Materials Science and Engineering Commons^™

Synthesis And Properties Of Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer Containing Silica Nanoparticles, Charungkit Chaikaew

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The aim of this research is to develope acrylonitrile butadiene styrene composite reinforced with hydrophobic silica nanoparticles. In this study, in-situ synthesis of ABS rubber particles containing hydrophobic silica nanoparticles (HDTMS-silica) was carried out. Firstly, three of HDTMS-silicas (HDTMS-silica1, HDTMS-silica2, and HDTMS-silica3) were prepared by silanization of SiO2 nanoparticle with hexadecyltrimethoxysilane (HDTMS : SiO2 wt ratios of 1 : 1, 2 : 1, and 3 : 1) in an emulsion system. Then, HDTMS-silica/styrene and acrylonitrile mixture was fed into a polybutadiene latex reactor. Following that, graft copolymerization was carried out using persulfate initiator at temperature of 65 oC for 3.5 …

Surface Modification Of Microcrystalline Cellulose From Parawood Sawdust Via Mechanochemical Process For Reinforcement In Polypropylene Composites, Patcharaporn Chuayplod

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The objective of this study is to prepare and modify parawood microcrystalline cellulose (PW-MCC) for applying as reinforced material for polypropylene composites. PW-MCC was prepared from parawood sawdust using acid hydrolysis method with pulp to acid ratio at 1:15 and temperature at 80oC for 2 hours. The obtained PW-MCC exhibited the cellulose type I with CrI at 60%. Moreover, PW-MCC had higher thermal stability than parawood sawdust. PW-MCC was further modified with various types of coupling agent such as maleic anhydride-grafted-polypropylene (PP-G-MA), organosilane, and acid chloride. Vinyltrimethoxysilane and three different acid chlorides such as benzoyl chloride, hexanoyl chloride, and lauroyl …

Comparision Of Fly Ash And Metakaolin Based Geopolymer Properties For Heavy Metal Adsorption, Sujitra Onutai

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This work aims to evaluate the effectiveness of fly ash and metakaolin based geopolymer powder and fly ash and metakaolin based geopolymer composite fiber as an adsorbent for removal of heavy metal ions from aqueous solution. The fly ash and metakaolin used as raw materials in this research was from Thailand. Fly ash based geopolymer (FAG) was synthesized by mix with an alkali solution. After that, the geopolymerization process was occurred and then cured geopolymer samples at 60oC for 24 h and left at 25 oC for 6 days. The fly ash based geopolymer was ground, washed and sieved through …

