Materials science Books

Book SynopsisChapter 1 Introduction.- Chapter 2 Literature Review.- Chapter 3 Experimental Section: Research Methods and Objects.- Chapter 4 Results and Discussion.-Chapter 5 Conclusion.

Read more less

Book SynopsisFrom a political, societal and scientific point of view, it is imperative to counteract global warming and overcome energy scarcity. From a scientific perspective, nanostructured materials play a crucial role in achieving these goals, e.g. in the development of energy-saving light-emitting diodes, solar cells, rechargeable batteries or gas storage technologies. However, the potential design of the structure-related properties of such nanostructured compounds requires in-depth knowledge and strict control of their crystallization processes, which can be achieved by monitoring the corresponding chemical reactions in situ. This book is aimed at undergraduate and graduate students who wish to gain an overview of the applications, synthesis, or in situ characterization of inorganic nanostructured compounds such as lanthanide-based materials, quantum dots, magnetic nanoparticles, bioceramics, battery electrodes, and metal-organic frameworks.Table of ContentsFrom the Contents: - Nanoparticles - Metal-Organic Frameworks (MOFs) - Luminescent Materials - Light-Emitting Diodes (LEDs) - Lanthanides - In-situ Characterization

Read more less

Book SynopsisThis book summarizes the application of thermal analysis tools in different research areas. Areas covered include characterization of catalytic materials, plastics and polymers, analysis of salts, minerals and oxides. The reader is provided with an overview of experimental strategy, methodology, usage of complementary thermoanalytical methods and the type of information which could be drawn depending on the research field.

Read more less

Book SynopsisEnergy – in the headlines, discussed controversially, vital. The use of regenerative energy in many primary forms leads to the necessity to store grid dimensions for maintaining continuous supply and enabling the replacement of fossil fuel systems. Chemical energy storage is one of the possibilities besides mechano-thermal and biological systems. This work starts with the more general aspects of chemical energy storage in the context of the geosphere and evolves to dealing with aspects of electrochemistry, catalysis, synthesis of catalysts, functional analysis of catalytic processes and with the interface between electrochemistry and heterogeneous catalysis. Top-notch experts provide a sound, practical, hands-on insight into the present status of energy conversion aimed primarily at the young emerging research front.

Read more less

Book SynopsisThis book is an introductory work on the broad topics included in Materials Science. It encompasses a number of different materials classes and properties with a focus on the structure-property relationships between them. Each class of materials will include and discuss recycling techniques and other green methods of production. Materials Chemistry: For Scientists and Engineers is ideal for all newcomers to the fi eld as well as for those seeking a knowledge of solid state chemistry.

Read more less

Book SynopsisThis book invites you on a tour through the most relevant topics of solid-state chemistry. It provides an up-to-date overview about fascinating structures of inorganic matter and new research developments. The reader will also gain crucial insights into many aspects of material science, from ceramics to superconductors. One chapter is specifically dedicated to the most rapidly evolving field of material science: metal-organic frameworks (MOFs). The book contains a chapter which is often neglected in others due to its complexity, the intermetallic phases. A concise but very didactic introduction to crystallographic specifications ensures that the reader will gain a deeper understanding of the crystal structures presented in the book. The book places special emphasis on the graphical illustrations which were specifically designed to promote real insights into the structural features. Instead of having to decipher hard to distinguish graphics the reader has an eye-opening experience. A further added value is that many references to the original research publications are given which enables easy follow-up for more detailed study.

Read more less

Book SynopsisIndustrial residues are obtained from all treatments of raw materials in industry during the process of mining, raw materials treatment and final usage. During these processes of enrichment, optimization and utilization of raw materials only part of the original material can be used for the dedicated application and some left-over parts remain. This contribution focuses on residues like mining overburdens, ore residues and ore processing residues like slags, but also on incineration ashes and water purification muds. Natural materials like pozzolanes, due to their potential of CO2-reduction, are also included. Based on this knowledge secondary reusable materials due to their chemical, physical and mineralogical properties can be identified. Also different characterization methods for analysing the potential for further application of these residues are included.

Read more less

Book SynopsisElectron collisions with atoms, ions, and molecules have been investigated since the earliest years of the last century because of their pervasiveness and importance in fields ranging from astrophysics and plasma physics to atmospheric and condensed matter physics. Written in an accessible yet rigorous style, this book introduces the theory of electron-atom scattering into both the non-relativistic and relativistic quantum frameworks. The book also includes exercises with an increasing degree of difficulty to allow the reader to become familiar with the subject.

Read more less

Book Synopsis

Read more less

Book SynopsisPhotovoltaic modules have developed into mass products sold in billions and applied all over the world enabling a renewable energy supply. Reliability and sustainability are key factors for the success of Photovoltaics in all climate zones. The second edition of this interdisciplinary book provides insight into relevant environmental aspects (climates), material and module testing equipment and approaches, service life prediction modelling and standardisation of wafer-based photovoltaic modules. The book also addresses recent research and developments on the sustainability assessment of photovoltaic modules including end of life measures and legislation.

Read more less

Book SynopsisThe interface between biological and non-biological worlds becomes increasingly blurred due to significant advances in our understanding of biological phenomena and the development of sophisticated means to manipulate molecular systems for varied applications. This book methodically describes artificial and synthetic assemblies mimicking biological and living systems - from biomaterials to drug discovery to microelectronics and computer sciences.

Read more less

Book SynopsisThis new edition of our 2016 book provides insight into designing intelligent materials and structures for special application in engineering. Literature is updated throughout and a new chapter on optics fibers has been added. The book discusses simulation and experimental determination of physical material properties, such as piezoelectric effects, shape memory, electro-rheology, and distributed control for vibrations minimization.

Read more less

Book SynopsisThis book covers different aspects of Inorganic Chemistry in terms of 10 Chapters with in-depth and up-to-date coverage. Starting with the VSEPR theory in the first chapter, the book symmetrically presents delocalized p-bonding in polyatomic molecules; structure, bonding and topology of borane and related compounds; synthesis and reactivity of metal clusters and their bonding; some aspects of stability constants of metal complexes; magnetochemistry; mechanism of inorganic reactions; molecular orbital (MO) approach of bonding in transition metals; bonding in organometallic sandwich compounds based on MO approach. Safe and economical inorganic experiments at UG and PG Levels are also presented in the last chapter. At the end, five relevant topics are included as appendices for updating students and faculty members.

Read more less

Book SynopsisWith the increasing world-energy demand there is a growing necessity for clean and renewable energy. This book offers an introduction to novel types of solar cells, which are processed from solution. We discuss fabrication, different architectures and their device physics of these solar cells on the bases of the author‘s teaching course on a master degree level. A comparison with conventional solar cells is given and the specialties of organic, hybrid and perovskite solar cells are emphasized.

Read more less

Book SynopsisThe book provides a complete overview on inorganic pigments and their use in coatings, plastics, printing, cosmetic, and construction industries. Each chapter introduces a certain class of pigment in respect of fundamentals, manufacture, properties and toxicology and thus being very valuable for color chemists, materials scientists and specialists for pigment applications. The readers will benefit from a concise and well-structured text, numerous examples and figures, and a variety of questions for self-control.

Read more less

Book SynopsisWith the growth of applications of textiles in various multidisciplinary domains e.g., clothing, home textiles, and technical applications, there is a need of book covering fundamentals of textiles. This introductory-level textbook is geared toward the introduction of textile engineering. This book is beneficial for all readers who are going to start their career in textiles or related domains or are going to start an engineering degree in textiles.

Read more less

Book SynopsisTable of Contents1 Widerstände und ihre Werkstoffe.- 2 Kondensatoren und Isolierstoffe (dielektrische Werkstoffe).- 3 Spulen, Übertrager und magnetische Werkstoffe.- Anhang. Grundlagen der Zuverlässigkeitsanalyse und -synthese (A. Vlcek).- 1. Begriffsbestimmungen.- 2. Zuverlässigkeitsanalyse und -synthese.- 3. Ermittlung von Zuverlässigkeitsparametern.- Literatur.- 1. Widerstände und ihre Werkstoffe.- 2. Kondensatoren und Isolierstoffe (dielektrische Werkstoffe).- 3. Spulen, Übertrager und magnetische Werkstoffe.- Anhang. Grundlagen der Zuverlässigkeitsanalyse und -synthese.

