Materials Science and Engineering Commons^™

Microstructure And Mechanical Properties Of Porous Copper And Copper Brazed With Cu-Based Filler Metal, Mian Muhammad Sami

Student Works (2020-2029)

In recent time, the heat dissipation rate of electronics increased due to the high volumetric power density they experience. In such circumstances, cooling devices with high heat transfer performance are required. Therefore, adopting porous metal can be critical in applications requiring thermal management due to its large internal surface area and high permeability for fluids. The cooling system can be composed of porous copper to enhance heat transfer making it suitable for replacement in active cooling systems, such as heat sink and heat exchanger. Effective joining of porous copper (Cu) to a copper substrate is significant when considering porous copper …

Absorption Of Nitrogen During Pulsed Wave L-Pbf Of 17-4 Ph Steel, Ben Brown, Joseph William Newkirk, Frank W. Liou

Materials Science and Engineering Faculty Research & Creative Works

In the fabrication of 17-4 PH by laser powder bed fusion (L-PBF) the well-documented occurrence of large amounts of retained austenite can be attributed to an elevated concentration of nitrogen present in the material. While the effects of continuous wave (CW) laser processing on in-situ nitrogen absorption characteristics have been evaluated, power modulated pulsed wave (PW) laser processing effects have not. In this study the effects of PW L-PBF processing of 17-4 PH on nitrogen absorption, phase composition, and mechanical performance are explored using commercially available PW L-PBF equipment and compared to samples produced by CW L-PBF. PW L-PBF samples …

Thermodynamic Prediction And Experimental Verification Of Multiphase Composition Of Scale Formed On Reheated Alloy Steels, Richard Osei, Semen Naumovich Lekakh, Ronald O'Malley

Materials Science and Engineering Faculty Research & Creative Works

The structure, phase, and composition of scale formed on a continuously cast steel slab during reheating depend on intrinsic factors (steel chemistry, microstructure, and as-cast surface condition) and extrinsic parameters (temperature, time, composition, and velocity of combustion gas atmosphere). The scale that forms on a slab normally has several layers with differing compositions and phases and knowledge of this scale structure is important in subsequent descaling and hot rolling processing steps. Formation of multiphase scale structures on steel during high temperature oxidation in reheat furnace proceeds according to a local thermodynamic equilibrium, while thickness of layers depends on kinetic conditions …

Morphology Control Of One-Dimensional Gallium Nitride Nanostructures By Modulating The Crystallinity Of Sacrificial Gallium Oxide Templates, Yun Taek Ko, Mijeong Park, Jingyeong Park, Jaeyun Moon, Yong Ho Choa, Young In Lee

Mechanical Engineering Faculty Research

In this study, we demonstrated a method of controllably synthesizing one-dimensional nanostructures having a dense or a hollow structure using fibrous sacrificial templates with tunable crystallinity. The fibrous ga2o3 templates were prepared by calcining the polymer/gallium precursor nanofiber synthesized by an electrospinning process, and their crystallinity was varied by controlling the calcination temperature from 500oC to 900oC. gaN nanostructures were transformed by nitriding the ga2o3 nanofibers using NH3 gas. All of the transformed gaN nanostructures maintained a one-dimensional structure well and exhibited a diameter of about 50 nm, but their morphology was clearly distinguished according to the crystallinity of the …

Direct Energy Deposition Of Mo Powder Prepared By Electrode Induction Melting Gas Atomization, Goo Won Roh, Eun Soo Park, Jaeyun Moon, Hojun Lee, Jongmin Byun

Mechanical Engineering Faculty Research

Molybdenum (Mo) is used to form a barrier layer for metal wiring in displays or semiconductor devices. Recently, researches have been continuously attempted to fabricate Mo sputtering targets through additive manufacturing. in this study, spherical Mo powders with an average particle size of about 37 um were manufactured by electrode induction melting gas atomization. Subsequently, Mo layer with a thickness of 0.25 mm was formed by direct energy deposition in which the scan speed was set as a variable. According to the change of the scan speed, pores or cracks were found in the Mo deposition layer. Mo layer deposited …

Modeling Of Rare Earth Solvent Extraction Process For Flowsheet Design And Optimization, Vaibhav Kumar Srivastava

