Materials Science and Engineering Commons^™

การเตรียมกระจกที่มีสมบัติการทำความสะอาดตัวเองและป้องกันแสงสะท้อนโดยการเคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์และแมกนีเซียมฟลูออไรด์, วริสรา สุวรรณเดชา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ในการเตรียมกระจกที่มีสมบัติการทำความสะอาดตัวเองและสามารถลดการสะท้อนของแสงโดยการเคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์และแมกนีเซียมฟลูออไรด์ โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 3 ส่วน คือ (1) การสังเคราะห์อนุภาคแมกนีเซียมฟลูออไรด์ ด้วยกระบวนการให้ความร้อนโดยไมโครเวฟ ศึกษาเวลาในการให้ความร้อนที่ 5, 10, 15 และ 20 นาที พบว่าอนุภาคที่ได้มีความบริสุทธิ์ เฟสเตตระโกนอล ขนาดผลึกเพิ่มมากขึ้นเมื่อเพิ่มเวลาในการให้ความร้อน มีลักษณะไม่สมมาตร กลวง เห็นขอบชัดเจน เมื่อเตรียมเป็นฟิล์มเคลือบบนกระจก พบว่าตัวอย่างอนุภาคที่ให้ความร้อน 15 นาที (MW-15) แสดงค่าการส่องผ่านแสงเฉลี่ยในช่วงความยาวคลื่น 400-700 นาโนเมตร เท่ากับ 89.93% ในขณะที่กระจกที่ไม่ได้เคลือบแสดงค่าการส่องผ่านแสง เท่ากับ 88.63% (2) การเตรียมฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์บนพื้นผิวกระจก โดยสังเคราะห์ด้วยกระบวนการโซลเจลร่วมกับการเคลือบปั่นเหวี่ยง เคลือบบนพื้นผิวกระจก 1, 3 และ 5 รอบ ฟิล์มที่ได้เป็นเฟสอะนาเทส สม่ำเสมอ เกรนมีขนาดประมาณ 10 นาโนเมตร ค่าการส่องผ่านแสงลดลงเมื่อเพิ่มจำนวนรอบการเคลือบ โดยที่การเคลือบ 1, 3 และ 5 รอบมีค่าการส่องผ่านแสงเฉลี่ยในช่วงความยาวคลื่น 400-700 นาโนเมตร เท่ากับ 88.03, 78.22 และ 78.66 % และจากการทดสอบการย่อยสลายสีย้อมเมทิลีนบลู เปรียบเทียบผลอัตราการกู้คืนค่าการส่องผ่านแสง พบว่ากระจกที่เคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์ 1, 3 และ 5 รอบ มีค่า 46.81, 47.15 และ 65.28% ที่เวลา 240 นาที และทุกตัวอย่างมีค่ามุมสัมผัสระหว่างพื้นผิวกับหยดน้ำต่ำกว่า 10 องศา (3) การเตรียมฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์และแมกนีเซียมฟลูออไรด์บนพื้นผิวกระจก โดยกำหนดปริมาณ MW-15 เท่ากับ 1, 3, 5, 7 และ 9% ของปริมาณไทเทเนียมไดออกไซด์ และเคลือบลงบนกระจก 1, 3 และ 5 รอบ …