Read more less

Book SynopsisTable of Contents1 Oberflächentechnologien — ein Überblick.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Überblick über Beschichtungsmethoden und ihre Anwendungen.- 1.2.1 PVD-Prozesse.- 1.2.2 CVD-Prozesse.- 1.2.3 Plasmapolymerisation.- 1.2.4 Elektrochemische Abscheidung.- 1.2.5 Chemische Abscheidung.- 1.2.6 Thermische Spritzverfahren.- 1.2.7 Auftragschweißen.- 1.2.8 Plattier-Verfahren.- 1.2.9 Abscheidung aus der metallischen Schmelze.- 1.2.10 Abscheidung von Schichten aus organischen Polymeren.- 1.2.11 Schichtdickenbereiche und Aufwachsraten.- 1.3 Überblick über die Methoden zur Modifizierung der Randschicht.- 1.4 Zur Unterscheidung: dünne Schicht - dicke Schicht.- 1.5 Zum Aufbau des Buches.- 2 Haftfestigkeit und MikroStruktur der Schichten, Vorbehandlung der Substrate.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Übergangs(Interface)-Zone zwischen Substrat und Schicht.- 2.2.1 Keimbildung und Schichtaufbau.- 2.2.2 Mechanischer Übergang.- 2.2.3 Monoschicht/Monoschicht-Übergang.- 2.2.4 Verbindungsübergang.- 2.2.5 Diffusionsübergang.- 2.2.6 Pseudodiffusionsübergang.- 2.3 MikroStruktur von PVD-Kondensaten.- 2.3.1 Strukturzonen-Modelle.- 2.3.2 Einfluß des Inertgasdruckes auf die Struktur.- 2.3.3 Einfluß des Ionenbombardements auf die Struktur.- 2.4 Inkorporation von Fremdatomen.- 2.5 Innere Spannungen in der Schicht.- 2.6 Haftfestigkeit der Schicht.- 2.7 Zeitliche Änderungen der Haftfestigkeit.- 2.8 Folgerungen in bezug auf die Vorbereitung der Substrate.- 2.8.1 Glas-und Oxidkeramik-Oberflächen als Substrate.- 2.8.1.1 Vorreinigung.- 2.8.1.2 Glimmentladungsreinigung.- 2.8.1.3 Sputterreinigung.- 2.8.1.4 Möglichkeiten zur Verbesserung der Haftfestigkeit.- 2.8.2 Metalloberflächen als Substrate.- 2.8.3 Organische Polymere als Substrate.- 3 Meß- und Prüftechnik von Oberflächen und dünnen Schichten.- 3.1. Messung der Schichtdicke und der Depositionsrate.- 3.1.1 Gravimetrische Methoden.- 3.1.1.1 Schwingquarz-Methode.- 3.1.1.2 Mikrowägung.- 3.1.1.3 Dosierte Massezufuhr.- 3.1.1.4 Quantitative Beschichtung.- 3.1.2 Optische Methoden.- 3.1.2.1 Photometer-Methode.- 3.1.2.2 Weitere optische Methoden.- 3.1.3 Direkte Meßmethoden.- 3.1.3.1 Stylus-Methode.- 3.1.3.2 Messung mit dem Licht-und dem Elektronenmikroskop.- 3.1.4 Auf der Messung elektrischer oder magnetischer Größen beruhende Methoden.- 3.1.4.1 Widerstandsmeßmethode.- 3.1.4.2 Kapazitätsmeßmethode.- 3.1.4.3 Wirbelstrommeßmethode.- 3.1.4.4 Coulometrische Meßmethode.- 3.1.4.5 Magnetische Meßmethode.- 3.1.4.6 Methode der Durchschlagspannung.- 3.1.4.7 Ultraschall-Impulsecho-Methode.- 3.1.5 Auf Teilchen-Wechselwirkungen beruhende Methoden.- 3.1.5.1 Verdampfungsrate-Monitor und optische Emissionsspektrometrie.- 3.1.5.2 Weitere auf Wechselwirkungen beruhende Methoden.- 3.2 Analyse der chemischen Zusammensetzung.- 3.2.1 Elektronenstrahl-Mikroanalyse (EPM).- 3.2.2 Auger-Elektronenspektroskopie (AES).- 3.2.3 Photoelektronenspektroskopie (ESCA).- 3.2.4 Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS).- 3.2.5 Sekundär-Neutralteilchen-Massenspektrometrie (SNMS).- 3.2.6 Ionen-Streuspektroskopie (ISS).- 3.2.7 Rutherford-Rückstreuungsspektroskopie (RBS) und andere Hochenergiemethoden.- 3.2.8 Zur Anwendung der Oberflächenanalytik.- 3.3 Untersuchung der mikrogeometrischen und der kristallinen Struktur.- 3.4 Untersuchung physikalischer Eigenschaften der Schichten.- 3.5 Untersuchung mechanisch-technologischer Eigenschaften.- 3.5.1 Mikrohärte.- 3.5.2 Haftfestigkeit.- 3.5.3 Reibung und Verschleiß.- 3.5.4 Eigenspannungen.- 3.6 Funktionsorientierte Prüfverfahren.- 4 Plasmen in der Oberflächentechnologie.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Erzeugung von Niederdruckplasmen.- 4.3 Plasmakenngrößen.- 4.3.1 Trägerdichte und Ionisierungsgrad.- 4.3.2 Elektronen-und Ionentemperatur.- 4.3.3 Mittlere freie Weglänge und Wirkungsquerschnitte.- 4.3.4 Stoßfrequenzen.- 4.3.5 Beweglichkeiten und Diffusionskoefílzienten.- 4.3.6 Elektrische Leitfähigkeit.- 4.3.7 Teilchenbewegung im Magnetfeld.- 4.4 Kollektive Phänomene.- 4.4.1 Kenngrößen.- 4.4.2 Raumladungsschichten und Ströme auf Elektroden im Plasma.- 4.4.3 Bestimmung der Plasmaparameter.- 4.5 Hochfrequenzentladungen und das Prinzip des HF-Sputterns.- 4.6 Reaktionen im Plasma.- 4.6.1 Volumenreaktionen.- 4.6.2 Oberflächenreaktionen.- 4.6.2.1 Reaktionen durch Ionenbombardement.- 4.6.2.2 Reaktionen durch Elektronenbombardement.- 5 Bedampfungstechniken.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Grundlagen des Bedampfungsprozesses.- 5.2.1 Forderungen an den Restgasdruck.- 5.2.2 Zum Vakuumsystem.- 5.2.3 Verdampfungsrate und Dampfdruck.- 5.2.4 Räumliche Verteilung der Dampfstromdichte und Verteilung der Schichtdicke auf verschiedenen Substraten.- 5.2.5 Substratträger und Schichtdickengleichmäßigkeit.- 5.2.6 Aufdampfmaterialien.- 5.2.6.1 Chemische Elemente.- 5.2.6.2 Chemische Verbindungen.- 5.2.6.3 Legierungen, Mischungen.- 5.2.7 Spezielle Verfahren zur Erzielung von Schichten definierter Zusammensetzung.- 5.2.7.1 Mehrquellenverdampfung.- 5.2.7.2 Eintiegelverdampfung mit kontinuierlicher Materialnachlieferung.- 5.2.7.3 Flash-Verdampfung.- 5.2.7.4 Reaktive Bedampfung.- 5.2.7.5 Aktivierte reaktive Bedampfung.- 5.3 Verdampfungsquellen.- 5.3.1 Widerstandsheizung.- 5.3.1.1 Direkte Widerstandsheizung.- 5.3.1.2 Indirekte Widerstandsheizung.- 5.3.2 Induktive Heizung.- 5.3.3 Elektronenstrahlverdampfer.- 5.3.3.1 Verdampfer mit Transversal-Elektronenkanone.- 5.3.3.2 Verdampfer mit Axial-Elektronenkanone.- 5.3.4 Weitere Verdampfungsmethoden.- 5.3.5 Kontinuierliche Verdampfung.- 5.4 Automatische Pumpstand- und Verdampfungssteuerungen.- 5.5 Ausführungsformen von Beschickungsanlagen.- 5.6 Anwendungen.- 6 Sputtertechniken.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Gesetzmäßigkeiten des Sputterprozesses.- 6.2.1 Sputtern von elementaren, polykristallinen Materialien.- 6.2.1.1 Sputterausbeute.- 6.2.1.2 Energie-und Winkelverteilung der abgestäubten Atome.- 6.2.1.3 Mechanismus des Sputterprozesses.- 6.2.2 Sputtern von Legierungen.- 6.2.3 Sputtern von Verbindungen.- 6.2.4 Reaktives Sputtern.- 6.3 Praktische Ausführung verschiedener Sputtertechniken.- 6.3.1 Planare Dioden mit Gleich-und HF-Spannung.- 6.3.2 Triodensystem mit fremderregtem Plasma.- 6.3.3 Magnetron-Sputtersysteme.- 6.3.3.1 Zylindrische Magnetrons mit elektrostatischem Plasmaeinschluß.- 6.3.3.2 Zylindrische Magnetrons mit magnetischem Plasmaeinschluß.- 6.3.3.3 Planare Magnetrons und Sputter-Gun-Magnetrons.- 6.3.3.4 Hochfrequenzbetriebene Magnetrons.- 6.3.4 Ionenstrahl-Sputtern.- 6.3.5 Sputtertargets.- 6.3.5.1 Herstellung der Targetmaterialien.- 6.3.5.2 Kühlung der Targets..- 6.3.5.3 Mit planaren Magnetrons erzielbare Depositionsraten.- 6.3.6 Sputteranlagen.- 6.3.7 Anwendungen der Sputtertechniken.- 6.3.7.1 Anwendungen in der Elektronikindustrie.- 6.3.7.2 Optische Anwendungen.- 6.3.7.3 Reibungsarme Schichten.- 6.3.7.4 Verschleißfeste harte Schichten.- 6.3.7.5 Dekorative Schichten.- 7 Ionenplattieren.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Mechanismus des Ionenplattierens.- 7.2.1 Beispiel eines Ionenplattierprozesses.- 7.2.2 Wirkungen des Teilchenbombardements auf die Substratoberfläche.- 7.2.3 Bildung der Interfaceschicht unter dem Einfluß des Teilchenbombardements.- 7.2.4 Einflüsse des Teilchenbombardements auf die Struktur und andere Eigenschaften der Schichten.- 7.2.5 Reaktives Ionenplattieren (RIP).- 7.3 Ausfuhrungsformen von Ionenplattier-Anlagen.- 7.3.1 Ionenplattieren mit DC-Glimmentladung.- 7.3.2 Ionenplattieren im Hochvakuum mit separater Ionenquelle.- 7.3.3 Ionenplattieren mit HF-Entladung.- 7.3.4 Ionenplattieren mit Plasmastrom.- 7.3.5 Ionenplattieren mit Triodenanordnung.- 7.3.6 Ionenplattieren mit elektronenstrahl-induziertem Plasma.- 7.3.7 Ionenplattieren mit Magnetron-Sputtertarget.- 7.3.8 Ionenplattieren mit Hohlkathoden-Bogenentladung.- 7.3.9 Ionenplattieren mit Niedervolt-Bogenentladung.- 7.3.10 Ionenplattieren mit thermischem Bogen (Are-Verdampfung).- 7.3.11 Ionenplattieren mit Ionen-Cluster-Strahl.- 7.4 Anwendungen des Ionenplattierens.- 7.4.1 Verschleißschutzschichten auf Werkzeugen und Bauteilen.- 7.4.2 Minderung der Reibung von Metalloberflächen.- 7.4.3 Fügetechnik (Bonding).- 7.4.4 Korrosionsschutz.- 7.4.5 Anwendungen in der Elektronik.- 7.4.6 Optische Schichten.- 7.4.7 Dekorative, goldfarbene TiN-Schichten.- 8 Chemische Abscheidung aus der Gasphase: CVD-Verfahren.- 8.1 Das CVD-Verfahren.- 8.2 Theoretische Grundlagen.- 8.3 CVD-Reaktoren.- 8.4 Eigenschaften der CVD-Schichten.- 8.4.1 Interface-Zone und Struktur der Schichten.- 8.4.2 Duktilität, Sprödigkeit.- 8.4.3 Haftfestigkeit.- 8.4.4 Schichtdicke, Abscheidungsrate und Gleichmäßigkeit.- 8.4.5 Reibungs- und Verschleißverhalten.- 8.5 Anwendungen von CVD-Schichten.- 8.5.1 Verschleiß-Schutzschichten.- 8.5.1.1 Beschichtete Werkzeuge aus Hartmetall.- 8.5.1.2 Beschichtete Werkzeuge aus Stahl.- 8.5.1.3 Instrumentenlager und Wälzlager.- 8.5.1.4 Weitere Beispiele für Verschleißschutzschichten.- 8.5.2 Korrosions-Schutzschichten.- 8.5.3 Spezielle Werkstoffe und Bauelemente.- 8.5.3.1 Materialien für die Halbleitertechnologie.- 8.5.3.2 Pyrolithischer Graphit.- 8.5.3.3 Pyrolithischer Kohlenstoff.- 8.5.3.4 Kompositwerkstoffe.- 8.5.3.5 Mikrokugeln und durch CVD erzeugte Bauteile.- 8.5.3.6 Oberflächen mit dendritischer Struktur für die Energietechnik.- 8.5.4 Lichtwellenleiter.- 8.5.4.1 CVD-Abscheidung auf rotierendem Substratstab, OVPO-Prozeß.- 8.5.4.2 CVD-Abscheidung auf der Stirnfläche eines Quarzstabes, AD-Prozeß.- 8.5.4.3 CVD-Abscheidung auf der Innenfläche eines rotierenden Quarzrohres, MCVD-Prozeß.- 8.5.4.4 Varianten des MCVD-Prozesses.- 8.5.4.5 Faserziehtechnologie.- 8.5.4.6 Weitere Herstellungsverfahren von Lichtwellenleitern.- 9 Plasma-aktivierte chemische Dampfabscheidung (PACVD).- 9.1 Einleitung.- 9.2 Physikalische und chemische Grundlagen des PACVD-Prozesses.- 9.2.1 Das Plasma beim PACVD-Prozeß.- 9.2.2 Plasmachemische Reaktionen.- 9.2.3 Schichtwachstum.- 9.3 Praktische Ausführung von PACVD-Reaktoren.- 9.4 Ergebnisse und Anwendungen.- 9.4.1 Harter amorpher Kohlenstoff (a-C:H).- 9.4.2 Metall-Kohlenstoff-Schichten.- 9.4.3 Amorphes Silizium (a-Si).- 9.4.3.1 Passivierung der Strukturdefekte von a-Si.- 9.4.3.2 Präparation von a-Si:H.- 9.4.3.3 Dotierung von a-Si:H.- 9.4.3.4 Mikrokristallines Silizium µx-Si:H.- 9.4.3.5 Weitere Präpationsmethoden für Si-Schichten.- 9.4.3.6 Anwendungen der a-Si:H-Technologie.- 9.4.4 Siliziumnitrid.- 9.4.5 Siliziumoxid und Siliziumoxinitrid.- 9.4.6 Siliziumcarbid.- 9.4.7 Weitere durch PACVD darstellbare Materialien.- 9.4.8 Plasmadotieren.- 10 Plasmapolymerisation.- 10.1 Merkmale der Plasmapolymerisation.- 10.2 Reaktoren.- 10.3 Monomere ..- 10.4 Depositionsraten plasmapolymerisierter Schichten als Funktion der Prozeßparameter.- 10.5 Anlagen für die Plasmapolymerisation.- 10.6 Anwendungen der Plasmapolymerisation.- 10.6.1 Membrantechnik.- 10.6.1.1 Inverse Osmose.- 10.6.1.2 Gastrennung.- 10.6.1.3 Diffusionsbarrieren gegen Gasabgabe und Permeation.- 10.6.2 Optische Schichten.- 10.6.2.1 Schutzschichten auf Metallspiegeln für die Solartechnik.- 10.6.2.2 Antireflexschichten auf Plexiglas (PMMA).- 10.6.2.3 Antireflexschichten auf Fenstern von IR-Lasern.- 10.6.2.4 Lichtleiter für die integrierte Optik.- 10.6.3 Elektronik.- 10.6.3.1 Plasmapolymerisierte MMA-Filme für die Elektronenstrahllithographie.- 10.6.3.2 Schutzfilme für elektronische Bauelemente.- 10.6.3.3 Dünnschicht-Bauelemente.- 10.6.4 Kunststofftechnik.- 10.6.5 Biomedizinische Technik.- 10.6.6 Pharmazeutische Technik.- 11 Elektrochemische und chemische Verfahren zur Herstellung von Schichten.- 11.1 Überblick.- 11.2 Galvanische Abscheidung von Schichten.- 11.2.1 Abscheidung aus wässerigen Elektrolyten.- 11.2.1.1 Grundlagen.- 11.2.1.2 Die experimentellen Parameter.- 11.2.1.3 Struktur und Eigenschaften der Metallschichten.- 11.2.1.4 Zur Ausführung des galvanischen Prozesses.- 11.2.1.5 Anwendungen von galvanischen Metall- und Legierungsschichten.- 11.2.1.6 Diffusionsschichten.- 11.2.1.7 Galvanisch abgeschiedene Dispersionsschichten.- 11.2.1.8 Beschichtung durch eine Verdrängungsreaktion an der Kathode.- 11.2.2 Galvanische Abscheidung aus nichtwässerigen Elektrolyten.- 11.2.2.1 Galvanisches Aluminieren.- 11.2.2.2 Halbleitende Metallchalcogenide.- 11.2.3 Elektrolytische Abscheidung aus der Salzschmelze.- 11.2.3.1. Zur Ausführung des Prozesses.- 11.2.3.2 Eigenschaften der Schichten.- 11.2.3.3 Anwendungen der Abscheidung aus der Salzschmelze.- 11.2.4 Galvanoformung.- 11.3 Anodische Oxidation.- 11.3.1 Die auf Aluminium entstehende Sperrschicht.- 11.3.2 Die auf Aluminium entstehende Duplexschicht.- 11.3.3 Duplexschichten und ihre Eigenschaften.- 11.3.4 Aluminium-Hartoxid-Schichten.- 11.3.5 Anodische Oxidation weiterer Metalle.- 11.4 Elektrochemische Spezialverfahren.- 11.4.1 Elektrophorese.- 11.4.2 Elektrotauchlackierung.- 11.4.3 Elektropolieren.- 11.5 Chemische Herstellung von Schichten aus der Lösung.- 11.5.1 Chemisch-reduktive Abscheidung.- 11.5.1.1 Beschichten durch autokatalytische Reduktion (electroless plating).- 11.5.1.2 Anwendungen des außenstromlosen, autokatalytischen Beschichtens.- 11.5.1.3 Weitere chemisch-reduktive Beschichtungsverfahren.- 11.5.2 Beschichten durch Pyrolyse-Sprühverfahren.- 11.5.3 Chemische Umwandlung von Metalloberflächen durch Chromatieren und Phosphatieren.- 12 Thermische Spritzverfahren.- 12.1 Einleitung.- 12.2 Verfahren der thermischen Spritztechnik.- 12.2.1 Flammspritzverfahren.- 12.2.2 Detonationsspritzverfahren.- 12.2.3 Lichtbogenspritzverfahren.- 12.2.4 Plasmaspritzverfahren.- 12.2.5 Vakuum-Plasmaspritzverfahren (VPS).- 12.2.6 Weitere thermische Spritzverfahren.- 12.2.7 Substrate und ihre Vorbereitung.- 12.2.8 Werkstoffe für Spritzverfahren.- 12.3 Eigenschaften der thermisch gespritzten Schichten.- 12.3.1 Struktur der Schichten.- 12.3.2 Dichte und Porosität.- 12.3.3 Oberflächenbeschaffenheit.- 12.3.4 Haftfestigkeit und innere Spannungen.- 12.3.5 Härte und Duktilität.- 12.4 Anwendungen der thermischen Spritzverfahren.- 12.4.1 Schutzschichten gegen Verschleiß.- 12.4.2 Schutzschichten gegen Korrosion.- 12.4.3 Wärmebarrieren.- 12.4.4 Schutzschichten gegen Hochtemperaturkorrosion.- 12.4.5 Herstellung ganzer Bauteile durch Plasmaspritzen.- 12.4.6 Einlauf-und Anlaufschichten.- 12.4.7 Reparatur von Schichten und Bauteilen.- 12.4.8 Oberflächen mit besonderen Eigenschaften, hergestellt durch Plasma- und Vakuum-Plasmaspritzen.- 13 Auftragschweißen und Plattieren.- 13.1 Überblick.- 13.2 Verfahren des Auftragschweißens.- 13.2.1 Flammen-Auftragschweißen.- 13.2.2 Lichtbogen-Auftragschweißen.- 13.2.2.1 Wolfram-Inertgas (WIG)-Auftragschweißen.- 13.2.2.2 Metall-Inertgas(MIG)-Auftragschweißen.- 13.2.2.3 Metall-Aktivgas (MAG)-Auftragschweißen.- 13.2.2.4 Unter-Pulver (UP)-Auftragschweißen.- 13.2.3 Elektro-Schlacke(ES)-Auftragschweißen.- 13.2.4 Plasma-Auftragschweißen.- 13.2.4.1 Plasma-Pulver- und Plasma-MIG-Auftragschweißen.- 13.2.4.2 Plasma-Heißdraht-Auftragschweißen.- 13.2.5 Zur Auswahl des Schichtmaterials.- 13.2.6 Anwendungen des Auftragschweißens.- 13.2.6.1 Beschichten von Maschinenteilen.- 13.2.6.2 Schweißplattieren in der Halbzeugfertigung.- 13.3 Plattier-Verfahren.- 13.3.1 Gießplattieren.- 13.3.2 Walzplattieren.- 13.3.3 Sprengplattieren.- 13.3.4 Punktplattieren.- 13.3.5 Reibplattieren.- 13.3.6 Aluminothermisches Plattieren.- 14 Durch Schmelztauchen und Rascherstarrung erzeugte Metallschichten.- 14.1 Schmelztauchverfahren.- 14.1.1 Diskontinuierliches Schmelz tauchverfahren.- 14.1.2 Kontinuierliches Schmelztauchverfahren.- 14.1.3 Eigenschaften und Anwendungen von Schmelztauchüberzügen auf Stahlband und Feinblech.- 14.1.3.1 Zinküberzüge.- 14.1.3.2 Aluminiumüberzüge.- 14.1.3.3 Zinnüberzüge.- 14.1.3.4 Bleiüberzüge.- 14.1.3.5 Weitere Metallüberzüge.- 14.2 Rascherstarrung aus der Schmelze (liquid quenching).- 14.2.1 Herstellung metallischer Gläser.- 14.2.2 Eigenschaften und Anwendungen metallischer Gläser.- 14.2.3 Weitere Verfahren zur Erzeugung amorpher Metalle.- 15 Schichten aus organischen Polymeren und dispersen Systemen.- 15.1 Beschichtungsmaterialien.- 15.2 Mechanismen der Schichtbildung.- 15.3 Lösungsmittelarme Lacke.- 15.4 Anwendungen von Polymerschichten.- 15.4.1 Dekorative Schichten.- 15.4.2 Schutz vor Korrosion und Verwitterung.- 15.4.3 Reibungsarme Polymerschichten.- 15.4.4 Antistatische Polymerschichten.- 15.4.5 Elektrische Anwendungen.- 15.5 Vorbehandlung der Substrate.- 15.6 Beschichtungsverfahren.- 15.6.1 Mechanische Verfahren.- 15.6.1.1 Lackieren und Drucken.- 15.6.1.2 Siebdruck elektrischer Schaltungen.- 15.6.1.3 Tauch-, Spin- und Gießbeschichten.- 15.6.1.4 Laminieren von Polymerschichten.- 15.6.2 Thermische Verfahren.- 15.6.2.1 Extrusion aus der Schmelze.- 15.6.2.2 Fließbettbeschichten.- 15.6.3 Spritzverfahren.- 15.6.3.1 Mechanische Spritzverfahren.- 15.6.3.2 Elektrostatische Spritzverfahren.- 15.6.3.3 Thermische Spritzverfahren.- 15.6.4 Weitere Verfahren zur Herstellung polymerer Schichten.- 15.7 Anwendungen des Tauchverfahrens und des elektrostatischen Spritzens auch auf andere nichtmetallische Werkstoffe.- Tabellenanhang.- Physikalische Eigenschaften von Schichtmaterialien für verschiedene Beschichtungsprozesse und Hinweise auf Anwendungen.- A 1 Chemische Elemente als Schichtmaterialien für PVD- und CVD-Prozesse.- A 2 Anwendungen chemischer Elemente als Schichtmaterialien in der Elektronik, Optik und Oberflächenvergütung.- A 3 Fluoride als Schichtmaterialien für PVD-Prozesse und Anwendungen.- A 4 Oxide und Oxid-Verbindungen als Schichtmaterialien für PVD-, CVD-und Tauchprozesse und Anwendungen.- A 5 Nichtoxidische Chalcogenide und einige Halbleiter als Schichtmaterialien und deren technische Anwendungen.- A 6 Legierungen und Cermets als Schichtmaterialien für PVD-Prozesse.- A 7 Boride als Schichtmaterialien und deren Anwendungen.- A 8 Carbide als Schichtmaterialien und deren Anwendungen.- A 9 Nitride als Schichtmaterialien und deren Anwendungen.- A 10 Suicide als Schichtmaterialien und deren Anwendungen.- Literatur.