Theses and Dissertations--Mining Engineering

The separation and purification of rare earth elements (REEs) into individual products has been a topic of significant interest for researchers and engineers for many decades. The prime reason for such sustained interest is due to REEs’ demand and application in modern technology, as well as the challenges associated with their separation and purification. The chemical similarity of rare earth group elements is responsible for difficult separability which makes purification of individual elements challenging. Despite associated complications, processes such as solvent extraction (SX) and ion-exchange have been successfully utilized in the separation and production of REEs on pilot and commercial …

Modeling And Optimization Of Process Parameters In Face Milling Of Ti6al4v Alloy Using Taguchi And Grey Relational Analysis, Al Mazedur Rahman, S M Abdur Rob, Anil K. Srivastava

Manufacturing & Industrial Engineering Faculty Publications

Titanium alloys are extensively used in aerospace, missiles, rockets, naval ships, automotive, medical devices, and even the consumer electronics industry where a high strength to density ratio, lightweight, high corrosion resistance, and resistance to high temperatures are important. The machining of these alloys has always been challenging for manufacturers. This article investigates the combined effect of radial depth, cutting speed and feed rate on cutting forces, tool life, and surface roughness during face milling of Ti6Al4V alloy. This study focuses on the significance of radial depth of cut on cutting force, tool life and surface roughness compared to that of …

Toward Understanding Commercial Additives For Zincate Electrogalvanizing, Margaret Scott

Masters Theses

"Cyanide zinc electrogalvanizing has been used for many years to produce high quality and uniform zinc coatings. Due to toxicity concerns, a significant amount of research has occurred to remove the use of cyanide while still producing a similar deposit. One of the resulting plating chemistries is the alkaline zincate bath.

Alkaline zincate plating has the advantages of low startup cost, low toxicity, and low corrosion rate. Despite these advantages, alkaline bath conditions do not produce acceptable zinc deposits without the use of plating additives, which can promote lustrous, smooth deposits. This research aims to: (1) generate fundamental electrochemical data …

Thermomechanical Mechanisms That Cause Adhesion Of Aluminum High Pressure Die Castings To The Die, Alex Monroe

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

In high pressure die casting (HPDC) of aluminum, cast material adhering to die is a significant defect. Adhesion occurs in two primary ways. The casting may stick preventing its removal from the die. Aluminum can also adhere to the die and buildup in local areas on the die surface with additional casting cycles. This second form of adhesion is called soldering. Lubricant is the best technology to control all forms of adhesion, but it comes at the cost of casting porosity, blisters, reduced die life, and increased die casting machine wear. New strategies to prevent adhesion are desired to eliminate …

Atomistic Monte Carlo Simulation Study Of Phase Transitions In Metal Alloys, Xiaoxu Guo

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The atomic-scale Monte Carlo simulation study focuses on the intrinsic behaviors of a defect-free crystal that undergoes a cubic-to-tetragonal martensitic transformation. The quasi-spin variable associated with the lattice sites characterizes the local unit cells of the orientation variants of the ground-state martensite phase, which interact with each other through long-range elastic interactions. It is shown that the diffuse scattering in the premartensitic austenite state results from the spatial correlation of the atomic-scale heterogeneous lattice displacements and manifests the displacement short-range ordering. The effects of temperature, elastic anisotropy, and shear modulus softening on the diffuse scattering and displacement short-range ordering are …

Analysis Of Post-Deposition Recrystallization Processing Via Indium Bromide Of Cu(In,Ga)Se2 Thin Films, Deewakar Poudel, Benjamin Belfore, Tasnuva Ashrafee, Shankar Karki, Grace Rajan, Angus Rockett, Sylvain Marsillac

Applied Research Center Publications

Cu(In,Ga)Se₂ (CIGS) thin films were deposited at low temperature (350 °C) and high rate (10 µm/h) by a single stage process. The effect of post-deposition treatments at 400 °C and 500 °C by indium bromide vapor were studied and compared to the effect of a simple annealing under selenium. Structural, electrical, and chemical analyses demonstrate that there is a drastic difference between the different types of annealing, with the ones under indium bromide leading to much larger grains and higher conductivity. These properties are associated with a modification of the elemental profiles, specifically for gallium and sodium.