การสังเคราะห์และประสิทธิภาพการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงของวัสดุเชิงประกอบไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียม/ซิงก์ออกไซด์, พิมพิชฌาณ์ บำรุงทรัพย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ทำการศึกษาการสังเคราะห์วัสดุเชิงประกอบไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียม/ซิงก์ออกไซด์และทดสอบการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงสำหรับการสลายสีย้อมภายใต้การฉายแสงช่วงยูวี โดยเริ่มจากการสังเคราะห์ไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียมด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลที่อัตราส่วนไทเทเนียมไอออนต่อแคลเซียมไอออนเท่ากับ 0.1 โดยอะตอม และศึกษาผลจากกระบวนการให้ความร้อนแก่วัสดุ พบว่าตัวอย่างไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียมที่ไม่ผ่านกระบวนการความร้อนแสดงการดูดซับและสลายสีย้อมเมทิลีนบลูได้ดีที่สุด ซึ่งสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์พื้นที่ผิวจำเพาะมีค่าสูงที่สุด (199 ตารางเมตรต่อกรัม) จากนั้นสังเคราะห์วัสดุเชิงประกอบสังเคราะห์วัสดุเชิงประกอบไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียม/ซิงก์ออกไซด์ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลในอัตราส่วนที่แตกต่างกันระหว่างสารตั้งต้นซิงก์ไนเทรตเฮกซะไฮเดรตและไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียมและที่อุณหภูมิแตกต่างกัน ผลการทดลองพบว่าวัสดุเชิงประกอบไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียม/ซิงก์ออกไซด์มีประสิทธิภาพการสลายสีย้อมสูงกว่าตัวอย่างซิงก์ออกไซด์บริสุทธิ์ โดยตัวอย่างที่เตรียมที่อัตราส่วนแตกต่างกันระหว่างสารตั้งต้นซิงก์ไนเทรตเฮกซะไฮเดรตและไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียมเท่ากับ 85:15 และสังเคราะห์ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส แสดงสมบัติการดูดซับและสลายสีย้อมเมทิลีนบลูได้ดีที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างอื่น ๆ โดยสามารถสลายสีย้อมเมทิลีนบลูได้ร้อยละ 85.1 เมื่อทำการฉายแสงช่วงยูวีเป็นเวลา 3 ชั่วโมง ดังนั้นการเตรียมวัสดุเชิงประกอบไฮดรอกซีอะพาไทต์เจือไทเทเนียม/ซิงก์ออกไซด์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการสลายสีย้อมภายใต้การฉายแสงช่วงยูวีได้

ผลของการปรับแต่งตำแหน่งเอของเพอรอฟสไกต์ออกไซด์ฐานไททาเนต ต่อเฟส โครงสร้างทางจุลภาค และสมบัติไดอิเล็กทริก, สุรพงษ์ บุญเลี้ยง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาและพัฒนาสมบัติของวัสดุไดอิเล็กทริกในกลุ่มเพอรอฟสไกต์ออกไซด์ฐาน ไททาเนต โดยแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ (1) ศึกษาการปรับแต่งไอออนตำแหน่งเอในเพอรอฟสไกต์ออกไซด์ ได้แก่ กลุ่มเอนโทรปีต่ำ BaTiO3 กลุ่มเอนโทรปีกลาง (Ba0.5Sr0.5)TiO3 และ (Ba0.333Sr0.333Ca0.333)TiO3 และกลุ่มเอนโทรปีสูง (Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3 และ(K0.143Na0.143La0.143Bi0.143Ba0.143Sr0.143Ca0.143)TiO3 สามารถเตรียมด้วยวิธีปฏิกิริยาสถานะของแข็ง จากการเผาแคลไซน์ กลุ่มที่หนึ่งที่อุณหภูมิ 1300 องศาเซลเซียส กลุ่มที่สองที่อุณหภูมิ 1275 องศาเซลเซียส และกลุ่มที่สามที่อุณหภูมิ 975 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง หลังจากเผาผนึกชิ้นงานเซรามิก พบว่ามีโครงสร้างผลึกเพอรอฟสไกต์บริสุทธิ์ที่ไม่มีเฟสแปลกปลอมเจือปนในทุกตัวอย่าง และมีโครงสร้างเป็นแบบคิวบิก ขนาดเกรนเฉลี่ยของเซรามิกอยู่ในช่วง 0.56-1.25 ไมโครเมตร ความหนาแน่นของเซรามิกสูงสุดเท่ากับ 5.23 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร สำหรับวัสดุที่มีจำนวนไอออนบวกที่ตำแหน่งเอต่างกัน พบว่ามีพฤติกรรมเปลี่ยนจากเฟอร์โรอิเล็กทริกปกติไปเป็นรีแลกเซอร์เฟอร์โรอิเล็กทริก เมื่อจำนวนไอออนบวกตำแหน่งเอเพิ่มขึ้น และค่าคงที่ไดอิเล็กทริกและค่าการสูญเสียไดอิเล็กทริกสูงที่อุณหภูมิห้องอยู่ที่ 2700 และ 0.05 ตามลำดับ สอดคล้องกับความหนาแน่น และโครงสร้างทางจุลภาคของเซรามิก (2) การเตรียมเซรามิกเอนโทรปีสูงเชิงซ้อน (1-x)(NBBSCT)-(x)(BT) ที่แปรค่า x = 0.0, 0.01, 0.02, 0.03 และ 0.04 โดยโมล ด้วยวิธีของผสมออกไซด์ เผาผนึกที่อุณหภูมิ 1250 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่าเซรามิกเอนโทรปีสูงเชิงซ้อนมีโครงสร้างเฟสเป็นแบบคิวบิกเดียว ยืนยันด้วยการวิเคราะห์ด้วยเทคนิครีทเวลด์ และเซรามิกมีการกระจายตัวขององค์ประกอบทางเคมีสม่ำเสมอในทุกตัวอย่าง เมื่อปริมาณการเติมด้วย BT เพิ่มขึ้นจาก 0.00 เป็น 0.02 โมล ขนาดเกรนมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น และขนาดเกรนลดลงเมื่อปริมาณการเติม BT เพิ่มขึ้นเป็น 0.03 และ 0.04 โมล ขณะที่ความหนาแน่นสูงสุดที่ 5.25 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร พบที่ปริมาณการเติม BT อยู่ที่ 0.02 โมล เมื่อวิเคราะห์สมบัติทางไฟฟ้า พบว่าเซรามิกแสดงพฤติกรรมเป็นแบบรีแลกเซอร์เฟอร์โรอิเล็กทริกในทุกตัวอย่าง โดยสมบัติไดอิเล็กทริก …