Read more less

Book SynopsisIn these lectures we summarize certain results on models in statistical physics and quantum field theory and especially emphasize the deep relation­ ship between these subjects. From a physical point of view, we study phase transitions of realistic systems; from a more mathematical point of view, we describe field theoretical models defined on a euclidean space-time lattice, for which the lattice constant serves as a cutoff. The connection between these two approaches is obtained by identifying partition functions for spin models with discretized functional integrals. After an introduction to critical phenomena, we present methods which prove the existence or nonexistence of phase transitions for the Ising and Heisenberg models in various dimensions. As an example of a solvable system we discuss the two-dimensional Ising model. Topological excitations determine sectors of field theoretical models. In order to illustrate this, we first discuss soliton solutions of completely integrable classical models. Afterwards we dis­ cuss sectors for the external field problem and for the Schwinger model. Then we put gauge models on a lattice, give a survey of some rigorous results and discuss the phase structure of some lattice gauge models. Since great interest has recently been shown in string models, we give a short introduction to both the classical mechanics of strings and the bosonic and fermionic models. The formulation of the continuum limit for lattice systems leads to a discussion of the renormalization group, which we apply to various models.Table of Contents1. Introduction.- 1.1 Phase Transitions — Critical Phenomena.- 1.1.1 Historical Survey.- 1.1.2 Gas-Liquid Transition.- 1.1.3 Ferromagnetism.- 1.1.4 Critical Exponents.- 2. Spin Systems.- 2.1 Ising Model — General Results.- 2.1.1 Introduction.- 2.1.2 Ising Model in One Dimension.- 2.1.3 Duality.- 2.1.4 Peierls’ Argument.- 2.1.5 Correlation Inequalities.- 2.2 Heisenberg Model.- 2.2.1 Bogoliubov Inequality.- 2.2.2 Absence of Spontaneous Magnetization for d = 1 and d = 2.- 2.2.3 Existence of a Phase Transition for d Greater than or Equal to Three.- 2.3 ø4-Model.- 2.3.1 Random Walk on a Lattice.- 2.3.2 Polymer Representation.- 2.3.3 Correlation Inequality.- 2.3.4 Continuum Limit.- 2.4 Two-Dimensional Ising Model.- 2.4.1 Transfer Matrix.- 2.4.2 Klein-Jordan-Wigner Transformation.- 2.4.3 Fourier Transformation.- 2.4.4 Bogoliubov Transformation.- 3. Two-Dimensional Field Theory.- 3.1 Solitons.- 3.1.1 Inverse Scattering Formalism.- 3.1.2 Solving Certain Nonlinear Partial Differential Equations.- 3.1.3 A Model for Polyacetylene.- 3.2 Sectors in Field Theoretical Models.- 3.2.1 External Field Problems.- 3.2.2 The Schwinger Model.- 4. Lattice Gauge Models.- 4.1 Formulation.- 4.1.1 Axioms.- 4.1.2 The Rolling Ball.- 4.1.3 Classical Field Theory.- 4.1.4 Formulation of Lattice Gauge Models.- 4.1.5 Fermions on the Lattice.- 4.2 Rigorous Results.- 4.2.1 Faddeev-Popov “Trick” on a Lattice.- 4.2.2 Physical Positivity = Osterwalder-Schrader Positivity.- 4.2.3 Cluster Expansion.- 4.2.4 Confinement.- 4.2.5 Remarks on Numerical Methods.- 4.2.6 Recent Developments.- 5. String Models.- 5.1 Introduction to Strings.- 5.1.1 Classical Mechanics of Strings.- 5.1.2 Quantization of the Bosonic String.- 5.1.3 Fermionic Strings and Superstrings.- 6. Renormalization Group.- 6.1 Formulation.- 6.1.1 Scaling Laws.- 6.1.2 Kadanoff’s Block Spin Method.- 6.1.3 Wilson’s Renormalization Group Ideas.- 6.1.4 Ising Model d = 1.- 6.2 Application of the Renormalization Group Ideas to Special Models.- 6.2.1 Central Limit Theorem.- 6.2.2 Hierarchical Model.- 6.2.3 Two-Dimensional Ising Model.- 6.2.4 Ginzburg-Landau-Wilson Model.- 6.2.5 Feigenbaum’s Route to Chaos.- General References.

Read more less

Book SynopsisThis book will be useful to solid-state scientists, device engineers, and students involved in semiconductor design and technology. It provides a lucid account of band structure, density of states, charge transport, energy transport, and optical processes, along with a detailed description of many devices. It includes sections on superlattices and quantum well structures, the effects of deep-level impurities on transport, and the quantum Hall effect. This 8th edition has been revised and updated, including several new sections.Trade ReviewFrom the reviews of the ninth edition: "This book of K. Seeger is one of the mostly used source book in the field of semiconductor physics. … it has become the reference book of many teachers, students and researchers, both in fundamental and applied solid state science. … Altogether … this book will undoubtedly continue to be very attractive as a reference book for teachers and researchers in the field of semiconductors." (Michel Wautelet, Physicalia Magazine, Vol. 28 (1), 2006)Table of Contents1. Elementary Properties of Semiconductors.- 2. Energy Band Structure.- 3. Semiconductor Statistics.- 4. Charge and Energy Transport in a Nondegenerate Electron Gas.- 5. Carrier Diffusion Processes.- 6. Scattering Processes in a Spherical One-Valley Model.- 7. Charge Transport and Scattering Processes in the Many-Valley Model.- 8. Carrier Transport in the Warped-Sphere Model.- 9. Quantum Effects in Transport Phenomena.- 10. Impact Ionization and Avalanche Breakdown.- 11. Optical Absorption and Reflection.- 12. Photoconductivity.- 13. Light Generation by Semiconductors.- 14. Surface and Interface Properties and the Quantum Hall Effect.- 15. Miscellaneous Semiconductors.- Appendices.- A. Table A: Physical Constants.- B. Envelope wave function for Quantum Wells.- C. Table C: Semiconductor and Semimetal Data.- References.- About the Author.

Read more less

Book SynopsisThis book is a new edition of Volumes 3 and 4 of Walter Thirring’s famous textbook on mathematical physics. The first part is devoted to quantum mechanics and especially to its applications to scattering theory, atoms and molecules. The second part deals with quantum statistical mechanics examining fundamental concepts like entropy, ergodicity and thermodynamic functions.Trade ReviewFrom the reviews of the second edition: "Just as the general theory of relativity leads to many new mathematical advances and applications, the same is true of quantum mechanics. It is these mathematical advances that are the topic of this extensive volume, a volume which also delineates how these advances made possible the difficult transition from understanding hydrogen to understanding complex atoms, molecules, and ‘large systems’. As such this volume will serve as an excellent source book for the mathematical basis of the many recent advances in quantum mechanics. It will also serve as an excellent text book for an advanced course in either quantum physics or applied mathematics." (Physicalia, 25/3, 2003) "This work is written uncompromisingly for the mathematical physicist … . Thirring writes concisely but with a clarity that makes the book easy to read. … There are extensive bibliographies, with references mostly to articles in journals … . There are copious problems and–even better-all the solutions. … the volume would make a valuable addition to the library of … a mathematical physicist." (Prof. A.I. Solomon, Contemporary Physics, Vol. 46 (4), 2005) "This volume will serve as an excellent source book for the mathematical basis of the many recent advances in quantum mechanics. It will also serve as an excellent textbook … . Each chapter is chock full of mathematical derivations and proofs but perhaps the most interesting part of each proof is the following section entitled ‘Remarks’ sections which are full of interesting details, ideas, drawbacks, comments, and references. … As is usually the case with Springer-Verlag, this book has been beautifully produced … ." (Fernande Grandjean and Gary J. Long, Physicalia, Vol. 25 (3), 2003)Table of ContentsI Quantum Mechanics of Atoms and Molecules.- 1 Introduction.- 2 The Mathematical Formulation of Quantum Mechanics.- 3 Quantum Dynamics.- 4 Atomic Systems.- II Quantum Mechanics of Large Systems.- 1 Systems with Many Particles.- 2 Thermostatics.- 3 Thermodynamics.- 4 Physical Systems.- Bibliography to Part I.- Bibliography to Part II.

Read more less

Book SynopsisThis comprehensive summary of the current state of the art of titanium addresses all aspects of titanium. It is all covered, from the magical metal’s basic characteristics and physical metallurgy to the correlations between processing, microstructure and properties. Richly illustrated with more than 300 figures, this compendium takes a conceptual approach to the physical metallurgy and applications of titanium, making it suitable as a reference and tutorial for materials scientists and engineers.Trade ReviewFrom the reviews: "This comprehensive summary of the current state of the art of titanium addresses, in varying levels of detail, all aspects of titanium … . Richly illustrated, this compendium takes a conceptual approach to the physical metallurgy and applications of titanium, making it suitable as a reference and tutorial for materials scientists and engineers." (Materiaux et Techniques, Issue 5-6, 2003) "The book has achieved a comprehensive coverage on physical metallurgy and applications of titanium alloys. It would be suitable for varying levels of people from postgraduate students just entering the titanium field, to experienced researchers and engineers. I started working with titanium in 1998 … but was still able to find much new and interesting information in this book." (Wei Sha, Materials World, Inc. Metals and Materials, Plastic and Rubber, British Ceramic Jl., Vol. 13 (5), May, 2005)Table of ContentsFundamental Aspects.- Technological Aspects.- Commercially Pure (CP) Titanium and Alpha Alloys.- Alpha + Beta Alloys.- High Temperature Alloys.- Beta Alloys.- Titanium Based Intermetallics.- Titanium Matrix Composites.- Special Properties and Applications of Titanium.