Application Of Laser Assisted Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification On Aluminum And 3d Printed Titanium, Eman Hassan, Thomas Crouse

Williams Honors College, Honors Research Projects

A novel surface treatment, laser assisted ultrasonic nanocrystal surface modification (LA-UNSM), has proved effective in increasing surface hardness, and fatigue life. The objective of this research is to determine the effectiveness of this process on components created with additive manufacturing. To accomplish this, we investigated the effectiveness of LA-UNSM treatment on aluminum, a common 3d printed metal, and the effectiveness of LA-UNSM processing on 3d printed titanium. We first conducted our own literature review to assess the practicality of using this same treatment on aluminum. We then treated traditionally manufactured aluminum at varying levels of laser intensity to determine if …

Jominy Hardenability Tester Redesign, Dennis Kopacz, Shadoe Beatty, Thomas Benenati, Jared Mclean, Matthew Yokosuk

Williams Honors College, Honors Research Projects

Our project is Redesigning a Hardenability Tester. The goal of this project is to figure out how to incorporate an intensive quenching system to the current design from last years group. An intensive quench is a new system that is safer to harden steel and it hardens steel more effectively than other quenching processes. This will be achieved through testing the initial design to make sure it is able to run. After that as a group we will take this system through a design process to introduce a safe process of intensive quenching to the tester.

Exploring Rapid Solidification And Equal Channel Angular Pressing In The Fabrication Of Mg-Based Alloys For Medical Applications, Emily Tom

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The development of magnesium bioresorbable implants has become increasingly popular due to the increased need for temporary implants and magnesium’s excellent biocompatibility and suitable elastic modulus. Even though magnesium is an excellent candidate, when alloyed with other metals magnesium’s corrosion rate becomes too rapid for bioresorbable medical applications. The investigation into novel processing techniques to control the formation of precipitates to improve mechanical strength and ductility as well as corrosion rates has become of interest. This work investigates the combination of two nonequilibrium processing techniques, rapid solidification (RS) and equal channel angular pressing (ECAP), and the effects it has on …

Development Of An Undergraduate Welding Laboratory For Research And Education, Hamid Eisazadeh, Alok K. Verma

Engineering Technology Faculty Publications

The shortage of welders in Hampton Roads area, where many shipyards are located, is becoming severe for shipbuilding in coming years. Many welding engineers graduated from universities located out of state, tend to go back to companies near their home, after receiving couple years of welding experience at Hampton Roads shipyards. Therefore, it is critical to train local welders. In order to address the welding workforce needs of Hampton Roads, the Department of Engineering Technology at Old Dominion University has recently launched an initiative for developing a laboratory for welding processes (LWP) for supporting educational and research activities in its …

ผลของอุณหภูมิและเวลาการอบอ่อนที่มีต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพการกักเก็บประจุสังกะสีไอออนของผงทังสเตน, กอกฤษต สองเมือง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

แบตเตอรี่สังกะสีไอออนแบบชาร์จได้ (ZIB) ถือเป็นหนึ่งในอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่น่าสนใจ เนื่องจากมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและคุ้มค่าของราคา อย่างไรก็ตาม งานวิจัยศึกษาวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่ ZIB เพื่อให้ได้แบตเตอรี่ที่มีความจุสูงและหมุนเวียนนั้นยังมีไม่แพร่หลาย ดังนั้นการศึกษาวัสดุแคโทดยังคงต้องการการศึกษาเพิ่มเติม ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาขั้วแคโทดสำหรับใช้ในแบตเตอรี่ ZIB โดยใช้ทังสเตนออกไซด์เป็นวัสดุแคโทดสำหรับ ZIB จากงานวิจัยพบว่าขั้วแคโทดทังสเตนออกไซด์ให้ค่าความจุของแบตเตอรี่อยู่ที่ 158 mA h g-1 ณ กระแส 0.1A g-1 อีกทั้งมีประสิทธิภาพการใช้ซ้ำที่ 96% ในการทดสอบจนถึง 1,000 รอบ และมีค่าความหนาแน่นของพลังงานที่โดดเด่น อยู่ที่ 102Wh kg-1 ที่ 116 W kg-1 นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังแสดงให้เห็นภาพจำลองกลไกในการแทรกตัวของสังกะสีไอออน Zn2+ แบบย้อนกลับในโครงสร้างขั้วแคโทด ดังนั้นงานวิจัยนี้ถือเป็นแนวทางการศึกษาและออกแบบเพื่อใช้ทังสเตนออกไซด์เป็นขั้วแคโทดในแบตเตอรี่ ZIB ที่มีสมรรถนะสูง