การปรับปรุงคุณภาพของน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานน้ำมันปาล์มด้วยวัสดุเชิงประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง, นิธิวัชร์ นวอัครฐานันท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในการศึกษานี้ วัสดุเชิงประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงซึ่งประกอบด้วย 2 ส่วน คือวัสดุเชิงประกอบถ่านกัมมันต์/ซีโอไลต์โซเดียม เอ เป็นตัวรองรับ และวัสดุเชิงประกอบไทเทเนีย/ไพไรต์ เป็นวัสดุเคลือบ เตรียมขึ้นเพื่อปรับปรุงคุณภาพของน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานน้ำมันปาล์มที่มีปริมาณลิกนินสูง โดยวัสดุเชิงประกอบที่เป็นตัวรองรับประกอบด้วยถ่านกัมมันต์ ซีโอไลต์โซเดียม เอ และดินดำสุราษฎร์ธานี ในอัตราส่วน 1:3:2 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ นวดผสมด้วยสารละลายตัวประสานก่อนขึ้นรูปด้วยวิธีการอัดรีดเป็นชิ้นงานทรงกระบอกกลวงที่มี เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 1.5 เซนติเมตร ภายใน 0.9 เซนติเมตร ตัดให้ได้ความยาวประมาณ 2.5 เซนติเมตร และเผาที่ 650 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ในภาชนะสเตนเลสปิดและปกคลุมชิ้นงานด้วยถ่านแกลบ ผลการทดลองพบว่าชิ้นงานหลังเผามีความแข็งแรง 10.48 นิวตันต่อเซนติเมตร ความพรุนตัวปรากฏร้อยละ 48.47 ความหนาแน่นรวม (ไม่รวมรูกลวง) 1.07 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ในส่วนของการเตรียมวัสดุเชิงประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง ผสมไทเทเนียทางการค้า P25 และไพไรต์ซึ่งเป็นกากของเสียจากโรงงานเจียระไนมาร์คาไซต์ที่ผ่านการบดและล้าง ในอัตราส่วนร้อยละ 80:20 โดยน้ำหนัก เผาที่ 300 องศาเซลเซียส 1 ชั่วโมง ในเบ้าอะลูมินาปิดและปกคลุมด้วยถ่านแกลบ การทดสอบประสิทธิภาพการย่อยสลายลิกนินด้วยผงวัสดุเชิงประกอบไทเทเนีย/ไพไรต์ปริมาณ 0.03 กรัม ในสารละลายลิกนินความเข้มข้น 150 มิลลิกรัมต่อลิตร ปริมาณ 300 มิลลิลิตร ภายใต้การฉายแสงจากหลอดทังสเตนฮาโลเจน (แสงแดดจำลอง) ผลการทดลองพบว่าความเข้มข้นของสารละลายลิกนินลดลงร้อยละ 55.16 ในเวลา 360 นาที โดยพิจารณาจากค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 280 นาโนเมตร ด้วยเครื่อง UV/VIS นอกจากนั้นยังได้พิจารณาประสิทธิภาพในการกำจัดสีของน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานน้ำมันปาล์มด้วยผงวัสดุเชิงประกอบ ผลการทดลองพบว่าสีของน้ำทิ้งจากโรงงานน้ำมันปาล์มลดลงร้อยละ 33 ภายใต้การฉายแสงด้วยหลอดทังสเตนฮาโลเจน ในเวลา 360 นาที สำหรับการทดสอบประสิทธิภาพในการกำจัดสีของน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานน้ำมันปาล์มด้วยการลอยวัสดุเชิงประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงถ่านกัมมันต์/ซีโอไลต์ ทรงกระบอกกลวงที่มีเนื้อพรุน เคลือบด้วยวัสดุเชิงประกอบไทเทเนีย/ไพไรต์ (80:20) หลังเผาที่ 300 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ในภาชนะสเตนเลสปิดและปกคลุมชิ้นงานด้วยถ่านแกลบ และฉีดโฟมพอลิยูรีเทนในรูกลวง จำนวน 50 ชิ้น …

ผลของ R2o3 (R = Bi, La, Cr) ต่อสมบัติของวัสดุกันรั่วไร้แบเรียมจากกลาสเซรามิกฐานโอเคอร์มาไนต์และไดออปไซด์, พรชนก ลาวิตา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กลาสเซรามิกกันรั่วไร้แบเรียมสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง จากระบบ R2O3-CaO-MgO-B2O3-Al2O3-SiO2 (R = Bi, La, Cr) ถูกพัฒนาขึ้น และได้ทำการตรวจสอบสมบัติต่าง ๆ แก้วถูกเตรียมโดยการหลอมที่อุณหภูมิ 1500 องศาเซลเซียส ก่อนที่จะทำการตรวจสอบสมบัติทางความร้อน ได้แก่ อุณหภูมิสภาพแก้ว อุณหภูมิตกผลึก อุณหภูมิอ่อนตัว และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงความร้อน ทำการทดสอบการยึดติดของกลาสเซรามิกและแผ่นโลหะผสม Fe-Cr ZMG232G10 ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง แล้วผ่านกระบวนการความร้อนที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 100 ชั่วโมง และตรวจสอบด้วย SEM/EDS กลาสเซรามิกที่ผ่านกระบวนการความร้อนเป็นเวลานานถูกตรวจสอบความมีเสถียรภาพด้วยการศึกษาการเปลี่ยนแปลงการเกิดผลึก และการเปลี่ยนแปลงสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงความร้อน ด้วยเครื่อง XRD และไดลาโทมิเตอร์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่ากลาสเซรามิกที่เจือด้วยบิสมัทออกไซด์ (Bi2O3) และแลนทานัมออกไซด์ (La2O3) มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงความร้อนสูงขึ้น เนื่องมาจากการเกิดผลึกโอเคอร์มาไนต์ (åkermanite; Ca2MgSi2O7) ที่เพิ่มขึ้นหลังจากผ่านกระบวนการความร้อนที่ 900 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง การผ่านกระบวนการความร้อนเป็นเวลานานที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส พบว่า ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงความร้อนของกลาสเซรามิกที่เจือด้วย Bi2O3 และ La2O3 สูงขึ้น อันเนื่องมาจากการเกิดผลึกมอนทิเซลไลต์ (monticellite; CaMgSiO4) และการเพิ่มขึ้นของปริมาณผลึกโอเคอร์มาไนต์ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่ากลาสเซรามิกทุกองค์ประกอบสามารถยึดติดได้ดีกับแผ่นโลหะผสม Fe-Cr ZMG232G10 และอัตราการรั่วของกลาสเซรามิกจะมีค่าลดลงเมื่อเจือด้วย Bi2O3 La2O3 และ Cr2O3 สภาพต้านทานไฟฟ้าของกลาสเซรามิก จากแก้วทุกสูตรในระบบนี้มีค่าสูงกว่าความต้องการขั้นต่ำสำหรับการนำกลาสเซรามิกไปใช้เป็นวัสดุกันรั่วสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง (> 1 x 104 Ω.cm)

การเตรียมและสมบัติของยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์/ไวนิลแอซีเทต-เอทิลีนโคพอลิเมอร์/ซิลิกานาโนคอมพอสิต, ลักษมณ รักศักดิ์ศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้ คือ การเตรียมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ (อีเอ็นอาร์) ยางผสมของยางอีเอ็นอาร์/ไวนิลแอซีเทต-เอทิลีนโคพอลิเมอร์ (วีเออี) และนาโนคอมพอสิตของยางอีเอ็นอาร์/ วีเออี/นาโนซิลิกาภายใต้การบ่มด้วยซัลเฟอร์ 3 ระบบ ได้แก่ ระบบดั้งเดิม ระบบกึ่งประสิทธิภาพ และระบบประสิทธิภาพ โดยใช้เททระเบนซิลไทยูแรมไดซัลไฟด์เป็นสารบ่มเร่งที่ไม่ปลดปล่อยสารก่อมะเร็ง ยางอีเอ็นอาร์ถูกเตรียมได้จากกระบวนการ ‘อินซิทู’ อิพ็อกซิเดชันของน้ำยางธรรมชาติข้นด้วย กรดฟอร์มิกและไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ที่อัตราส่วนโดยโมลต่างๆ กัน ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4–10 ชั่วโมง และถูกตรวจสอบเอกลักษณ์ด้วยเทคนิคอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปี ดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริเมทรี และ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ยางอีเอ็นอาร์ 40 ได้ถูกเลือกเพื่อใช้เตรียมยางผสม 80/20 อีเอ็นอาร์/วีเออี และนาโนคอมพอสิตของ ยางผสม 80/20 อีเอ็นอาร์/วีเออี ด้วยนาโนซิลิกาปริมาณ 1, 2 และ 3 ส่วนโดยน้ำหนักยางร้อยส่วนด้วยเครื่องผสมแบบปิดและตามด้วยการบ่มในเครื่องอัดแบบที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส ผลของอัตราส่วนระหว่างซัลเฟอร์และสารบ่มเร่งต่อพฤติกรรมการบ่ม สมบัติด้านความทนแรงดึงและการอบร้อน สมบัติทางความร้อน สมบัติเชิงกลพลวัต และ ความต้านทานน้ำมันได้ถูกตรวจสอบ โดยพบว่า พฤติกรรมการบ่มส่วนใหญ่ขึ้นกับอัตราส่วนระหว่างซัลเฟอร์และสารบ่มเร่ง การกระจายของวีเออีและนาโนซิลิกาในยางอีเอ็นอาร์ และอันตรกิริยาระหว่างนาโนซิลิกาและเมทริกซ์ของยาง ในขณะที่สมบัติด้านความทนแรงดึง สมบัติทางความร้อน และ สมบัติเชิงกลพลวัตขึ้นกับประเภทของการเชื่อมขวาง ความหนาแน่นของการเชื่อมขวาง ความมีขั้ว การกระจายของวีเออีและนาโนซิลิกาในยางอีเอ็นอาร์ และอันตรกิริยาระหว่างนาโนซิลิกา และเมทริกซ์ของยาง