Read more less

Book SynopsisThis edition differs from the second chiefly in the addition of about 100 pages devoted to the quantum (or geometric, or Berry) phase, a subject that did not exist when this book was written. The changes in the remainder of the book consist of corrections of a small number of misprints. While it may seem that adding two chapters on the quantum phase is overemphasizing a currently fashionable subject, they actually complete the development of quantum theory as given in this book. We start with simple models, synthesizing them into complicated "molecules." With the new chap­ ters. we end with complicated "molecules," dividing them into simpler parts. This process of dividing a complex system into parts quite naturally gives rise to a gauge theory, of which the geometric phase is a manifestation - with consequences not only in theory, but observable in experiments. For this rea­ son, the geometric phase is not a mere fashion, but a discovery that will retain its importance forever and must be discussed in textbooks on quantum mechanics. to acknowledge help and advice from Mark Loewe with the I would like writing and also of the new part of the book. In addition, I would like to express my gratitude to J. Anandan, M. Berry, and c.A. Mead, who have read parts or all of the new material and have provided valuable advice.Table of ContentsI Mathematical Preliminaries.- II Foundations of Quantum Mechanics—The Harmonic Oscillator.- III Energy Spectra of Some Molecules.- IV Complete Systems of Commuting Observables.- V Addition of Angular Momenta—The Wigner-Eckart Theorem.- VI Hydrogen Atom—The Quantum-Mechanical Kepler Problem.- VII Alkali Atoms and the Schrödinger Equation of One-Electron Atoms.- VIII Perturbation Theory.- IX Electron Spin.- X Indistinguishable Particles.- XI Two-Electron Systems—The Helium Atom.- XII Time Evolution.- XIII Some Fundamental Properties of Quantum Mechanics.- XIV Transitions in Quantum Physical Systems—Cross Section.- XV Formal Scattering Theory and Other Theoretical Considerations.- XVI Elastic and Inelastic Scattering for Spherically Symmetric Interactions.- XVII Free and Exact Radial Wave Functions.- XVIII Resonance Phenomena.- XIX Time Reversal.- XX Resonances in Multichannel Systems.- XXI The Decay of Unstable Physical Systems.- XXII Quantal Phase Factors and Their Consequences.- XXIII A Quantum Physical System in a Quantum Environment—The Gauge Theory of Molecular Physics.- Epilogue.

Read more less

Book SynopsisCharacteristic of Schwabl’s work, this volume features a compelling mathematical presentation in which all intermediate steps are derived and where numerous examples for application and exercises help the reader to gain a thorough working knowledge of the subject. The treatment of relativistic wave equations and their symmetries and the fundamentals of quantum field theory lay the foundations for advanced studies in solid-state physics, nuclear and elementary particle physics. New material has been added to this third edition.Table of ContentsNonrelativistic Many-Particle Systems.- Second Quantization.- Spin-1/2 Fermions.- Bosons.- Correlation Functions, Scattering, and Response.- Relativistic Wave Equations.- Relativistic Wave Equations and their Derivation.- Lorentz Transformations and Covariance of the Dirac Equation.- Orbital Angular Momentum and Spin.- The Coulomb Potential.- The Foldy–Wouthuysen Transformation and Relativistic Corrections.- Physical Interpretation of the Solutions to the Dirac Equation.- Symmetries and Further Properties of the Dirac Equation.- Relativistic Fields.- Quantization of Relativistic Fields.- Free Fields.- Quantization of the Radiation Field.- Interacting Fields, Quantum Electrodynamics.

Read more less

Book SynopsisDer Band widmet sich den Werkstoffproblemen, die beim Schweißen auftreten können – bei der Verarbeitung von Eisenwerkstoffen und nichteisenmetallischen Werkstoffen. Die Metallurgie aller technisch bedeutsamen Werkstoffe wird ausführlich besprochen. Jedes Kapitel enthält Aufgaben zur Vertiefung des Stoffs. Ein Schwerpunkt der Neubearbeitung für die 4. Auflage ist die Anpassung an neue europäische und internationale Normen (bis März 2009), soweit sie für Deutschland Bedeutung haben. Neu hinzugekommen sind u. a. auch Hinweise zu neueren Stahlnormen.Trade ReviewAus den Rezensionen zur 4. Auflage: “... Das Buch für Maschinenbauer und Studierende ist praxisnah und geht bei dem wahrlich umfangreichen Stoff ins Detail, wo nötig. ... So ist ein Werk aus einem Guss entstanden, das beste Einführung in das Thema bietet, aber auch versierten Praktikern als Nachschlagewerk im Lauf des Ingenieurslebens zur Seite steht.“ (Reinhold Kampmann, in: buchkatalog.de, March/2012)Table of ContentsGrundlagen der Werkstoffkunde und der Korrosion.- Stähle – Werkstoffgrundlagen.- Einfluss des Schweißprozesses auf die Eigenschaften der Verbindung.- Schweißmetallurgie der Eisenwerkstoffe.- Schweißmetallurgie der nichteisenmetallischen Werkstoffe.- Anhang (spezielle Werkstoffprüfverfahren).- Sachwortverzeichnis.

Read more less

Book SynopsisDie „Klassiker der Technik“ sind unveränderte Neuauflagen traditionsreicher ingenieurwissenschaftlicher Werke. Wegen ihrer didaktischen Einzigartigkeit und der Zeitlosigkeit ihrer Inhalte gehören sie zur Standardliteratur. Hintergründe vieler computergestützter Verfahren erschließen sich erst durch das Studium dieses klassischen Wissens. In dem Klassiker zur Korrosion der Metalle wird der Stoff systematisch und didaktisch durchdacht dargestellt. Dabei beschränkt sich der Autor auf das Wesentliche und erläutert dennoch eine Fülle von Einzelfragen.Trade Review"... Es ist ... zur Vertiefung des Wissens von Insidern geeignet ... (es) wurden alle Kapitel über Korrosionsarten und -erscheinungen auf den neuesten Stand gebracht ... Doe Beschaffung der neuesten Auflage ist daher für Interessenten nahezu unumgänglich..." (Metall) "... Das Buch hat eine Vielzahl von Bildern und Tabellen und am Ende der einzelnen Kapitel jeweils eine ausführliche Literaturzusammenstellung. Die angesprochenen Sachverhalte sind klar und übersichtlich in logischer Abfolge dargestellt. Hervorzuheben bleibt die gelungene Verknüpfung zwischen den wissenschaftlichen Grundlagen und den praktischen Aspekten der Korrosion." (Schweißen und Schneiden)Table of ContentsKorrosionsreaktionen und Korrosionsprodukte.- Chemische Thermodynamik der Korrosion.- Der elektrolytische Mechanismus der Korrosion.- Die Kinetik der Elektrodenreaktionen.- Die Kinetik der gleichmäßigen Korrosion.- Inhibitoren der Säurekorrosion. Adsorption an Elektroden.- Besondere Aspekte der Korrosion von Legierungen.- Das Rosten des Eisens. Der Einfluß dicker Deckschichten.- Die Passivität der Metalle.- Die Einwirkung galvanischer Kurzschlußzellen auf die Korrosion.- Korrosions-Lochfraß, Lochkorrosion.- Interkristalline und intrakristalline Korrosion.- Wasserstoff in Eisen und Stahl: Beizblasen, Innenrisse, unterkritische Rißausbreitung.- Die Spannungsrißkorrosion.- Die Schwingungsrißkorrosion (Korrosionsermüdung).

Read more less

Book SynopsisWerner Heisenberg is one of the greatest scientists of our century. His work extends over a period of fifty years, ranging from turbulence theory, the establishment of quantum mechanics, its fundamental applications in atomic and solid state physics, to the theory of cosmic ray phenomena and of elementary particles. He recognized early the epistemological significance of the new discoveries. He was able to place the radical changes in the foundation of physics of this century in the historical context of natural philosophy. His thoughts on language as the medium to grasp scientific truth, artistic truth, religious truth, truth in general, reached many auditors and readers, scientists as well as non-scientists. In the 75 years of his life the political and social structure of his home country, of Europe and the world over underwent drastic changes. He grew up in Imperial Germany, made his great contributions to quantum mechanics during the period of the Weimar Republic and was engaged in nuclear physics when the potentates of the Third Reich tried to discredit relativity and quantum theory as "degenerate" science; in World War II he participated in the German effort to develop a nuclear reactor. After the war, he devoted himself mainly to the physics of elementary particles. In addition, he acted in many official capacities: for the promotion of research, the reconstruction of science in the Federal Republic of Germany, and the advancement of international collabora- tion.Table of ContentsBiographical Data — Werner Heisenberg (1901–1976).- Biographical Data — Werner Heisenberg (1901–1976).- Group 1: Hydrodynamic Stability and Turbulence (1922–1948).- Annotation.- Editorial Note.- 1.1 Die absoluten Dimensionen der Kármánschen Wirbelbewegung/ Absolute Dimensions of Kármán’s Vortex Motion.- 1.2 Über Stabilität und Turbulenz von Flüssigkeitsströmen/On the Stability and Turbulence of Fluid Flows.- 1.3 Zur statistischen Theorie der Turbulenz/ On the Statistical Theory of Turbulence.- 1.4 Die Gestalt der Spiralnebel/ The Form of Spiral Nebulae.- 1.5 On the Theory of Statistical and Isotropic Turbulence.- 1.6 Bemerkungen zum Turbulenzproblem/ Remarks on the Problem of Turbulence.- Group 2: On Atomic and Molecular Structure (1922–1925).- Annotation.- 2.1 Zur Quantentheorie der Linienstruktur und der anomalen Zeemaneffekte / Quantum Theory of Line Structure and of the Anomalous Zeeman Effects.- 2.2 Eine Bemerkung über relativistische Röntgendubletts und Linienschärfe / A Remark on Relativistic X-Ray Doublets and Line Width.- 2.3 Die Intensität der Mehrfachlinien und ihrer Zeemankomponenten/The Intensity of Line Multiplets and Their Zeeman Components.- 2.4 Über Phasenbeziehungen bei den Bohrschen Modellen von Atomen und Molekeln / Phase Relations in Bohr’s Models of Atoms and Molecules.- 2.5 Die Elektronenbahnen im angeregten Heliumatom/The Electron Orbits in the Excited Helium Atom.- 2.6 Zur Quantentheorie der Molekeln / On the Quantum Theory of Molecules.- 2.7 Über den Einfluß der Deformierbarkeit der Ionen auf optische und chemische Konstanten. I/Influence of Deformability of Ions on Optical and Chemical Constants I.- 2.8 Termstruktur der Multipletts höherer Stufe/Term Structure of the Multiplets of Higher Order.- 2.9 Bemerkung zu einer Arbeit von F. v. Wi?niewski: „Zur Theorie des Heliums“/Remark on a Paper of.- 2.10 Über den Einfluß der Deformierbarkeit der Ionen auf optische und chemische Konstanten. II. Stabilität und Bildungswärme dreiatomiger Molekeln und Ionen/Influence of Deformability of Ions on Optical and Chemical Constants II.- 2.11 Über eine Abanderung der formalen Regeln der Quantentheorie beim Problem der anomalen Zeemaneffekte/Alternation of the Formal Rules of Quantum Theory for the Problem of Anomalous Zeeman Effects.- 2.12 Zur Quantentheorie der Multiplettstruktur und der anomalen Zeemaneffekte/Quantum Theory of Multiplet Structure and of the Anomalous Zeeman Effects.- Group 3: Quantum Mechanics (1925–1927).- Annotation.- 3.1 Über eine Anwendung des Korrespondenzprinzips auf die Frage nach der Polarisation des Fluoreszenzlichtes/Application of the Correspondence Principle to the Polarization Problem of Fluorescence Light.- 3.2 Über die Streuung von Strahlung durch Atome/On the Dispersion of Radiation by Atoms.- 3.3 Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen/Quantum Theoretical Re-Interpretation of Kinematic and Mechanical Relations.- 3.4 Zur Quantenmechanik. II/On Quantum Mechanics II.- 3.5 Mehrkörperproblem und Resonanz in der Quantenmechanik/Many-Body Problem and Resonance in Quantum Mechanics.- 3.6 Schwankungserscheinungen und Quantenmechanik/Fluctuation Phenomena and Quantum Mechanics.- 3.7 Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik/The Perceptible Content of the Quantum Theoretical Kinematics and Mechanics.- Group 4: Applications of Quantum Mechanics (1926–1933).- Annotation.- 4.1 Anwendung der Quantenmechanik auf das Problem der anomalen Zeemaneffekte/ Application of Quantum Mechanics to Anomalous Zeeman Effects.- 4.2 Über die Spektra von Atomsystemen mit zwei Elektronen/On the Spectra of Two-Electron Atomic Systems.- 4.3 Mehrkörperprobleme und Resonanz in der Quantenmechanik. II / Many-Body Problems and Resonance in Quantum Mechanics II.- 4.4 Zur Theorie des Ferromagnetismus/On the Theory of Ferromagnetism.- 4.5 Zur Theorie der Magnetostriktion und der Magnetisierungskurve/On the Theory of Magnetostriction and of the Magnetization Curve.- 4.6 Notiz zur Arbeit des Herrn N. Tunazima: Zum Ferromagnetismus/Note on a Paper of N. Tunazima: On Ferromagnetism.- 4.7 Zum Paulischen Ausschließungsprinzip/On Pauli’s Exclusion Principle..- 4.8 Über die inkohärente Streuung von Röntgenstrahlen/On Incoherent X-Ray Diffraction.- Bibliographical Citation List.

Read more less

Book SynopsisThis is the final volume of Heisenberg's Collected Works. It contains his papers on a (nonlinear) unified theory of elementary particles, as well as his contribution to superconductivity and multiparticle production. Especially interesting is the first group of papers, which is split intotwo sections dealing with, firstly, the formulation of the famous nonlinear spinor equation and, secondly,its applications. Among others the reader willfind a thorough discussion of Heisenberg's collaboration with W. Pauli on these matters. Illuminating annotations to the various sections in this volume have been provided by H. Koppe, R. Hagedorn and the editors.