การผลิตโฟมอะลูมิเนียมโดยใช้ลูกบอลเกลือที่ออกแบบเป็นตัวสร้างรูพรุน, จุฑานนท์ บุญประเสริฐ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษากระบวนการผลิตโฟมอะลูมิเนียมที่มีโครงสร้างรูพรุนแบบเปิดด้วยการใช้ลูกบอลเกลือเป็นตัวสร้างรูพรุนรวมถึงสมบัติทางกลของโฟมอะลูมิเนียม โดยเริ่มต้นศึกษาการผลิตและสมบัติของลูกบอลเกลือซึ่งมีรูปร่างทรงกลม โดยเลือกใช้ลูกบอลเกลือเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 mm และอะลูมิเนียมผสมเกรด ADC 12 เพื่อนำไปผลิตโฟมอะลูมิเนียมด้วยวิธีการหล่อแบบแทรกซึมที่ใช้ความดันที่อุณหภูมิ 650 และ 700°C โดยใช้แรงดันจากแก๊สอาร์กอน 1 และ 2 bar และใช้ระยะเวลาหลอม 10 และ 30 นาที ผลการศึกษาสมบัติของลูกบอลเกลือพบว่าโครงสร้างจุลภาคของลูกบอลเกลือหลังการเผาผนึกมีความเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น ส่งผลให้ความแข็งแรงอัดของลูกบอลเกลือสูงขึ้น กระบวนการผลิตนี้สามารถผลิตโฟมอะลูมิเนียมที่มีรูพรุนแบบเปิดได้ ซึ่งโครงสร้างของชิ้นงานโฟมจะมีโพรงอากาศขนาดใหญ่เนื่องจากการแทรกซึมของน้ำโลหะอะลูมิเนียมเพียงบางส่วนในชิ้นงานเมื่อใช้อุณหภูมิ 650°C ความดัน 1 bar และเวลา 10 นาที โครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานโฟมประกอบด้วยเนื้อพื้นเมตริกซ์อะลูมิเนียมที่มีเฟสซิลิกอนกระจายตัวอยู่ นอกจากนี้ ความแข็งแรงอัดของโฟมอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แรงดัน และเวลาที่ใช้ในการผลิต โดยที่อุณหภูมิ 700°C ชิ้นงานส่วนใหญ่มีความแข็งแรงจุดครากสูงกว่าชิ้นงานที่อุณหภูมิ 650°C และส่งผลให้การดูดซับพลังงานของชิ้นงานใกล้เคียงกันมากขึ้น เช่นเดียวกับการเพิ่มแรงดันจาก 1 เป็น 2 bar ในขณะที่ระยะเวลาในการหล่อชิ้นงานส่งผลให้ความแข็งแรงจุดครากของชิ้นงานใกล้เคียงกันมากขึ้น และทำให้การดูดซับพลังงานของชิ้นงานสูงขึ้น เมื่อเพิ่มระยะเวลาการหล่อจาก 10 เป็น 30 นาที