Effect Of Freestream Noise On Hypersonic Crossflow-Induced Boundary-Layer Transition, Andrew Bustard, Thomas J. Juliano, Harrison B. Yates, Mark Noftz, Joseph Jewell

Publications

Between the windward and leeward rays, boundary-layer transition on cones at angle of attack in hypersonic flow is dominated by the crossflow instability [1, 2], wherein stationary and/or traveling crossflow vortices develop and can breakdown into turbulence [3]. Stationary crossflow modes are caused by surface roughness or any other steady forcing and produce disturbances that are fixed in place on the surface [3–6]. Stationary vortices create a generalized inflection point in the velocity profile that is inviscidly unstable [7]. This distorted mean flow develops secondary instabilities, whose growth and breakdown is one path to turbulence [8–10]. Traveling crossflow modes are …

Experimental Optimization Of Simulated Ring Rolling Operation For Heavy Rail Industry, Jacob M. Summers

Masters Theses

“Industrially cast AISI 1070 steel wheel pre-forms from Amsted Rail Co. were experimentally hot rolled to simulate the conditions for industrial wheel rolling. Ring rolling of near net shape castings can improve location specific properties by decreasing segregation, closing porosity, and reducing grain size without the use of multiple forging operations in a traditional forging line. As-cast wheel sections were subjected to thermomechanical processing routes using a 2-high rolling mill in a temperature range of 830°C to 1200°C. The goal being to simulate the ring rolling process and optimize benefits of mechanical properties of the as-rolled steel. Charpy V- and …

