von Reibung^Teilprojekt: Charakterisierung und Modellierung benetzungsrelevanter Nano- und Mikrostrukturen^Teilprojekt: Charakterisierung laserstrukturierter Zylinderlaufbahnen hinsichtlich Reibung und Ölverbrauch^Funktionale Laser-Mikrostrukturierung zur Verschleiß- und Verbrauchsreduktion an hochbeanspruchten Bauteiloberflächen - SmartSurf^Teilprojekt: Maschinenentwicklung sowie Bauteil- und Prozessoptimierung in der Dichtungstechnik, Teilprojekt: Entwicklung und Optimierung topographischer Mikrostrukturen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: IST Ingenieurgesellschaft für Strukturanalyse und Tribologie mbH.
Das Projekt "Merkmalbasiert geregelte Fertigungsprozesse für die beherrschte Herstellung funktionaler Produkteigenschaften von mikrostrukturierten Bauteilen - FunkProMikro, Teilvorhaben: Demonstrator Kurbelwelle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Mercedes-Benz Group AG.
Das Projekt "Projektfuehrung und Softwareentwicklung^EUREKA-Projekt: EUROMAR-MICSOS (EU1246)^Teilvorhaben: Extrem hochaufloesende Punktrefraktometer zur hoechstpraezisen Bestimmung der Dichte und des Salzgehaltes in situ im Meer, Teilvorhaben: Entwicklung eines operationellen Mikrostruktur-Messsystems" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Meerestechnik-Elektronik.Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines operativen Messsystems, mit dem der gesamte, im Meer vorhandene Skalenbereich der Schichtungsstruktur und der kleinskaligen dynamischen Prozesse erfasst und den Anwendern transparent gemacht werden kann. Mit dem Messsystem wird es moeglich sein, turbulente Vermischungsvorgaenge, Dissipations- und Austauschgroessen und weitere Parameter zur Charakterisierung der Mikrostruktur im Meer routinemaessig mit kommerziell verfuegbarer Technik direkt messend zu erfassen. ME uebernimmt dabei folgende Aufgaben: - Wissenschaftliche und technische Gesamtleitung - Entwicklung und Bau der Unterwassereinheit, der Bordeinheit, der Auslegetechnik und einer Eichvorrichtung fuer Scherungssensoren - Erstellung der Datenaquisitions- und Steuerungssoftware - Konzipierung und Leitung der Feldtests von Baugruppen und des Gesamtsystems.
Das Projekt "Werkstoffmechanisches Verhalten von postulierten Anrissen in druckfuehrenden Komponenten mit vorbeanspruchter Rissspitze bei Belastung infolge rascher Abkuehlvorgaenge - Schwerpunkt: Einfluss und Bedeutung der Mikrostruktur und der Mikrogeometrie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau, Institut für Werkstofftechnik und Werkstoffprüfung.Eingeordnet in einen Forschungsverbund mit der Materialpruefungsanstalt der Universitaet Stuttgart, dem Fraunhofer-Institut fuer Werkstoffmechanik Freiburg, der Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung Berlin und der Gesellschaft fuer Reaktor- und Anlagensicherheit Koeln war es das Ziel dieses Vorhabens, die mikrostrukturellen Ursachen des WPS-Effektes in Abhaengigkeit von den verschiedenen Einflussfaktoren (Werkstoffzustand, Vorbeanspruchung, Lastpfade) aufzuklaeren und damit einen Beitrag zu einem allgemeinen Erklaerungsmodell mit quantitativen Aussagen zu liefern. Im einzelnen wurden folgende experimentelle Untersuchungen durchgefuehrt: 1. Mikrostrukturelle Untersuchungen zur Verformungsalterung nach unterschiedlicher mechanischer bzw. thermozyklischer Vorbeanspruchung. 2. Quantitative mikrofraktographische Untersuchungen zum Bruchmechanismus nach einer warmen Vorbeanspruchung. 3. Anwendung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchs zum Nachweis des WPS-Effektes bei schlagartiger Beanspruchung. 4. Roentgenografische Bestimmung der Eigenspannungsfelder an der Rissspitze nach Vorbeanspruchung.
Das Projekt "Charakterisierung mikrostruktureller Gesteinseigenschaften auf Grundlage der komplexen elektrischen Leitfaehigkeit sowie komplexer elastodynamischer Parameter" wird/wurde gefördert durch: VolkswagenStiftung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Clausthal, Institut für Geophysik.Dieses Projekt, das in Kooperation zwischen dem Institut fuer Geophysik der TU Clausthal und dem Wissenschaftsbereich Angewandte Geophysik der BA Freiberg durchgefuehrt wurde, diente der anwendungsorientierten Grundlagenforschung zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der inneren Gesteinsmikrostruktur und dynamischen physikalischen Groessen, insbesondere der komplexen elektrischen Leitfaehigkeit von 1 mHz bis 1 MHz und elastodynamischer Eigenschaften, um die Moeglichkeiten und Grenzen der Aussagekraft geophysikalischer Gelaende- und Bohrlochmessverfahren zur Gewinnung von Information ueber Lagerstaetten, hydrogeologische und umweltschutztechnische Fragestellungen zu gewinnen. Hierzu wurden Verfahren zur Charakterisierung der Mikrostruktur und zur Messung der komplexen dynamischer Parameter im Labor entwickelt. Ergebnisse sind experimentell begruendete fraktale Modelle fuer den Einfluss der Mikrostruktur auf die dynamischen Parameter, die zur Ermittlung lagerstaettentechnischer, hydrogeologischer und umweltschutztechnischer Kennwerte aus geophysikalischen Messwerten herangezogen werden koennen.
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