การศึกษาผลของการเจือซิลิกอนในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงโดยใช้ผงซิลิกอนไดออกไซด์ต่อโครงสร้างจุลภาค และพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันของชั้นสารประกอบเชิงโลหะนิกเกิล-อะลูมิเนียมบนโลหะผสมพิเศษ In800ht, ณัฐพงษ์ หนันต๊ะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ศึกษาผลของเติม SiO2 ในกระบวนอะลูมิไนซิงแบบผงชนิด high-activity โลหะผสมพิเศษ IN800HT ที่มีการเจือซิลิกอนในช่วง 0-37.5 at% อ้างอิงจากสัดส่วนของซิลิกอนที่ได้และอะลูมิเนียมที่เหลือจากปฏิกิริยารีดักชัน โดยวิเคราะห์ผ่านโครงสร้างจุลภาค องค์ประกอบทางเคมี และชนิดของสารประกอบอะลูมิไนด์ของชั้นเคลือบที่เกิดขึ้นจากการเตรียมที่อุณหภูมิ 1000 °C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากการทดลองพบว่า ชั้นเคลือบของตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอนประกอบไปด้วย 3 ชั้นย่อย คือ (i) ชั้นนอกที่ของผสมระหว่างสารประกอบอะลูนิไนด์ที่มีความเข้มข้นของอะลูมิเนียมสูง (ii) ชั้นกลางที่มีสารประกอบอะลูมิไนด์ hyperstoichiometric β-(Fe,Ni)Al เป็นหลัก และ (iii) ชั้น interdiffusion zone (IDZ) ที่เป็นชั้นในสุด ซึ่งบ่งบอกถึงการแพร่ของอะลูมิเนียมเข้าไปในโลหะผสมพิเศษ IN800HT ความหนาของแต่ละชั้นย่อยได้รับผลกระทบจากปริมาณ SiO2 ที่เติมลงไป การละลายของซิลิกอนในสารประกอบอะลูมิไนด์มีปริมาณน้อยกว่า 5 at.% เมื่อมีการเจือซิลิกอนในปริมาณสูงขึ้น จะเกิดการแยกตัวของซิลิกอน (Si segregation) บริเวณชั้น IDZ หรือพื้นที่แยกตัวในชั้นกลางของตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอน การเจือซิลิกอนในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงโดยใช้ซิลิกอนไดออกไซด์ประสบความสำเร็จเนื่องจากการลดลงของ thermodynamic activity ของ Al สำหรับการทดสอบ cyclic oxidation ที่อุณหภูมิ 1,000°C ภายใต้สภาวะบรรยากาศอากาศแห้งเป็นระยะเวลา 104 ชั่วโมง พบว่า ตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอนมีการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักต่ำกว่าตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอน พฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันแบบ sub-parabolic growth เกิดขึ้นในกรณีของ (1) โลหะผสมพิเศษ IN800HT (3) ตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอน และ (3) เจือซิลิกอนในปริมาณ 37.5 at% มี ในขณะที่ตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอน 12.5 at% และ 25.0 at% มีพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันแบบ linear growth เป็นหลัก

Recovery Of Phosphorus From Florida Phosphatic Waste Clay, Amir Eskanlou

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

This MS thesis examines the recovery of phosphorus (P) from Florida waste clay (WC). A comprehensive literature review revealed that: (i)-The most important values being lost to WC are P and rare earth elements (REEs). For the recovery of these values from WC, two crucial attempts are the removal of extremely fine-sized clays, followed by the recovery of phosphate content, which can pave the path for the recovery of REEs; (ii)-Any scientific/ technological solution should, at the same time, be economically and environmentally attractive to the industry. As such, moving from mostly chemical separation processes to the primarily physical/ physicochemical …

The Investigation Of The Underlying Microstructure Associated With Fracture Features In 6061 Cold Sprayed Aluminum, Justin White

UNF Graduate Theses and Dissertations

Cold gas dynamic spraying commonly known as cold spray is a process currently used for restoration, re-tolerancing, and application of coatings. With additional resources allocated towards the development of a through process model aimed at predicting the properties of bulk material produced via the Cold Spray process, more lab testing and investigation must be done to capture the effects of the varying microstructure in CS materials. The properties of ultra-fine-grained materials are derived from data collected from coarse grained materials and processes that do not accurately capture the effects as elevated strain rates and ultra-fine-grained materials. The lack of property …

Viability Of A Proposed Transparent Fluid Model For Analog Metal Casting Filling Process, Andres Segura Irazoqui

Dissertations and Theses @ UNI

This research work was conducted to develop a proposed transparent fluid model to mimic dross formation and dispersion in metal castings during the mold filling process. The major cause for dross formation includes the air entrainment, surface turbulence, and bubbles, which create oxide films inside the molten metal. The oxide films are trapped inside the casting after solidification causing detrimental effects on the mechanical properties of the casting.