การเตรียมและการวิเคราะห์ลักษณะสมบัติผ้าไหมที่เคลือบผิวด้วยไคโตซาน/ซิลเวอร์/มอนต์มอริลโลไนต์คอมโพสิต, ลักษณารีย์ มาละ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการเคลือบผิวผ้าไหมด้วยไคโตซาน/ซิลเวอร์/มอนต์มอริลโลไนต์คอมโพสิต โดยซิลเวอร์คอลลอยด์ถูกสังเคราะห์ด้วยกระบวนการรีดักชันทางเคมี และกระบวนการรีดักชันด้วยแสงยูวี ผลการศึกษาพบว่าภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเคลือบซิลเวอร์คอลลอยด์สีน้ำเงินที่เตรียมด้วยวิธีรีดักชันทางเคมี โดยใช้โซเดียมโบโรไฮไดรด์ (NaBH4) เป็นตัวรีดิวซ์ (ความเข้มข้นของซิลเวอร์ไนเตรต 0.2 มิลลิโมลาร์) บนผ้าไหมอย่างสมบูรณ์ด้วยกระบวนการจุ่มแช่และกวน โดยใช้อัตราส่วนโดยน้ำหนักของซิลเวอร์คอลลอยด์ : น้ำหนักผ้าไหม เท่ากับ 1 : 200 คือ ที่อุณหภูมิในการเคลือบ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 90 นาที โดยซิลเวอร์คอลลอยด์ถูกปรับค่าความเป็นกรด-ด่าง เท่ากับ 5 ด้วยกรดแอซิติก ซึ่งผ้าไหมที่ถูกเคลือบด้วยซิลเวอร์คอลลอยด์และไคโตซานแสดงสมบัติการต้านแบคทีเรียชนิด S. aureous ได้ดีเยี่ยม และเมื่อนำไปเคลือบทับด้วยมอนต์มอริลโลไนต์ด้วยกระบวนการบีบอัดโดยใช้เครื่องบีบอัด พบว่าช่วยเพิ่มสมบัติการหน่วงไฟให้กับผ้าไหม แต่สมบัติการต้านแบคทีเรียลดลง การสังเคราะห์ซิลเวอร์คอลลอยด์โดยวิธีรีดักชันด้วยแสงยูวี โดยการฉายแสงยูวีบนสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตที่เตรียมร่วมกับไคโตซาน พบว่าที่เวลา 2 ชั่วโมง เป็นเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการเตรียม ซึ่งแสดงสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่แสดงสมบัติ Localized surface plasmon resonance (LSPR) บ่งชี้การเกิดอนุภาคซิลเวอร์นาโนหลังการฉายแสงยูวี และเมื่อนำไปวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค พบการกระจายของอนุภาคซิลเวอร์นาโนบนพื้นผิวของผ้าไหม หลังจากนั้นนำไปเตรียมเป็นคอมโพสิตร่วมกับมอนต์มอริลโลไนต์ และเคลือบบนผ้าไหมด้วยกระบวนการบีบอัดโดยใช้เครื่องบีบอัด พบว่าผ้าไหมที่ผ่านการเคลือบด้วยไคโตซาน/ซิลเวอร์ และไคโตซาน/ ซิลเวอร์/มอนต์มอริลโลไนต์คอมโพสิต ด้วยการรีดิวซ์ด้วยแสงยูวี ให้ผลการทดสอบสมบัติการต้านแบคทีเรียและการหน่วงไฟในทำนองเดียวกันกับวิธีรีดักชันทางเคมี

Synthesis Of Novel Nio/Comn2o4 Heterostructured Nanoparticles And The Effects Of Variable Size And Metal Concentrations On Their Magnetic And Surface Chemical Properties, Farhan Ishrak

Graduate Theses/Dissertations

I studied the effect of core size and metal concentration on the structural, morphological, and magnetic properties of NiO-based magnetic heterostructured nanocrystals (HNCs) generated hydrothermally. The NiO nanocrystals were created by a thermal decomposition technique, while the surrounding Mn and Co-based phases were created through a hydrothermal procedure, with core diameters ranging from 9.31 nm to 24.51 nm and total metal concentrations of 0.05 M and 0.08 M. The resulting inverted AFM-FiM NiO/CoMn2O4 bimagnetic systems make up the heterostructured nanocrystals. The magnetic HNCs were thoroughly characterized using XRD, SEM-EDX, TEM, PPMS magnetometry, and XPS analysis. Investigations into the structure of …

3d Printing And Shape Memory Of Silicone Acrylate Polymers, Aphiwat Pongwisuthiruchte

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The purpose of this research is to develop a novel UV curable resin as a 3D printing material which possesses shape memory properties. The first part of the study focuses on formulating acrylate-based resins by combining low-cost polypropylene glycol (PPG) with a commercial acrylate-based resin. The effects of PPG content on the printability, thermal, mechanical, and thermomechanical properties of the formulated resins were studied. The results show that the mechanical properties of the printed parts were successfully enhanced at a small loading of 5%vol. However, a higher PPG content leads to printing failure and reduced mechanical properties. The degree of …

Lateral-Torsional Instability And Biaxial Bending Of Imperfect Frp I-Beams, Jodi Knorowski, Stella B. Bondi, Zia Razzaq

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

This paper presents the outcome of a theoretical and experimental study of the behavior of Fiber Reinforced Polymer (FRP) I-beams exposed to lateral-torsional instability or when subjected to biaxial bending. Laboratory experiments involved the application of vertical and horizontal static loads to a 4 x 4 x ¼ in. I-beam with various lengths and the resulting deflections were recorded. Governing biaxial flexure and torsion differential equations were modified to account for the presence of initial imperfections and subsequently solved using a central finite-difference scheme. The theoretical predictions of the beam behavior were found to be in good agreement with what …