Read more less

Book SynopsisDieses als Kompendium konzipierte Buch - mit Lehrbuchcharakter - vermittelt das Grundwissen über die äußere Beschaffenheit sowie die chemischen, physikochemischen und physikalischen Eigenschaften textiler Faserstoffe. Es ist in erster Linie für Ingenieure und Technologen gedacht, die mit der Herstellung, Verarbeitung oder dem Einsatz textiler Faserstoffe maßgebend betraut sind. Für sie ist es unumgänglich, sich ausreichend mit der chemisch-strukturellen Beschaffenheit, den zahlreichen Eigenschaften sowie den Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der Fasern zu befassen. Es wird jedoch auch dem Studenten des Textil- und Bekleidungsfaches das notwendige Rüstzeug für das Studium vermitteln. Die nach Eigenschaftsgruppen untergliederten Faserarten werden in zahlreichen Tabellen und Diagrammen einander gegenübergestellt. Dem Charakter des Nachschlagewerkes wird auch durch umfangreiche Literaturhinweise Rechnung getragen. Anwendungsbeispiele aus Forschung und industrieller Praxis sind zum besseren Verständnis eingeflochten. Dieses Kompendium wird sowohl dem angehenden wie dem bereits im Beruf stehenden Textiltechnologen, der in konkreten Verarbeitungssituationen und Einsatzfragen sachgerechte Entscheidungen fällen muß, von unschätzbarem Wert sein.Table of Contents1 Einleitung.- Literatur.- 2 Struktur der textilen Faserstoffe.- 2.1 Einführung.- 2.2 Molekulare Struktur.- 2.3 Übermolekulare Ordnungszustände.- 2.3.1 Intermolekulare Wechselwirkungen.- 2.3.2 Packungs- bzw. Faserdichte.- 2.3.3 Kristallinität.- 2.3.4 Orientierung.- 2.4 Strukturverhalten bei Temperatur- und Lösemitteleinwirkung.- 2.4.1 Glastemperatur.- 2.4.2 Schmelztemperatur — Schmelzverhalten von Polymeren.- 2.4.3 Löseverhalten der Polymere.- 2.4.4 Eigenschaften von Polymerschmelzen und -lösungen.- 2.5 Struktur und Färben.- 2.6 Betrachtungen zu Struktur-Eigenschafts-Beziehungen.- Literatur.- 3 Fasergeometrie.- 3.1 Länge.- 3.2 Kräuselung.- 3.3 Feinheit.- 3.4 Querschnitt.- 3.5 Eigenschaftsbeeinflussungen.- Literatur.- 4 Topographie und Oberflächeneigenschaften.- 4.1 Topographie.- 4.1.1 Mikroskopische Charakterisierung.- 4.1.2 Physikalisch-chemische Messungen.- 4.1.3 Zusammenhang zwischen Topographie und technologischen Fasereigenschaften.- 4.2 Oberflächenkräfte.- 4.2.1 Einteilung der Oberflächenkräfte.- 4.2.2 Charakterisierung der von den Oberflächen ausgehenden Wechselwirkungskräfte.- 4.2.3 Wechselwirkungskräfte an Fasern.- 4.2.4 Einfluß der Wechselwirkungskräfte auf das Verarbeitungs- und Gebrauchsverhalten.- Literatur.- 5 Mechanische Eigenschaften.- 5.1 Thermodynamische und rheologische Aspekte.- 5.2 Zugbeanspruchung.- 5.2.1 Zugfestigkeit und Dehnbarkeit.- 5.2.2 Kraft-Dehnungs-Diagramme.- 5.2.3 Elastisches Verhalten.- 5.2.4 Wechselzugbeanspruchungen.- 5.2.5 Einflüsse auf Festigkeit und Dehnung.- 5.2.6 Schrumpfverhalten nach Zugbeanspruchung.- 5.3 Biegebeanspruchungen.- 5.4 Druckbeanspruchungen.- 5.4.1 Druckbeanspruchung durch Walzen.- 5.4.2 Statische radiale Quetschbeanspruchung.- 5.4.3 Axialdruckbeanspruchung.- 5.5 Torsionsbeanspruchung.- 5.6 Scheuerbeanspruchung.- Literatur.- 6 Verhalten bei Feuchte- bzw. Wassereinwirkung.- 6.1 Definitionen.- 6.2 Sorptionsverhalten.- 6.3 Feuchteeinfluß auf die äußere Beschaffenheit.- 6.4 Feuchteeinfluß auf die physikalischen Eigenschaften.- 6.5 Feuchtetransport und Trocknung.- Literatur.- 7 Thermisches Verhalten.- 7.1 Thermische Kenngrößen.- 7.2 Eigenschaftsänderungen durch Wärmeeinwirkung.- 7.2.1 Mechanische Eigenschaften.- 7.2.2 Formbeständigkeit.- 7.3 Eigenschaftsveränderungen bei tiefen Temperaturen.- 7.4 Brennverhalten.- 7.5 Brennbarkeitsminderung.- Literatur.- 8 Verhalten bei Einwirkung ionisierender Strahlen.- 8.1 Strahlungsarten, Wechselwirkungen mit Materie.- 8.2 Strahlungsreaktionen an Polymeren.- 8.3 Eigenschaftsbeeinflussung von textilen Faserstoffen und Textilien durch strahlenchemisch initiierte Pfropfung.- Literatur.- 9 Elektrische Eigenschaften.- 9.1 Dielektrisches Verhalten.- 9.2 Widerstand bzw. Leitfähigkeit.- 9.3 Elektrostatische Aufladung.- Literatur.- 10 Gebrauchsminderung durch Alterung und biologische Einwirkungen.- 10.1 Bedeutung des Alterungsvorganges.- 10.2 Alterungsmechanismus.- 10.3 Einflüsse auf die Alterung.- 10.3.1 Wärmeeinwirkung.- 10.3.2 Feuchteeinwirkung.- 10.3.3 Luft- bzw. Sauerstoffeinwirkung.- 10.3.4 Optische und ionisierende Strahleneinwirkung.- 10.3.5 Mikroorganismeneinwirkung.- 10.3.6 Komplexe Umwelteinwirkung (Bewetterung).- 10.4 Insekten- und Kleintierschäden.- Literatur.- 11 Optische Eigenschaften.- 11.1 Physikalische Grundlagen.- 11.2 Wahrnehmungen der Wechselwirkung optischer Strahlen mit Fasern ohne Zustandsänderung.- 11.2.1 Farbe.- 11.2.2 Weißgrad.- 11.2.3 Glanz.- 11.2.4 Schmutzsichtbarkeit.- 11.2.5 Fluoreszenz.- 11.2.6 Lichtleitung.- 11.3 Zustandsänderungen von Fasern durch optische Strahlen.- 11.4 Zustandscharakterisierung mit elektromagnetischen Strahlen.- Literatur.- 12 Verhalten bei Einwirkung von Chemikalien sowie Faseridentifizierung.- 12.1 Einfluß der Struktur der Fasern auf ihr chemisches Verhalten.- 12.2 Faseridentifizierung.- Literatur.- Symbolverzeichnis.- Abkürzungsverzeichnis.- Anhang 1 Gültige und veraltete Feinheitssysteme sowie Umrechnungsbeziehungen.- Anhang 2 Umrechnung alter und neuer Maßeinheiten von Kräften.- Anhang 3 Umrechnung alter und neuer Maßeinheiten von Spannungen, Festigkeiten, Drücken.