The objective of the investigation was to explore the feasibility using phenolic urethane as a transparent fluid material to investigate air entrainment mechanism. The experimentation consists of the following materials: the phenolic …

ผลของความหยาบผิวของโลหะผสม Ti-6al-4v ที่ขึ้นรูปด้วยวิธีการพิมพ์สามมิติต่อลักษณะทางสัณฐานวิทยาของท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์และความต้านทานการกัดกร่อน, ปาณิสรา พุทธสุวรรณ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

นอกจากวัสดุไทเทเนียมจะนิยมนำมาใช้เป็นวัสดุทดแทนกระดูกหรือข้อต่อที่เสียหายเนื่องจากมีสมบัติที่ดีในเรื่องของความแข็งแรงสูง มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงและมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพแล้ว การสร้างท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ก็ใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับสภาพผิววัสดุเช่นกัน เนื่องจากช่วยส่งเสริมการยึดเกาะของเซลล์และให้การตอบสนองของเซลล์ได้ดีกว่าพื้นผิวโลหะเอง แม้มีการศึกษาหลายชิ้นได้รายงานความสัมพันธ์ระหว่างท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์กับอัตราการเชื่อมประสานของเซลล์ แต่อย่างไรก็ตามอัตราการกัดกร่อนของชั้นท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ภายใต้สภาวะการใช้งานนั้น ๆก็มีความจำเป็นที่ต้องศึกษาเช่นกัน ในงานนี้เราได้ศึกษาผลจากการปรับสภาพผิวที่ถูกเตรียมด้วยเงื่อนไขต่าง ๆ ต่อพฤติกรรมการกัดกร่อนของวัสดุ Ti-6Al-4V และลักษณะทางสัณฐานวิทยาของชั้นท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ซึ่งการศึกษาจะแบ่งเป็น 2 กลุ่มคือกลุ่มที่ทำการปรับสภาพผิวด้วยการขัดและกลุ่มที่ทำการปรับสภาพผิวด้วยการขัดต่อด้วยการแอโนไดซ์ โดยจะทำการวัดความหยาบพื้นผิวที่เตรียมได้ก่อนการแอโนไดซ์โดยเครื่องวัดความหยาบผิวและศึกษาลักษณะพื้นผิวหลังแอโนไดซ์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและศึกษาพฤติกรรมการกัดกร่อนในสารละลายฟอตเฟสบัฟเฟอร์ซาลีนโดยเทคนิคโพเท็นชิโอไดนามิกโพลาไรเซชัน ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าก่อนการแอโนไดซ์ความหยาบผิวที่เตรียมได้ไม่มีความสัมพันธ์กับอัตราการกัดกร่อนโดยตรง แต่อย่างไรก็ตามหลังจากแอโนไดซ์พบว่าความหยาบผิวตั้งต้นจากการเตรียมผิวก่อนแอโนไดซ์มีผลต่อลักษณะการเกิดท่อนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ รวมถึงอัตราการกัดกร่อนมีความสัมพันธ์กับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและลักษณะการเรียงตัวของท่อที่เกิดขึ้น

New Horizons For Processing And Utilizing Red Mud, M. Archambo

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Red mud is an industrial slurry waste that is produced as a byproduct of the Bayer process for alumina. The waste is generated in large quantities, up to a ratio of 2:1 against the valued product alumina. Red mud exhibits many chemical and physical properties that categorize it as a hazardous material. Due to the addition of sodium hydroxide in processing, the pH is typically at values close to 13. Small particle size discourages separation from water for disposal, so drying red mud happens over many years.

The pH of red mud can be reduced with inexpensive reagents. Carbon dioxide …

Anaerobic Reductive Bioleaching Of Manganese Ores, Neha Sharma

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The increasing demand of manganese in the industries and various hindrances in its production from low grade ores by conventional method has made it imperative for researchers around the world to develop a method of manganese extraction from low grade ores that is both environment friendly and economical. Bioleaching has shown significant potential in manganese extraction and efficiencies of extraction have been found to be 70-98% with the help of various bacteria and fungi.