ผลของการเติมเถ้าแกลบต่อการเกิดชั้นฟิล์มในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงบนนิกเกิลบริสุทธิ์, บุญฤทธิ์ เฮงประยูร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การปรับปรุงกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงทำได้โดยการเจือธาตุซิลิกอนเพื่อเพิ่มความเสถียรของชั้นออกไซด์ที่เกิดขึ้นในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเถ้าแกลบมีส่วนประกอบของซิลิกาอยู่มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ในงานวิจัยนี้จะหาความเป็นไปได้ในการใช้เถ้าแกลบแทนซิลิกาจากอุตสาหกรรม (ควอทซ์) เพื่อเจือซิลิกอนลงในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผง โดยวิเคราะห์ถึงความแตกต่างของโครงสร้างผลึก สารเจือในเถ้าแกลบ ขนาดอนุภาค ลักษณะพิ้นผิวและพื้นที่ผิวจำเพาะระหว่างผงควอทซ์และผงเถ้าแกลบที่จะส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาค โครงสร้างของสารประกอบของชั้นแพร่และปริมาณซิลิกอนที่พบในชั้นแพร่ในผิวชิ้นงานที่ใช้สารตั้งต้นเป็นควอทซ์และเถ้าแกลบ ซึ่งปริมาณสารเจือที่เติมคือ 9, 13.5, 18 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก เผาที่อุณหภูมิ 800 และ 1000๐C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง และทดสอบความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 1000๐C เป็นเวลา 100 ชั่วโมง ชิ้นงานที่นำมาทดสอบคือ นิกเกิลบริสุทธิ์, ชิ้นงานที่ทำอะลูมิไนซิงที่ 900๐C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง, ชิ้นงานที่เติมควอทซ์ 13.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ทำอะลูมิไนซิงที่ 1000๐C เป็นเวลา 4 ชั่วโมงและชิ้นงานที่เติมเถ้าแกลบ 13.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ทำอะลูมิไนซิงที่ 1000๐C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง นำชิ้นงานมาวิเคราะห์ลักษณะพื้นผิวและโครงสร้างของสารประกอบออกไซด์ที่เกิดขึ้นที่ผิว พบว่าชิ้นงานที่เติมเถ้าแกลบจะมีปริมาณซิลิกอนที่พบในชั้นแพร่มากกว่าและมีความสามารถในการต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงดีกว่าชิ้นงานที่เติมควอทซ์

การปรับปรุงผิว Incoloy 825 ด้วยวิธีอะลูมิไนซิงแบบผง, วิมุติ ตงศิริ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในวิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการปรับปรุงผิวโลหะผสมเกรด INCOLOY 825 ด้วยวิธีอะลูมิไนซิง แบบผง ใช้อุณหภูมิการทำอะลูมิไนซิงที่ 700, 800 และ 900 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1, 2.25, 4 และ 6.25 ชั่วโมง โครงสร้างจุลภาคของชั้นเคลือบอะลูมิไนด์ตรวจสอบและวิเคราะห์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และเทคนิควิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ ทดสอบการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 ชั่วโมง รวมทั้งสิ้น 50 ชั่วโมง พบว่ามีชั้นเคลือบ 2 ชั้น ชั้นเคลือบด้านนอกจะประกอบไปด้วยเฟสของสารประกอบ Ni2Al3, NiAl3 และ Fe2Al5 และชั้นเคลือบด้านในจะประกอบไปด้วยเฟสของสารประกอบ Ni3Al และ Fe3Al ผลจากชุดเอกซ์เรย์สเปคโตรสโคปีแบบกระจายพลังงานแสดงให้เห็นการกระจายตัวของธาตุโครเมียมบริเวณชั้นรอยต่อระหว่างชั้นเคลือบด้านในกับวัสดุพื้น ผลจากเทคนิควิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์แสดงให้เห็นว่าธาตุโครเมียมที่อยู่บริเวณชั้นรอยต่อจะอยู่ในรูปของอะตอมของธาตุโครเมียม ความหนาเฉลี่ยของชั้นเคลือบจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิและเวลาที่ใช้ในการเคลือบเพิ่มขึ้น ค่าพลังงานก่อกัมมันต์สำหรับการทำอะลูมิไนซิงแบบผงบนโลหะผสมเกรด INCOLOY 825 มีค่าเท่ากับ 70.64 กิโลจูลต่อโมล ผลการทดสอบการเกิดออกซิเดชันแสดงให้เห็นว่าชิ้นงานที่ผ่านการเคลือบจะมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นมากกว่าชิ้นงานโลหะผสมเกรด INCOLOY 825

