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Nanopartikel: Lasergenerierte Herstellung keramischer Nanopartikel-Aerosole
Ingmar Zink
Verlag Diplomica Verlag GmbH, 2010
ISBN 9783836644822 , 90 Seiten
Format PDF, OL
Kopierschutz frei
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Nanopartikel. Lasergenerierte Herstellungkeramischer Nanopartikel-Aerosole
1
Inhaltsverzeichnis
3
Abbildungsverzeichnis
5
Tabellenverzeichnis
7
1 Einleitung
8
2 Grundlagen und theoretische Betrachtungen
10
2.1 Prinzip der Laservaporisierung (LAVA-Prinzip)
10
2.1.1 CO2-Laserstrahlquelle und Verdampfungsrate
10
2.1.2 Partikelbildung aus der Dampfphase
12
2.2 Beeinflussung der Partikelgrößenverteilungen beim LAVA-Verfahren
29
2.2.1 Laserregime
29
2.2.2 Gasvolumenstrom durch die Wechselwirkungszone
29
2.2.3 Relativbewegung zwischen Laserfokus und Materialoberfläche
30
2.3 Partikelgrößenverteilungen
30
2.3.1 Verteilungs- und Dichtefunktion
30
2.3.2 Lineare Normalverteilung
31
2.3.3 Logarithmische Normalverteilung
32
2.3.4 Darstellungsformen von Größenverteilungen
33
2.4 Messverfahren
35
2.4.1 SMPS-Messung
38
2.4.2 TEM-Analyse
41
2.4.3 BET-Verfahren
42
2.4.4 XRD-Messung
44
3 Experimenteller Aufbau und Durchführung
45
3.1 Aufbau und Betrieb der LAVA-Laboranlage
45
3.1.1 Untersuchte Materialien
46
3.1.2 Bewegungsgleichung der Relativbewegung zwischen Laserstrahlfokus und Materialoberfläche
47
3.2 Aufbau und Betrieb des SMPS-Systems
48
3.2.1 Durchführung einer SMPS-Messung
49
3.3 Probennahme für TEM-Analyse
49
3.3.1 Auswertung von TEM-Aufnahmen
50
3.3.2 Software zur statistischen Auswertung von Messdaten
51
4 Größenverteilungen der Primärpartikel
52
4.1 Voruntersuchungen
52
4.2 Größenverteilungen der Primärpartikel in Abhängigkeit vom Gasvolumenstrom für zwei verschiedene Laserregime
53
4.3 Vergleich mit theoretischen Betrachtungen
57
5 Mobilitätsdurchmesser der Agglomerate
61
5.1 Voruntersuchungen
61
5.2 Verteilungen der Mobilitätsdurchmesser von Agglomeraten in Abhängigkeit vom Gasvolumenstrom für zwei verschiedene Laserregime
63
5.3 Vergleich mit theoretischen Betrachtungen
67
5.4 Einfluss der Relativbewegung von Laserstrahlfokus und Materialoberfläche auf die Verteilung der Mobilitätsdurchmesser
69
6 Korrelationen zwischen Größenverteilungen von Primärpartikeln und Agglomeraten
72
7 Beobachtung der Agglomeratbildung mit Hilfe des SMPS-Systems
74
8 Vergleich von BET- und XRD-Messungen mit Ergebnissen aus TEM-Analysen
77
9 Zusammenfassung und Ausblick
79
Literaturverzeichnis
81
Anhang
84
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