Read more less

Book SynopsisFerromagnetism of metallic systems, especially those including transition metals, has been a controversial subject of modern science for a long time. This controversy sterns from the apparent dual character of the d-electrons responsible for magnetism in transition metals, i.e., they are itinerant elec­ trons described by band theory in their ground state, while at finite tem­ peratures they show various properties that have long been attributed to a system consisting of local magnetic moments. The most familiar example of these properties is the Curie-Weiss law of magnetic susceptibility obeyed by almost all ferromagnets above their Curie temperatures. At first the problem seemed to be centered around whether the d-elec­ trons themselves are localized or itinerant. This question was settled in the 1950s and early 1960s by various experimental investigations, in particular by observations of d-electron Fermi surfaces in ferromagnetic transition metals. These observations are generally consistent with the results of band calculations. Theoretical investigations since then have concentrated on explaining this dual character of d-electron systems, taking account of the effects of electron-electron correlations in the itinerant electron model. The problem in physical terms is to study the spin density fluctuati·ons, which are ne­ glected in the mean-field or one-electron theory, and their influence on the physical properties.Table of Contents1. Introduction.- 1.1 Local Magnetic Moment and the Weiss Theory of Ferromagnetism.- 1.2 Magnetic Moments of Atoms.- 1.3 Heisenberg Localized Electron Model.- 1.4 Itinerant Electron Model.- 1.5 Localized vs Itinerant Electron Models.- 1.6 Random-Phase Approximation Theory of Spin Fluctuations in Itinerant Electron Magnets.- 1.7 Local Moments in Metals.- 1.8 Self-Consistent Renormalization Theory of Spin Fluctuations and Weakly Ferro- and Antiferromagnetic Metals.- 1.9 Unified Picture of Magnetism.- 1.10 Organization of the Book.- 2. Mean-Field Theory of Itinerant Electron Magnetism.- 2.1 Model Hamiltonians.- 2.2 Ferromagnetism.- 2.3 Antiferromagnetism.- 2.4 Spin-Density Waves.- 2.5 Stability of Various Spin Orderings.- 3. Dynamical Mean-Field Theory of Spin Fluctuations.- 3.1 Stoner Excitations and Spin Waves in Ferromagnetic Metals.- 3.2 General Spin Fluctuations and Dynamical Susceptibilities.- 3.3 Critical Spin Fluctuations.- 3.4 Antiferromagnets.- 3.5 Limitations of the Hartree-Fock-RPA Theory.- 4. Self-Consistent Renormalization (SCR) Theory of Spin Fluctuations.- 4.1 Expressions for the Free Energy of an Interacting Electron System.- 4.2 Paramagnon Theories.- 4.3 SCR Theory of Ferromagnetic Metals.- 4.3.1 Curie Temperature and Magnetic Susceptibility Above TC.- 4.3.2 Analytical Explanation of the New CW Law.- 4.3.3 Magnetization Below TC.- 4.3.4 Rotationally Invariant Treatment.- 4.4 Phenomenological Mode-Mode Coupling Theory.- 4.5 SCR Theory of Antiferro- and Helimagnetic Metals.- 4.6 Physical Origin of the New Curie-Weiss Susceptibility.- 4.6.1 Temperature Variation of the Mean-Square Local Amplitude of Spin Fluctuation.- 4.6.2 Spatial Spin Correlation.- 4.7 Coexistence of and Phase Transitions Between Ferro- and Antiferromagnetism.- 4.8 Quantitative Aspects of the SCR Theory for Weak Itinerant Ferromagnets.- 5. Physical Properties of Weakly and Nearly Ferro- and Antiferromagnetic Metals.- 5.1 Properties of Spin Fluctuations.- 5.2 Thermal Expansion.- 5.3 Specific Heat.- 5.4 Nuclear Spin Relaxation.- 5.4.1 Weakly and Nearly Ferromagnetic Metals.- 5.4.2 Weakly and Nearly Antiferromagnetic Metals.- 5.5 Electrical and Thermal Resistivities and Magnetoresistance.- 5.5.1 Weakly and Nearly Ferromagnetic Metals.- 5.5.2 Antiferromagnets.- 5.6 Coupling Between Spin and Charge Density Fluctuations.- 6. Local Magnetic Moments.- 6.1 Local Moments in Insulator Magnets.- 6.2 Metal-Insulator (Mott) Transition.- 6.3 s-d or s-f Exchange Model.- 6.4 Local Moment Formation in Metals.- 6.4.1 Virtual Bound State.- 6.4.2 The Anderson Model.- 6.4.3 The Wolff-Clogston Tight-Binding Model.- 6.5 Physical Properties of a Single Local Moment in Metals.- 6.6 Interaction Between a Pair of Local Moments in Metals.- 6.7 Local Moment Description of Magnetic Transition Metals.- 7. A Unified Theory and Its General Consequences.- 7.1 General Considerations Toward a Unified Theory.- 7.2 A Phenomenological Description of the Unified Theory.- 7.3 General Mechanism for the Curie-Weiss Susceptibility.- 7.3.1 A Mean Mode-Mode Coupling Theory of Magnetic Susceptibility.- 7.3.2 General Expressions for the Curie Temperature and Susceptibility.- 7.3.3 Spin Correlations and Magnetic Susceptibility.- 7.4 Possibility for Systematic Analyses of Experimental Results.- 7.5 Temperature Variation of the Local Amplitude of Spin Fluctuation.- 7.5.1 General Remarks.- 7.5.2 Temperature-Induced Local Moments.- 7.6 Limitations of the Adiabatic Approximation.- 8. Functional Integral Theory.- 8.1 Basic Formalism.- 8.2 Local Moment in Metals.- 8.3 Band Magnetism — A General Formalism.- 8.4 Methods of Calculating the Free Energy Functional.- 8.4.1 A Closed-Form Expression for ? [?, ?].- 8.4.2 Long-Wavelength Approximations.- 8.5 A Unified Description of Magnetism in Narrow-Band Systems.- 8.6 Approximation Methods of Evaluating the Functional Integrals.- 8.6.1 Unified Theory.- 8.6.2 Molecular Field (Single-Site) Approximation.- 8.6.3 Choice of Forms for the Interaction Hamiltonian.- 8.7 Results of Numerical Calculations.- 8.7.1 Ferromagnetic Transition Metals ?-Fe, Co, Ni.- 8.7.2 Antiferromagnetic Transition Metals.- 8.7.3 FeSi, Nearly Ferromagnetic Semiconductor.- 8.7.4 Temperature-Induced Local Moments in CoS2, CoSe2.- 8.7.5 Magnetovolume Effects.- 8.8 Supplementary Discussions on Various Approaches and Physical Pictures.- 8.8.1 The Hartree-Fock Theory for Excited States with Spatially Varying Spin Density.- 8.8.2 Local Band Theory.- 8.8.3 Persistence of Exchange Splitting of the Band Above TC.- 9. Spin Fluctuations in d-Electron Systems.- 9.1 Spin Fluctuations and Neutron-Scattering Measurements.- 9.2 Local Moment Systems.- 9.2.1 Heusler Alloys.- 9.2.2 EuO.- 9.3 Substances Close to the Local Moment Limit.- 9.3.1 MnPt3, FePd3.- 9.3.2 FePt3.- 9.4 Substances Close to the Weakly Ferro- and Antiferromagnetic Limits.- 9.4.1 MnSi.- 9.4.2 Cr.- 9.5 Substances in the Intermediate Regime: q-Space Description.- 9.5.1 Fe3Pt.- 9.5.2 CeFe2.- 9.5.3 ?-Mn, ?-(FeMn), ?-Fe.- 9.5.4 ?-Mn.- 9.6 Ferromagnetic Transition Metals Fe, Co, and Ni.- 9.7 Some Systematic Trends in Paramagnetic Scattering.- 10. Toward a Unified Theory of Dynamical Spin Fluctuations.- 10.1 General Considerations.- 10.2 Green’s Function Theory of Dynamical Susceptibilities.- 10.3 Effect of Electron Lifetime on RPA-SCR Spin Fluctuations.- 11. Concluding Remarks.- References.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.Table of ContentsI. Teil. Schwungräder. (Gleichförmigkeit des Ganges.).- Erstes Kapitel. Das Schubkurbelgetriebe.- A. Weg- und Kraftverhältnisse.- 1. Ermittelung der Kolbenwege.- 2. Kraftverhältnisse beim Kurbeltrieb.- 3. Reibungsverluste im Kurbeltrieb.- B. Geschwindigkeits- und Bcschleunigungsverhältnisse des Kurbeltriebes.- 1. Geschwindigkeiten beim Kurbeltrieb.- 2. Beschleunigung beim Kurbeltrieb.- 3. Massendrücke, die durch die Beschleunigungen im Kurbelgetriebe bedingt sind.- Zweites Kapitel. Schwungradmasse und Ungleichförmigkeit.- A. Grundgleichnng zur Berechnung der erforderlichen Schwungradmasse.- B. Ermittelung des Arbeitsüberschusses mit Hilfe der Drehkraftkurven.- a) Drehkraftkurven für Einzylinder-Dampfmaschinen.- 1. Drehkraftkurven bei unendlicher Stangenlänge.- 2. Drehkraftkurven bei endlicher Stangenlänge.- b) Drehkraftkurven für Mehrzylinder-Dampfmaschinen.- 1. Drehkraftkurven der Massendrücke bei mehrkurbeligen Maschinen.- 2. Drehkraftkurven für Zwillingsmaschinen.- 3. Drehkraftkurven für Verbundmaschinen.- C. Schwungradberechnung ohne Zeichnung von Diagrammen.- 1. Für Dampfmaschinen.- 2. Für Verbrennungsmotoren.- 3. Änderung des Ungleichförmigkeitsgrades mit der Leistung und der Umdrehzahl.- D. Schwungradberechnung mit Hilfe des Massenwuchtdiagramms.- a) Das allgemeine Verfahren.- b) Die reduzierten Massen beim Kurbeltrieb.- 1. Auf den Kurbelzapfen reduzierte Masse von Kolben, Kreuzkopf und Kurbel.- 2. Auf den Kurbelzapfen reduzierte Masse der Schubstange.- c) Massenwuchtdiagramm und Geschwindigkeitskurven.- d) Benutzung des Massenwuchtdiagramms zur Schwungradberechnung.- e) Beispiele von Massenwuchtdiagrammen.- 1. Einzylindermaschine.- 2. Einfach- und doppeltwirkende Pumpe.- 3. Zwillingsmaschine.- E. Geschwindigkeits- und Winkelabweichungen, Arbeitsüberschüsse; Widerstände, die von der Geschwindigkeit oder dem Pendelweg abhängen.- a) Geschwindigkeitsschwankungen und Arbeitsüberschüsse.- Beispiele von erweiterten Arbeitskurven.- 1. Einzylindermaschine.- 2. Zwillingsmaschine.- b) Winkelabweichungen (Pendelwege).- Beispiel.- Torsiograph und Torsiogramme.- c) Berücksichtigung von Widerständen, die von der Geschwindigkeit abhängen.- d) Berücksichtigung von Widerständen, die den Winkelabweichungen proportional sind.- F. Torsionsschwingungen.- a) Schwingungen ohne Dämpfung.- 1. Allgemeines.- 2. Beschreibung des Massensystems und Bezeichnungen.- 3. Aufstellung der Grundgleichungen.- 4. Fundamentalsatz.- 5. Ermittelung sämtlicher Amplituden und elastischen Momente bei gegebenen erregenden harmonischen Momenten.- 6. Entwicklung des Hauptverfahrens (Vorwärts-Rückwärts-Methode).- 7. Hauptkonstante C.- 8. Reständerungsformeln.- 9. Anwendung der Reständerungsformeln.- 10. Berechnung der Winkelamplituden und elastischen Momente bei gegebenen erregenden Momenten nach dem Hauptverfahren.- 11. Ermittelung der Eigenfrequenzen ?e.- 12. Beispiel.- 13. Weitere Änderungsformeln.- b) Erzwungene Schwingungen mit Dämpfung.- 1. Aufstellung der Grundgleichungen.- 2. Fundamentalsatz.- 3. Vorwärts-Rückwärts-Methode und Hauptkonstante.- Drittes Kapitel. Konstruktion und Festigkeitsberechnung der Schwungräder.- A. Übliche Ausführungsformen von Schwungrädern.- B. Festigkeitsuntersuchung der Schwungräder.- a) Näherungsrechnung ohne Berücksichtigung der Arme.- b) Festigkeitsrechnung unter Berücksichtigung des Ein flusses der Arme.- 1. Grundformeln zur Berechnung krummer Stäbe.- 2. Spannungsverhältnisse und Formänderungen des Kranzes.- 3. Berechnung der durch die Fliehkräfte erzeugten Spannungen in den Armen.- 4. Beanspruchungen infolge der auf die Welle übertragenen Dreh momente.- 5. Zusammenstellung der Festigkeitsformeln; Zahlenbeispiele.- 6. Einfluß der Armzahl.- II. Teil. Ruhe des Ganges.- Viertes Kapitel. Druckwechsel im Gestänge.- A. Unvermeidliche Richtungswechsel der Kräfte bei doppeltwirkenden Maschinen mit hin und her gehendem Kolben.- 1. Stöße am Kreuzkopfbolzen.- 2. Stöße am Kurbelzapfen.- 3. In welcher Weise beeinflussen die Massenwiderstände die Stöße am Kreuzkopfbolzen und Kurbelzapfen?.- 4. Stöße am Kurbelwellenlager.- 5. Stöße an den Gleitschuhen.- 6. Experimentelle Untersuchung der Druckwechsel und Stöße.- B. Vermeidbare Richtungswechsel im Gestänge.- Fünftes Kapitel. Ausgleich der bewegten Massen.- A. Kippmomente infolge der veränderlichen Drehkraft.- B. Ausgleich der Wirkungen der bewegten Massen.- a) Ausgleich der Massendrücke im Kurbelgetriebe selbst.- 1. Schwerpunkt und Hauptpunkte.- 2. Anwendung dieses Verfahrens auf das Kurbelgetriebe.- 3. Wann macht der Schwerpunkt trotz der sich drehenden Kurbelund der hin und her schwingenden Schubstange nur geradlinige Schwingungen?.- b) Ausgleich der Massendrücke, die von den geradlinig be wegten Teilen herrühren.- 1. Allgemeine Bedingungen für den Ausgleich mehrkurbeliger Maschinen.- 2. Mittelpunkt der Drehstrecken.- 3. Massenausgleich bei Dreikurbelmaschinen.- 4. Massenausgleich bei Vierkurbelmaschinen.- 5. Aufgaben über Massenausgleich I. Ordnung von Vierkurbelmaschinen.- 6. Kritik des Massenausgleichs nach Schlick.- 7. Massenausgleich II. Ordnung.- c) Ausgleich von sich drehenden Massen oder mit Hilfe solcher.- 1. Ausgleich einer sich drehenden Masse.- 2. Ausgleich von mehreren sich drehenden Massen, deren Mittellinien.- einen Winkel miteinander bilden.- 3. Vollkommener Ausgleich geradlinig bewegter Massen durch sich drehende Massen.- 4. Richtungsänderung der Massendrücke geradlinig bewegter Massen durch sich drehende Massen.- 5. Der ruhige Gang der Lokomotiven.- III. Teil. Regler.- Sechstes Kapitel. Muffenregler.- I. Fliehkraftregler.- A. Bedeutung und Konstruktion der C-Kurren.- a) Erklärung der C-Kurven und Ungleichf örmigkeitsgrad.- C-Kurven.- Zeichnerische Ermittelung des Ungleichförmigkeitsgrades aus der C-Kurve.- Zeichnerische Ermittelung der Umdrehzahlen aus der C-Kurve.- Stabilitätsgefälle.- b) Konstruktion der C-Kurven.- 1. Watts Kegler mit Gewichtsbelastung der Muffe.- 2. Proells Regler (mit Grewichtsbelastung der Muffe und umgekehrter Aufhängung).- 3. Welchen Charakter sollten vorteilhaft die C-Kurven haben?.- 4. Wie sehen die C-Kurven bei den Reglern mit Kurbelgetriebe aus?.- 5. C-Kurven bei Reglern mit Kreuzschleife..- B. Unempfindlichkeit, Muffendruck und Arbeitsvermögen.- a) Unempfindlichkeitsgrad.- b) Muffendruck.- c) Arbeitsvermögen.- d) Eigenreibung der Regler.- 1. Reibungswiderstände bei gleichförmiger Drehung.- 2. Die C-Kurven mit Rücksicht auf den Unempfindlichkeitsgrad.- 3. Reibungswiderstände bei Änderung der Winkelgeschwindigkeit.- C. Verhalten des Reglers bei Belastungsänderungen der Kraftmaschine (Einführung in die dynamische Theorie der Regler).- a) Allgemeine Betrachtung über die Vorgänge bei der Rege lung.- b) Aufstellung der Grundgleichungen für die Reglerbewegung.- c) Zeichnerische Darstellung der Regelungskurven.- D. Berechnung des erforderlichen Ungleichförmigkeits- und Unempf indlichkeitsgrades.- a) Günstigster Ungleichförmigkeitsgrad ?.- b) Kleinster zulässiger Ungleichf örmigkeitsgrad ?min.- c) Anlaufzeit Ta der Kraftmaschine und reduzierter Muffen hub Sr des Reglers.- d) Einfluß von Widerständen, die mit der Geschwindigkeit der Stellbewegung zunehmen.- E. Untersuchung ausgeführter Regler mit Gewichtsbelastung.- 1. Regler nach Kley.- 2. Regler mit gekreuzten Pendelstangen, aber nicht gekreuzten Lenk stangen.- 3. Regler mit unmittelbarer Aufhängung und geknickten Pendelarmen nach Tolle.- 4. Regler nach Proell.- F. Federregler.- a) Allgemeines.- b) Berechnung der Federabmessungen.- 1. Vergleich der verschiedenen Federarten.- 2. Berechnung der zylindrischen Schraubenfedern mit Kreisquerschnitt.- 3. Einfluß der eigenen Fliehkraft von Federn.- c) Federregler mit einer Längsfeder.- ?) Regler mit festem Pendeldrehpunkt.- 1. Regler mit Kreuzschleife. (Frühere Konstruktion von H. Härtung).- 2. Regler mit Kurbelgetriebe. (Neuer Federregler von F. Beyer).- ?) Regler mit beweglichem Pendeldrehpunkt.- 1. Regler mit Kreuzschleife.- Regler von F. Beyer in Erfurt, ältere Konstruktion.- Kienast-Begler von C. W. Jul. Blancke Co. in Merseburg.- 2. Regler mit Schubkurbelgetriebe.- Regler von B. Trenck in Erfurt.- Regler von Zabel & Co. in Quedlinburg a. H.- ?) Walzenregler.- Walzenregler von Strnad.- Walzenregler von Neidig.- d) Federregler mit Querfedern.- 1. Federregler von H. Härtung in Düsseldorf.- 2. Federregler von Steinle & Härtung in Quedlinburg a. H.- 3. Neuer Federregler von Steinle & Härtung.- 4. Federregler der Jahns-Begulatoren G. m. H.- c) Federreg ler mit Quer- und Längsfedern. (Federregler von Tolle)...- 1. Normale Federregler nach Tolle.- 2. Federregler nach Tolle, mit denen die Umdrehzahl um 100% und mehr erhöht werden kann.- G. Einfluß der Gestalt der Sehwungkörper aui die C-Kurven.- H. Änderung der Umdrehzahl während des Ganges.- a) Änderung der Umdrehzahl bei Gewichtsreglern.- b) Änderung der Umdrehzahl bei Federreglern mit (fast) astatischer Cq-Kurve.- 1. Konstruktionen.- 2. Eigenreibung.- 3. Ungleichförmigkeitsgrad und C-Kurven; Entlastung der Muffe.- c) Änderung der Umdrehzahl bei Federreglern mit stark la biler Cq-Kurve.- 1. Durch Gewichtsbelastung.- 2. Durch Federwage.- 3. Nach Lang in Budapest.- 4. Beyers Tourenregler.- d) Leistungsregler von Strnad.- e) Änderung der Umdrehzahl durch Änderung des Über setzungsverhältnisses.- J. Leistungsregler.- 1. Allgemeines.- 2. Leistungsregler von Weiß..- 3. Leistungsregler von Tolle..- 4. Auslösevorrichtung und selbsttätige Einstellung der Umdrehzahl..- 5. Leistungsregler von Stumpf.- 6. Begier mit potenzierter Begulierfähigkeit von Wiki.- K. Fliehkraftregler mit Flüssigkeitsgesiänge.- II Beharrungsregler.- a) Einfluß von Beharrungsmassen auf den Ungleichförmig keitsgrad..- b) Einfluß von Beharrungsmassen auf den Unempf indlichkeitsgrad.- Beseitigung des Überregelns durch Vergrößerung des Unempfindlichkeitsgrades.- Siebentes Kapitel. Achsenregler.- A. Allgemeine Theorie.- 1. $$\mathfrak{M}$$-Kurven und Ungleichförmigkeitsgrad.- 2. Verstellkraft und Rückwirkung der Steuerung; das Reglertanzen.- Widerstands vermögen eines Achsenreglers (nach P. Proeil).- B. Besprechung ausgeführter Achsenregler.- 1. Achsenregler mit drehbar gelagerten Schwungkörpern.- 2. Achsenregler mit gerade geführten Schwungkörpern.- 3. Änderung der Umdrehzahl während des Cranges..- Achtes Kapitel Mittelbare Regelung.- I. Bestandteile und Wirkungsweise der mittelbar wirkenden Regler.- a) Rückführungen.- 1. Regler mit Nachführung des Hilfsmotorkolbens.- 2. Regler mit starrer Rückführung.- 3. Regler mit Muffenrückdrängung.- 4. Regler mit Tourenrückführung.- b) Vorrichtungen zur Veränderung der Umlaufzahl und Abstel lvorrichtungen.- c) Regler mit nachgiebiger Rückführung.- 1. Isodromregler.- 2. Regler mit einstellbarem Ungleichförmigkeitsgrad.- II. Theoretische Untersuchung der Regelungsvorgänge..- A. Grundbegriffe und Grundgleichungen.- a) Annahmen..- b) Grundbezeichnungen.- c) Verhältnismäßige Abweichungen.- 1. Gesdiwindigkeitsabweichung ?.- 2. Reglerabweichung ?.- 3. Motorabweichung ?.- 4. Steuerungsverstellung ?.- 5. Rückführungsabweichung ?.- d) Zeitkonstanten.- 1. Anlaufzeit Ta des Motors.- 2. Schlußzeit Ts des Hilfsmotors..- 3. Halbe Fallzeit Tr des Reglers und Eigenschwingungsdauer Te.- 4. Halbe Kataraktzeit Tk.- 5. Isodromzeit Ti.- e) Grundgleichungen...- 1. Die Motorgleichung Mtgl.- 2. Die Hilfsmotorgleichung HMgl.- 3. Die Eeglergleichung Eggl.- 4. Die Steuerungsgleichung Stgl.- 5. Die Rückführungsgleichung Efgl.- 6. Zusammenfassung.- B. Allgemeiner Rechnungsgang für die Entwicklung der Regelungsgleichungen.- a) Eegler mit veränderlicher Geschwindigkeit des Hilfs motorkolbens.- 1. Herleitung der Gleichungen für den Eegelungsvorgang.- 2. Stabilitätskriterien.- 3. Bestimmung der Konstanten.- b) Eegler mit unveränderlicher Geschwindigkeit des Hilfs motorkolbens.- 1. Die Hilfsmotorgleichung (Motorgerade).- 2. Die Motorgleichung (Geschwindigkeitsparabel)...- 3. Die Eückführungsgleichung (Eückführungskurve).- 4. Die Eeglergleichung.- C. Einfluß der Grundgrößen auf die Regelungsvorgänge...- a) Direkte Eegelung.- b) Massenloser Eegler mit starrer Eückführung...- 1. Für den Fall veränderlicher Eückführungsgeschwindigkeit.- 2. Für den Fall konstanter Eückführungsgeschwindigkeit.- c) Einfluß der Eeglermasse, von zeitlicher Verzögerung und des Unempfindlichkeitsgrades..- 1. Einfluß der Eeglermasse.- ?) Masseneinfluß bei Eeglern mit konstanter Eückführungsgeschwindigkeit.- ?) Masseneinfluß bei Eeglern mit veränderlicher Eückführungs-geschwindigkeit.- Stabilitätskriterien.- Massenloser Eegler mit Ölbremse..- Aufzeichnen der Eegelungskurven.- Abänderung der Zeitkonstanten.- 2. Einfluß von zeitlicher Verzögerung und der Unempfindlichkeit..- ?) Einfluß einer Verzögerung der Verstellbewegung.- ?) Einfluß der Unempfindlichkeit des Eeglers.- ?) Einfluß der Unempfindlichkeit in Verbindung mit zeitlicher Verzögerung..- d) Isodromregler.- 1. Massenloser Isodromregler mit veränderlicher Eegelungsgeschwindigkeit.- 2. Massenloser Isodromregler mit konstanter Eegelungsgeschwindigkeit.- 3. Massenloser Eegler mit einstellbarem Ungleichförmigkeitsgrad der Eegelung.- 4. Einfluß der Massen bei Isodromreglern.- e) Einfluß der Wassermasse bei Röhrleitungsturbinen.- 1. Beispiel: Isodromregler mit veränderlicher Kegelungsgeschwin digkeit..- 2. Beispiel: Regler mit unveränderlicher Regelungsgeschwindigkeit und starrer Rückführung...- III. Neuzeitliche Entwicklung der mittelbaren Regler in Deutschland.- a) Allgemeines.- b) Die Windkesselfrage.- c) Windkesselregler.- 1. Windkesselregler von J. M. Voith, Heidenheim.- 2. Windkesselregler von Briegleb, Hansen & Co., Gotha 1.- Überströmventil von Neidig, Mannheim.- Reibradgetriebe für Rohrleitungsturbinen.- d) Windkessellose Regler..- 1. Durchflußregler von Jahns.- 2. Yerbundregler von Briegleb, Hansen & Co. (Regler mit Doppelpumpen).- e) Isodromvorrichtungen mit gesteuerter Ölbremse und end clicher Federkraft in der Mittelstellung.- 1. Zweck dieser Anordnung.- 2. Isodromregler mit endlicher Anfangskraft....- 3. Steuerung der Ölbremse.- 4. Einfluß der endlichen Rückführungskraft in der Mittelstellung auf den Regelungsverlauf.- f) Doppelregelung.- Schema einer Doppelregelung.- Beispiel: Peltonradanlage der Stadt Nordhausen nach Pfarr.- Strahlablenker als Sicherheitsregler.- Regelvorrichtung von Seewer durch Änderung der Strahlform.- Geschwindigkeits- und Drucksteuerurig für Zweidruckdampfturbinen von H. Kröner.- g) Mechanische Parallelschaltung, Öffnungsbegrenzung, Druckregler, Schwimmer.