This study focuses on extraction of manganese with the help of mixed bacterial strains that have been collected from their natural anaerobic environment. The extraction of …

The Effects Of Molybdenum, Chromium, And Niobium On Gray Iron For Brake Rotor Applications, Matthew Hasbrouck

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Brake rotor composition and microstructure must be optimized for thermal and mechanical performance to avoid thermal-mechanical cracking, excessive wear, and to reduce noise. Niobium is an element that increases the strength and wear resistance of gray iron; however, the interaction of niobium with other common alloying elements (chromium and molybdenum) is not well understood. Thirteen gray cast iron alloys were produced with varying levels of carbon equivalent (CE), Cr, Mo, and Nb. Bars with four different diameters (8, 14, 22, and 30 mm) were cast from each alloy and microstructural and physical properties such as graphite flake morphology, pearlite spacing, …

Role Of Eta Phase Evolution On Creep Properties Of Nickel Base Superalloys Used In Advanced Electric Power Generation Plants, Ninad Mohale

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Advanced fossil energy power generation plants require materials that withstand high temperatures and corrosive environments. One such material that is used in steam turbines is Nimonic 263. It is a nickel-base superalloy that is principally strengthened by gamma primephase (Ni₃(Ti, Al)) and has an L1₂structure. At extended times and at turbine operating temperatures however, eta (Ni₃Ti) phase is known to form at the expense of gamma prime. Eta has a complex DO₂₄structure and is the stable phase between 750°C and 900°C, but with slow kinetics of formation. Little is understood about eta …

Analyzing Variation In Dispersoid Formation In Aluminum Alloys By Minor Changes In Homogenization Temperature, Brendan Treanore

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The homogenization of billets in the aluminum extrusion industry is a critical step that removes chemical segregation from casting, dissolves low melting point phases, forms nanoscale dispersoid phases, and promotes the beta to alpha transformation of iron particles in the matrix. With ever increasing use of aluminum extrusion in the automotive industry there is a constant need for increased efficiency and consistency in processing of extruded aluminum. The work in this thesis explores the effects of 10°C differences in the homogenization temperature on the formation of dispersoids in 6082 alloys used in the automotive industry. The role of dispersoids is …

Thermo-Fluid Characterizations Of The Powder-Bed Fusion Additive Manufacturing Processes Using Laser And Electron Beam, M Shafiqur Rahman

LSU New Orleans Theses and Dissertations

The powder-bed fusion (PBF) process is a subdivision of Additive Manufacturing (AM) technology where a heat source at a controlled speed selectively fuses regions of a powder-bed material to form three-dimensional (3-D) parts. Two of the most effective PBF processes are selective laser melting (SLM) and electron beam additive manufacturing (EBAM), which can fabricate full-density metallic parts in a layer-by-layer fashion. In this study, thermal behavior and melt-pool dynamics in the PBF process are investigated by developing 3-D multiphysics-based thermo-fluid models for both SLM and EBAM, containing Ti-6Al-4V alloy as a powder-bed material. The laser and electron beams are modeled …

Mechanical Alloying-Assisted Coating Of Fe–Al Powders On Steel Substrate, Alfian Noviyanto, Sri Harjanto, Wahyu Bambang Widayatno, Agus Sukarto Wismogroho, Muhamad Ikhlasul Amal, Nurul Taufiqu Rochman

Makara Journal of Technology

The coating layer of Fe–Al powders on the steel substrate was prepared by mechanical alloying at room temperature. Fe, Al, and the steel substrates were milled with high-energy ball milling for 32 h with a ball-to-powder ratio of 8 in an argon atmosphere to prevent oxidation during milling. Although mechanical alloying was performed for 32 h, no new phases were observed after mechanical alloying, as analyzed by X-ray diffraction. However, the crystallite size of the milled powders for 32 h decreased by factor two compared with the initial powders. Scanning electron micrographs showed that the coating layers formed >8 h …

Performance Of Free-Space Optical Communication Systems Using Optical Amplifiers Under Amplify-Forward And Amplify-Received Configurations, Ucuk Darusalam, Arockia Bazil Raj, Fitri Yuli Zulkifli, Purnomo Sidi Priambodo, Eko Tjipto Rahardjo

Makara Journal of Technology

With the growth of digital technology in the stage of industrial revolution 4.0, the demand for broadcasting large amounts of information to last mile users has increased. Free-space optical (FSO) communication is one of the telecommunication platforms that has shown immense potential in meeting the demand for information broadcasting. In this work, the performance of FSO communication based on wavelength division multiplexing with a data rate of 80 Gbps is investigated through simulations. The configuration of optical amplifiers in the FSO system is set up on the basis of the amplify-forward and amplify-received configurations to expand the network. The investigation …