Exploring The Effects Of Chip Flexibility On The Behavior Of Standing Seam Diaphragms To Brace Cold Formed Steel Purlins, Michael W. Seek

Engineering Technology Faculty Publications

Cold-formed steel C- and Z-shaped purlins in standing seam roof systems rely on the diaphragm action provided by the panels to restrain lateral movements and thus increase the load carrying capacity the purlins. The clip connection between the purlin and the panel has inherent and sometimes intentional flexibility designed to accommodate thermal deformations. The lateral deformation behavior of standing seam systems supported by Zees is highly nonlinear and this behavior is not well understood. The flexibility has major implications on the transfer of diaphragm forces throughout these systems and simplified models often grossly overpredict the demands on the diaphragm and …

Reducing Print Time While Minimizing Loss In Mechanical Properties In Consumer Fdm Parts, Long Le, Mitchel A. Rabsatt, Hamid Eisazadeh, Mona Torabizadeh

Mechanical & Aerospace Engineering Faculty Publications

Fused deposition modeling (FDM), one of various additive manufacturing (AM) technologies, offers a useful and accessible tool for prototyping and manufacturing small volume functional parts. Polylactic acid (PLA) is among the commonly used materials for this process. This study explores the mechanical properties and print time of additively manufactured PLA with consideration to various process parameters. The objective of this study is to optimize the process parameters for the fastest print time possible while minimizing the loss in ultimate strength. Design of experiments (DOE) was employed using a split-plot design with five factors. Analysis of variance (ANOVA) was employed to …

Assembly Of Alumina Particles In Aqueous Suspensions Induced By High‐Frequency Ac Electric Field, James E. John, Shizhi Qian, Dipankar Ghosh

Mechanical & Aerospace Engineering Faculty Publications

The role of high-frequency alternating current (AC) electric field in the assembly of alumina particles in aqueous media was investigated. Field–particle interactions were in situ investigated for coarse and fine powder particles in very dilute suspensions. For both coarse and fine particles, AC field-induced assembly led to the formation of chains of particles within a minute, which were aligned in the field direction. However, a much finer network of particle chains evolved in fine particle suspensions. Threshold field strength for chain formation was also lower for fine particles (28 V/mm) than for coarse particles (50 V/mm), suggesting stronger interactions for …

Spray Deposition Of Sustainable Plant Based Graphene In Thermosetting Carbon Fiber Laminates For Mechanical, Thermal, And Electrical Properties, Daniel W. Mulqueen, Siavash Sattar, Thienan Le, Oleksandr G. Kravchenko

Mechanical & Aerospace Engineering Faculty Publications

Graphene has generated substantial interest as a filler due to its exceptional strength, flexibility, and conductivity but faces obstacles in supply and implementation. A renewable, plant-based graphene nanoparticle (pGNP) presents a more accessible filler with the same properties as mineral graphenes. In this study, we examine the effects of pGNP, which was sprayed on a carbon fiber/epoxy prepreg at loadings from 1.1 to 4.2 g/m². The study considered the mechanical, thermal, and electrical properties of pGNP-composite. An even particle dispersion was achieved using a spray application of pGNP in a water/alcohol suspension with the addition of surfactants and …

Solution Atomic Layer Deposition Of Smooth, Continuous, Crystalline Metal-Organic Framework Thin Films, Maïssa K.S. Barr, Soheila Nadiri, Dong-Hui Chen, Peter G. Weidler, Sebastian Bochmann, Helmut Baumgart, Julien Bachmann, Engelbert Redel

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

For the first time, a procedure has been established for the growth of surface-anchored metal–organic framework (SURMOF) copper(II) benzene-1,4-dicarboxylate (Cu-BDC) thin films of thickness control with single molecule accuracy. For this, we exploit the novel method solution atomic layer deposition (sALD). The sALD growth rate has been determined at 4.5 Å per cycle. The compact and dense SURMOF films grown at room temperature by sALD possess a vastly superior film thickness uniformity than those deposited by conventional solution-based techniques, such as dipping and spraying while featuring clear crystallinity from 100 nm thickness. The highly controlled layer-by-layer growth mechanism of sALD …