Read more less

Book SynopsisDieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Read more less

Book SynopsisThis book fills a gap between many of the basic solid state physics and materials sciencebooks that are currently available. It is written for a mixed audience of electricalengineering and applied physics students who have some knowledge of elementaryundergraduate quantum mechanics and statistical mechanics. This book, based on asuccessful course taught at MIT, is divided pedagogically into three parts: (I) ElectronicStructure, (II) Transport Properties, and (III) Optical Properties. Each topic is explainedin the context of bulk materials and then extended to low-dimensional materials whereapplicable. Problem sets review the content of each chapter to help students to understandthe material described in each of the chapters more deeply and to prepare them to masterthe next chapters.Table of ContentsCrystal Lattices in Real and Reciprocal Space.- Electronic Properties of Solids.- Weak and Tight Binding Approximations for Simple Solid State Models.- Examples of Energy Bands in Solids.- Effective Mass Theory.- Lattice Vibrations.- Basic Transport Phenomena.- Thermal Transport.- Electron and Phonon Scattering.- Magneto-transport Phenomena.- Transport in Low Dimensional Systems.- Two Dimensional Electron Gas, Quantum Wells & Semiconductor Superlattices.- Magneto-Oscillatory and Other Effects Associated with Landau Levels.- The Quantum Hall Effect (QHE).- Review of Fundamental Relations for Optical Phenomena.- Drude Theory–Free Carrier Contribution to the Optical Properties.- Interband Transitions.- Absorption of Light in Solids.- Optical Properties of Solids Over a Wide Frequency Range.- Impurities and Excitons.- Luminescence and Photoconductivity.- Optical Study of Lattice Vibrations.

Read more less

Book SynopsisThis graduate textbook provides a unified view of quantum information theory. Clearly explaining the necessary mathematical basis, it merges key topics from both information-theoretic and quantum- mechanical viewpoints and provides lucid explanations of the basic results. Thanks to this unified approach, it makes accessible such advanced topics in quantum communication as quantum teleportation, superdense coding, quantum state transmission (quantum error-correction) and quantum encryption.Since the publication of the preceding book Quantum Information: An Introduction, there have been tremendous strides in the field of quantum information. In particular, the following topics – all of which are addressed here – made seen major advances: quantum state discrimination, quantum channel capacity, bipartite and multipartite entanglement, security analysis on quantum communication, reverse Shannon theorem and uncertainty relation.With regard to the analysis of quantum security, the present book employs an improved method for the evaluation of leaked information and identifies a remarkable relation between quantum security and quantum coherence. Taken together, these two improvements allow a better analysis of quantum state transmission. In addition, various types of the newly discovered uncertainty relation are explained.Presenting a wealth of new developments, the book introduces readers to the latest advances and challenges in quantum information.To aid in understanding, each chapter is accompanied by a set of exercises and solutions.Table of ContentsInvitation to Quantum Information Theory.- History of Quantum Information Theory.- The Structure of this Text.- Mathematical Formulation of Quantum Systems.- Information Quantities and Parameter Estimation in Classical Systems.- Quantum Hypothesis Testing and Discrimination of Quantum States.- Classical-Quantum Channel Coding (Message Transmission).- State Evolution and Trace-Preserving Completely Positive Maps.- Quantum Information Geometry and Quantum Estimation.- Quantum Measurements and State Reduction.- Entanglement and Locality Restrictions.- Analysis of Quantum Communication Protocols.

Read more less

Book Synopsis1 Die Seebecks in Deutschland und Estland.- 2 Der Student Seebeck in Berlin und Göttingen 1787–1792.- 3 Seebeck in Bayreuth 1793–1802.- 4 Seebeck in Jena 1802–1810.- 5 Wieder in Bayreuth 1810–1812.- 6 Neuanfang in Nürnberg 1812–1818.- 7 Endlich in Berlin 1818–1831.- 8 Die Kinder und Nachfahren Seebecks.- Epilog.- Anhang.

Read more less

Book SynopsisAmong different approaches that can be considered for concrete rehabilitation, bonded overlays are often the most economical alternative. The primary purpose of overlays is to extend the life of the candidate structures, either by restoring the quality and integrity of the surface and/or the re-establishing or improving the load-carrying capacity. Nevertheless, the durability of bonded overlay systems still draws concerns in the technical community because of bond sustainability problems encountered in a number of cases. At this time, there is still no accepted design approach or methodology that can warrant the practitioner a successful outcome of the repair. This State-of-Art report summarizes the findings with respect to all aspects involved in the overlaying process.Table of ContentsTC 193-RLS – Technical Committee Members; Foreword; 1 Introduction, by J.-L. Granju, B. Bissonnette and L. Courard; 1.1 Introduction; 2 Overlay Design Process, by D.W. Fowler and M. Treviño; 2.1 Purpose of Overlays; 2.2 Materials Selection; 2.2.1 Slabs on Grade/Pavements; 2.2.2 Structural Slabs and Decks; 2.3 Joints; 2.3.1 Slabs on Grade/Pavements; 2.3.2 Structural Slabs and Decks; 2.4 Construction Procedures; 2.4.1 Steel Placement; 2.4.2 Environmental Effects; 2.4.3 Curing; 2.5 The BCO Process; 2.6 Project Selection; 2.6.1 Design; 2.6.2 Construction; 2.6.3 Quality Control/Quality Assurance (QA/QC); 2.7 Conclusions; References; 3 Condition Evaluation of the Existing Structure Prior to Overlay, by L. Courard, M. Treviño and B. Bissonnette; 3.1 Introduction; 3.2 Assessment of Pavement/Substrate Base; 3.2.1 Principles of Evaluation; 3.2.2 Condition Survey of Distress; 3.2.3 Test Methods for Pavement/Substrate Base; 3.3 Assessment of Structural Slab/Deck/Support; 3.3.1 Introduction; 3.3.2 Condition Survey of Distress; 3.3.3 Structural Evaluation; 3.3.4 Material Evaluation; 3.3.5 Test Methods and Procedures; 3.3.6 Methods for the Determination of Superficial Porosity; 3.4 Feasibility Analysis; References; 4 Bond, by J. Silfwerbrand, H. Beushausen and L. Courard; 4.1 Classification of Bond 4.2 Definition of Bond Strength 4.3 Fundamental Bond Mechanisms; 4.4 Factors Affecting Bond; 4.4.1 Concrete Properties; 4.4.2 Removal of Deteriorated Concrete; 4.4.3 Concrete Removal behind Rebars, Rebar Cleaning, and Rebar Replacement; 4.4.4 Cleaning after Concrete Removal; 4.4.5 Surface Properties; 4.4.6 Surface Preparation; 4.4.7 Bonding Agents; 4.4.8 Mechanical Devices Crossing the Interface; 4.4.9 Concrete Placement; 4.4.10 Concrete Curing; 4.4.11 Short-term Bond Properties; 4.4.12 Long-term Bond Properties; 4.4.13 Traffic Vibrations; 4.5 Test Methods; 4.5.1 General; 4.5.2 Shear Test Methods; 4.5.3 Comparisons between Tensile Bond Strength and Shear Bond Strength; 4.6 Evaluation; 4.7 Design Strength Values; 4.8 Performance Requirements; References; 5 Structural Behaviour, by E. Denarié, J. Silfwerbrand and H. Beushausen; 5.1 Introduction; 5.2 Actions; 5.3 Performance of Composite Structures; 5.4 Different Forms of Restraint and Effect of Joints; 5.5 Mechanical Behaviour of Composite Structures with Cementitious Materials of Different Ages; 5.5.1 Overview of Existing Analytical Models; 5.5.2 Normal Stresses Due to Differential Shrinkage in Composite Beams with Complete Bond; 5.5.3 Shear Stresses Due to Differential Shrinkage in Composite Beams; 5.5.4 Normal and Shear Stresses Due to Differential Shrinkage in Composite Beams with Incomplete Bond; 5.6 Experimental Tests; 5.6.1 Swedish Tests on Mechanically Loaded Concrete Beams; 5.6.2 Swedish Tests on Concrete Beams Subjected to Differential Shrinkage; 5.6.3 Swedish Tests on Concrete Slabs; 5.6.4 Tests at EPFL on Composite Beams with Normal Concretes of Different Ages; 5.6.5 Other Tests; 5.7 On Restrained Shrinkage Set-ups; 5.8 Numerical Modelling; 5.9 Conclusions; 5.10 Outlook for Future Research; References; 6 Debonding, by A. Turatsinze, H. Beushausen, R. Gagné, J.-L. Granju, J. Silfwerbrand and R. Walter; 6.1 Introduction; 6.2 Impact of Debonding; 6.3 Brief Summary of Debonding; 6.4 Methods for Monitoring Debonding; 6.4.1 Non-destructiveMethods; 6.4.2 Semi-destructive Methods; 6.4.3 Laboratory Tests; 6.5 Debonding Mechanism; 6.6 Debonding Modeling; 6.7 Role of Reinforcement of Overlays; 6.7.1 In Situ Findings; 6.7.2 Need to Distinguish between “First Monotonic Loading” and “Shrinkage-Pre-cracking Plus Fatigue”; 6.8 Crack Propagation and Crack Opening; 6.8.1 First Monotonic Loading; 6.8.2 Shrinkage-Pre-Cracking and Fatigue Loading; 6.9 Special Overlays; 6.9.1 Stang andWalter’s Results [11, 64, 65]; 6.9.2 Anchoring of the Overlay; 6.10 Boundaries and Joints of the Overlays; 6.10.1 Boundaries and Full Depth Joints; 6.10.2 Sawn Joints; 6.11 Conclusion; References; 7 Design, by M. Treviño, J.-L. Granju, H. Beushausen, A. Chabot, H. Mihashi and J. Silfwerbrand; 7.1 Introduction; 7.2 Design for Sufficient Strength; 7.2.1 Overview; 7.2.2 Design Concepts; 7.2.3 Current Overlay Design Procedures; 7.2.4 Reinforcement Design of Overlaid Continuously Reinforced Concrete Pavements (CRCP); 7.2.5 BCO Design Procedures in Other Countries; 7.2.6 Summary and Conclusions; 7.3 Design to Prevent Debonding; 7.3.1 Introduction; 7.3.2 USA Recommendations; 7.3.3 European Requirements; 7.3.4 Japanese Requirements; 7.3.5 Swedish Practice; 7.3.6 Expected Design Shear Strength; 7.4 Conclusion; References; 8 Practice and Quality Assurance, by M. Vaysburd, B. Bissonnette and R. Morin; 8.1 Scope and Definitions; 8.2 Importance of Substrate Surface Preparation; 8.2.1 General; 8.2.2 Safety; 8.3 Concrete Removal; 8.3.1 General; 8.3.2 Removal Methods; 8.3.3 Advantages and Limitations of Concrete Removal Methods; 8.4 Substrate Surface Preparation; 8.4.1 General; 8.4.2 Pre-Overlay Repairs; 8.4.3 Surface; 8.4.4 Moisture Conditioning of the Substrate Prior to Overlay/Repair; 8.4.5 Maintenance of the Prepared Substrate; 8.4.6 Quality Control of Surface Preparation; 8.5 Application; 8.5.1 General; 8.5.2 Workmanship; 8.5.3 Basic Requirement; 8.5.4 Repair Placement; 8.5.5 Consolidation; 8.5.6 Surface Finishing; 8.5.7 Curing; 8.6 Quality Assurance/Construction Inspection; 8.6.1 Scarification and Removal of Unsound Concrete; 8.6.2 Substrate Preparation; 8.6.3 Placement and Consolidation; References; 9 Maintenance and Repair of Overlays, by D.W. Fowler; 9.1 Types and Causes of Distress; 9.2 Evaluation of Damage; 9.3 Repair Methods; 9.3.1 Cracks; 9.3.2 Delaminated Concrete; 9.3.3 Spalls; 9.4 Conclusions; 10 Conclusion, by B. Bissonnette, L. Courard and J.-L. Granju.

Read more less

Book SynopsisGrain boundaries are a main feature of crystalline materials. They play a key role in determining the properties of materials, especially when grain size decreases and even more so with the current improvements of processing tools and methods that allow us to control various elements in a polycrystal. This book presents the theoretical basis of the study of grain boundaries and aims to open up new lines of research in this area. The treatment is light on mathematical approaches while emphasizing practical examples; the issues they raise are discussed with reference to theories. The general approach of the book has two main goals: to lead the reader from the concept of ‘ideal’ to ‘real’ grain boundaries; to depart from established knowledge and address the opportunities emerging through "grain boundary engineering", the control of morphological and crystallographic features that affect material properties. The book is divided in three parts: I ‘From interganular order to disorder’ deals with the concept of the perfect grain boundary, at equilibrium, and questions the maintenance of its crystalline state. II ‘From the ideal to the real grain boundary’ deals with the concept of the faulted grain boundary. It attempts to reveal the influence of the grain boundary structure on its defects, their formation and their accommodation. III ‘From free to constrained grain boundaries’ is devoted to grain boundary ensembles starting from the triple junction (the elemental configuration) to real grain boundary networks in polycrystalsThis part covers a new and topical development in the field. It presents for the first time an avenue for researchers working on macroscopic aspects, to approach the scale of description of grain boundaries.Audience: graduate students, researchers and engineers in Materials Science and all those scientists pursuing grain boundary engineering in order to improve materials performance.Table of ContentsFrom the Contents: Part 1: From intergranular order to disorder.- Introduction: brief history of the intergranular order concept.- Geometrical order.- Mechanical stress order.- Atomic order.- Order or disorder at high temperature.- Grain boundary order and energy.- Grain boundary order or disorder: what conclusion?.- Part 2: From the ideal grain boundary to the real grain boundary.- Defects in the grain boundary structure.- Intergranular segregation.- Precipitation at grain boundaries.- Interactions between dislocations and grain boundaries.- Relaxation of the intergranular stresses.- Part 3: From the free grain boundary to the constrained grain boundary.- The triple junction.- Grain boundary network - grain boundary texture.

Read more less

Book SynopsisThis volume focuses on research and practical issues linked to Calcined Clays for Sustainable Concrete. The main subjects are geology of clays, hydration and performance of blended system with calcined clays, alkali activated binders, economic and environmental impacts of the use of calcined clays in cement based materials.Topics addressed in this book include the influence of processing on reactivity of calcined clays, influence of clay mineralogy on reactivity, geology of clay deposits, Portland-calcined clay systems, hydration, durability, performance, Portland-calcined clay-limestone systems, hydration, durability, performance, calcined clay-alkali systems, life cycle analysis, economics and environmental impact of use of calcined clays in cement and concrete and field applications.This book compiles the different contributions of the 1st International Conference on Calcined Clays for Sustainable Concrete, which took place in Lausanne, Switzerland, June, 23-25, 2015.The papers present the latest research in their field. It contains nearly 80 papers and abstracts.Overall, this work gives a broad view of research on calcined clays in the field of construction and will stimulate further research into calcined clays for sustainable concrete.Table of ContentsPART I.- Sulphate and ASR resistance of concrete made with calcined clay blended cements.- The influence of metakaolin on limestone reactivity in cementitious materials.- Sustainable secondary resources from Brazilian kaolin deposits for the production of calcined clays.- Carbonation of blended binders containing metakaolin.- Service Life and Environmental Impact due to Repairs by Metakaolin Concrete after Chloride Attack.- Properties of Calcined Lias Delta clay - technological effects, physical characteristics and reactivity in cement.- Alternative binders based on lime and calcined clay.- Optimization of cements with calcined clays as supplementary cementitious materials.- Feasibility of Calcined Marl as an Alternative Pozzolanic Material.- From ancient to modern sustainable concrete.- Pozzolanicity of calcined clay.- Research on properties of MK -CFBCA mineral admixtures.- Optimization of alkali activated Portland cement – calcined clay blends based on phase assemblage in the Na2O – CaO – Al2O3 – SiO2 – H2O system.- Phase assemblages in hydrated Portland cement, calcined clay and limestone blends from solid-state 27Al and 29SI MAS NMR, XRD, and thermodynamic modeling.- Heated Montmorillonite: Structure, Reactivity, and Dissolution.- Reactivity of heated kaolinite from a combination of solid state NMR and chemical methods.- Durability of Portland cement blends including calcined clay and limestone: interactions with sulfate, chloride and carbonate ions.- Thermodynamic Modeling of Portland Cement – Metakaolin – Limestone Blends.- The impact of VMA on the rheology, thixotropy and robustness of self-compacting mortars.- Calcined Coal Gangue and Clay Shale for Cementitious Materials without Clinker.- Red ceramic wastes: A calcined clay pozzolan.- Assessment of sustainability of low carbon cement in Cuba. Cement pilot production and prospective case.- Ternary blended cement with limestone filler and kaolinitic calcined clay.- Blended cements with kaolinitic calcined clays: study of the immobilization of Cr(VI).- The efficacy of calcined clays on mitigating alkali-silica reaction (ASR) in mortar and its influence on microstructure.- Influence of MK-based Admixtures on the Early Hydration, Pore Structure and Compressive Strength of Steam Curing Mortars.- Design and preparation of metakaolin-based mineral admixture and its effects on the durability of concrete.- Reactivity and microstructure of calcined marl as supplementary Cementitious material.- Assessing the synergistic effect of Limestone and Metakaolin.- Study on influence of limestone powder on the fresh and hardened properties of early age metakaolin based geopolymer.- Evaluation of the permeation properties of concrete added with a petrochemical industry waste.- Calcined illitic clays as Portland cement replacements.- Low carbon cement: durability performance assessment with laboratory and site tests.- Influence of the manufacturing process on the performance of low clinker, calcined clay, limestone, Portland cement.- Assessment of sustainability of low carbon cement in Cuba. Cement pilot production and prospective case.- Development of Room Temperature Curing Geopolymer from Calcined Water-Treatment-Sludge and Rice Husk Ash.- Characterising the reaction of metakaolin in an alkaline environment by XPS, and time- and spatially-resolved FTIR spectroscopy.- From a view of alkali solution: Alkali concentration to determine hydration process of alkali activating metakaolin.- What happens to 5 year old metakaolin geopolymers: the effect of alkali cation.- Development and introduction of a low clinker, low carbon, ternary blend cement in Cuba.- Influence of calcination temperature in the Pozzolanic reactivity of a low grade kaolinitic clay.- Pozzolanic reactivity of low grade kaolinitic clays: influence of mineralogical composition.- Industrial manufacture of a low-clinker blended cement using low-grade calcined clays and limestone as SCM: the Cuban experience.- Development of Low Cost Geopolymer from Calcined Sedimentary Clay.- Hydrothermal synthesis products of CaO metakaolin H2O system at 90°C.- Reactivity of calcined clay in alite-calcium sulfoaluminate cement hydration.- Primary kaolin waste as pozzolanic material in dry concrete: mechanical properties and resistance to attack by sulphates.- The influence of cavitation treatment on amorphization of kaolinite in the dispersion of the “kaolin ─ Na2OnSiO2mH2O ─ NAOH ─ H2O” composition.- Role of metakaolin on lowering pН of the alkali activated cement concrete in barrier application.- The role of calcined clay cement vis à vis construction practices in India and their effects on sustainability.- Test ing of suitability of supplementary materials mixed in ternary cements.- Compatibility of superplasticizers with limestone- metakaolin blended cementitious system.- Field application of limestone-calcined clay cement in India.- Raw material mapping in selected areas of Rajasthan and west Bengal and their suitability for use in low carbon cement production.- Suitability of raw materials in Gujarat for production of low carbon cement.- Effects of metakaolin on nanomechanical properties of cement paste.- Meta-kaolin for High Performance Concrete.- Clay activation and color modification in reducing calcination process: development in lab and industrial scale.- Experimental study on evolution of pore structure of cementitious pastes using different techniques.- Various durability aspects of calcined Kaolin-blended Portland cement pastes and concretes.- Economic implications of Limestone Clinker Calcined Clay Cement (LC3) in India.- Fresh and mechanical properties of high strength self compacting concrete using metakaolin.- Effective clinker replacement using SCM in low clinker cements.- Durability characteristics of sustainable low clinker cements: a review.- Calcined shale as low cost supplementary cementitious material.- Development of a new Rapid, relevant and reliable (r3) testing method to evaluate the pozzolanic reactivity of calcined clays.- Investigation of ternary mixes made of clinker limestone and Slag or metakaolin: importance of reactive alumina & silica content.- Using of Libyan calcined clay in Concrete.- PART II.- Physical, mineralogical and chemical characterization of Venezuelan Kaolins for use as calcined clays in cement and concrete.- Pozzolanic potential of the calcined clay-lime system.- Effect of metakaolin on the drying shrinkage behaviour of Portland cement pastes.- BIND-AMOR: Reuse of dredged sediments as supplementary cementitious materials.- Influence of mineral impurities on the pozzolanic reactivity of metakaolin.- Fresh properties of Limestone Calcined Clay Cement (LC3) pastes.- Alkali silica reaction mitigating properties of ternary blended cement with calcined clay and limestone.- Autogenous shrinkage of limestone and calcined clay cements.- Sustainable Benefits of a Low Carbon Cement Based Building.- CO2 Abatement During Production of Low Carbon Cement.- Role of Blended Cement in Reducing Energy Consumption.- Investigation of sulphate attack on limestone-calcined clay cement mortars.- Experimental study of the flow behaviour of superplasticized pastes with cement-calcined clay-limestone blends.- Hydration Properties of cement pastes with recycled demolition waste from clay bricks and concrete.- Calcined natural clays: Performance evaluation as cementitious material.- Rheology of limestone calcined clays cement pastes. A comparative approach with pure Portland cement pastes.- Chloride-Induced Corrosion Rates of Steel Embedded in Mortar with Ordinary Portland and Limestone Calcined Clay Cements (OPC and LC3).

Read more less

Book SynopsisThe book offers an in-depth review of the materials design and manufacturing processes employed in the development of multi-component or multiphase polymer material systems. This field has seen rapid growth in both academic and industrial research, as multiphase materials are increasingly replacing traditional single-component materials in commercial applications. Many obstacles can be overcome by processing and using multiphase materials in automobile, construction, aerospace, food processing, and other chemical industry applications. The comprehensive description of the processing, characterization, and application of multiphase materials presented in this book offers a world of new ideas and potential technological advantages for academics, researchers, students, and industrial manufacturers from diverse fields including rubber engineering, polymer chemistry, materials processing and chemical science. From the commercial point of view it will be of great value to those involved in processing, optimizing and manufacturing new materials for novel end-use applications. The book takes a detailed approach to the description of process parameters, process optimization, mold design, and other core manufacturing information. Details of injection, extrusion, and compression molding processes have been provided based on the most recent advances in the field. Over two comprehensive sections the book covers the entire field of multiphase polymer materials, from a detailed description of material design and processing to the cutting-edge applications of such multiphase materials. It provides both precise guidelines and general concepts for the present and future leaders in academic and industrial sectors.Table of ContentsSection I: Multicimponent Polymer Material Processing.Chapter 1: Introduction: Multi Component Materials.Chapter 2: Design for Multicomponent Materials.Chapter 3: Design of Mold for Multicomponent Material.Chapter 4: Injection Molding for Multicomponent Materials.Chapter 5: Extrusion of Multicomponent Product.Chapter 6: Compression for Multiphase Products.Chapter 7: Paints and Coating of Multicomponent Product. Section II: Applications of Multicomponent Product.Chapter 8: Multilayer Polymer Films.Chapter 9: Hybrid Systems for Multi-Layer Fuel and Air Hoses in Automobiles.Chapter 10: Multilayer Pipes.Chapter 11: Multilayer (Fuel) Storage Tank.Chapter 12: Multilayer Bottles.Chapter 13: Multiphase Materials for Tire Applications.Chapter 14: Interfacial Compatibilization of Multilayered Products. Chapter 15: Multilayer Nanowires and Miscellaneous Multilayer Products.

Read more less