Minimizing Cr-Evaporation From Balance Of Plant Components By Utilizing Cost-Effective Alumina-Forming Austenitic Steels, Lingfeng Zhou

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

A solid oxide fuel cell (SOFC) is a clean and efficient energy conversion device. The development of intermediate-temperature SOFCs has made it preferable to use metallic interconnects (MICs) to greatly reduce the cost and significantly increase the efficiency compared to ceramic interconnect materials. However, gaseous chromium species will evaporate from the chromium-containing layer formed on the surface of commonly used MICs and balance of plant (BoP) components. Volatile chromium species have been shown to form solid deposits which poison the cathodes of SOFCs, causing drastic cell performance degradation and thereby limiting commercialization. In order to alleviate the Cr poisoning and …

Low-Temperature Hot Corrosion Of Boilers In The Coal-Fired Power Plant, Artem Gavrilev

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Hot corrosion of materials has remained a relevant topic since its introduction in the second half of the 20th century as gas turbine engines suffered severe corrosion during operation over seawater. Hot corrosion is observed in a multitude of high temperature components, such as gas turbines, power plants, refineries, fluidized bed combustion systems, pipelines, and industrial waste incinerators.

Hot corrosion experiments in the laboratory have been conducted under constant temperatures of interest, while in the actual working conditions of coal-fired power plants, boiler tubes are cooled down via water cooling from a relatively high fireside temperature, e.g., 1000°C. To investigate …

Direct Ink Writing Printability – Ashby-Like Plots For Guided Design, Domenic Cipollone

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Direct Ink Writing (DIW), an extrusion-based 3D printing technique, offers a broad application space. As such, the technique continues to find use in biomedical, flexible electronic, ceramic, and energy device applications, among others. With this broad application space comes an expanding material library of inks with diverse rheological and microstructural properties. This begs the question: what constitutes a printable ink? How does one define printability? And how does one design for printability?

Researchers currently have a broad understanding of what constitutes a printable ink. However, time and time again, inks with unique rheological properties and formulations are printed. Currently, ink …

Calcite Depression In Bastnaesite-Calcite Flotation System Using Organic Acids, Emmy Muhoza

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Bastnaesite is the primary source of light REEs, namely cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), to name a few. Bastnaesite is typically concentrated using the froth flotation beneficiation method. Flotation of bastnaesite suffers from high reagent consumption due to the similar surface characteristics of bastnaesite and associated gangue minerals, including calcite. Additionally, complex stages of high-temperature conditioning are often required to suppress the detrimental impact of dissolved calcium ions on the flotation of bastnaesite. This research seeks to investigate the capabilities of organic acids in the bastnaesite-calcite flotation systems to selectively depress calcite minerals and effectively chelate calcium …

Functionally Magnetic Gradient Copper-Nickel Material Fabricated Via Directed Energy Deposition, Vy Tran Phuong Nguyen

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Functionally gradient materials (FGMs) of CuSn10 and Inconel 718 were fabricated via a hybrid directed energy deposition (DED) system. The objective of the present thesis is to determine the feasibility of manufacturing CuSn10 and Inconel 718 FGMs via DED and investigate the physical and mechanical properties and the microstructures of the resulting FGMs. The physical tests comprised of conductivity and Seebeck coefficient measurements. The microstructure analysis and mechanical testing include microscopic imaging, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and hardness test. In addition, compressive strength test was performed to analyze the interface bonding behaviors.

Thermochemical Water-Splitting Using Novel High-Entropy Perovskite Oxides, Hector Alexis De Santiago Hernandez

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

In this project, we designed, synthesized, and tested the transformative (La_0.8Sr_0.2)(Mn_[1-x]/3Fe_[1-x]/3Co_xAl_[1-x]/3)O₃ (0 ≤ x ≤ 1.0) high-entropy perovskite oxides (HEPOs) as redox active oxygen carriers for thermochemical hydrogen production with improved stability, kinetics, and H₂ yield. The developed HEPOs form an R3c (hexagonal) phase and were successfully synthesized using both the Pechini and solid-state reactions with the latter synthesis being the primary source for testing. These innovative perovskites demonstrated an improved kinetics with oxygen surface exchange coefficient, k, greater than 7.5 x 10^-4 cm/s, …