การศึกษาผลของความเร็วการตัด กำลังของเลเซอร์ และแรงดันแก๊สช่วยตัด ต่อสมบัติและโครงสร้างจุลภาคบริเวณรอยตัดด้วยเลเซอร์บนแผ่นโลหะผสมไทเทเนียม, วาริท โปษยานนท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โลหะไทเทเนียมเกรด Ti-6Al-4V เป็นโลหะที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอากาศยานและทางการแพทย์ เนื่องจากความแข็งแรงที่สูง การขึ้นรูปเบื้องต้นด้วยกรรมวิธีการตัดด้วยเลเซอร์จึงสามารถลดต้นทุนการผลิตได้ แต่เนื่องจากวิธีนี้ทำให้เกิดความร้อนสูงและการหลอมละลายในบริเวณที่รอยตัดรวมถึงความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาเคมีอย่างรุนแรงกับออกซิเจนรวมไปถึงไนโตรเจนที่เป็นแก๊สช่วยตัดด้วยนั้นจึงมีความจำเป็นต้องศึกษาผลของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์หลักที่ใช้ในการตัดคือ 1.กำลังของเลเซอร์ 2.ความดันแก๊สช่วยตัด 3.ความเร็วการตัด ต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางจุลภาคและสมบัติของรอยตัดเพื่อให้สามารถทราบขีดจำกัดของการใช้งานและผลิตชิ้นงานที่มีคุณภาพสูงด้วยต้นทุนที่ต่ำ ในงานวิจัยนี้จะทดสอบการตัดแผ่นโลหะไทเทเนียมเกรด Ti-6Al-4V หนา 2 มิลลิเมตร โดยใช้ไฟเบอร์เลเซอร์ขนาดกำลัง 3000 วัตต์ ใช้แก๊สไนโตรเจนเป็นแก๊สช่วยตัด และตรวจวัดความลึกและลักษณะของชั้นที่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางจุลภาคที่เป็นผลจากความร้อน รวมไปถึงเฟสที่เกิด ลักษณะโครงสร้างทางจุลภาคและการกระจายตัวของธาตุประกอบบริเวณรอยตัด ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า เมื่อเพิ่มความเร็วการตัดจะทำให้ความหนาชั้นที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนลดลง เพื่อความสม่ำเสมอและคุณภาพรอยตัดดีที่สุดควรความดันแก๊สที่เหมาะสมไม่สูงหรือต่ำเกิดไป ในส่วนของกำลังของเลเซอร์นั้นผลกระทบเมื่อใช้กำลังของเลเซอร์ต่ำมากเนื่องจากน้ำโลหะที่อุณหภูมิต่ำมีความหนืดสูงกว่าจึงค้างอยู่บริเวณรอยตัดมากกว่าส่งผลให้ความเท่ากันของความลึกของชั้นดังกล่าวเปลี่ยนไป การเพิ่มความดันแก๊สช่วยตัดสามารถลดผลกระทบนี้ได้ ในส่วนของโครงสร้างทางจุลภาคพบว่ามีการแพร่เข้าของออกซิเจนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น และพบเฟสที่มีไนโตรเจนสูงฝังอยู่ภายในชั้นหลอมละลายซึ่งแข็งและเปราะ หากต้องการชิ้นงานคุณภาพสูงต้องกำจัดชั้นเหล่านี้ออก

วิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาคและพฤติกรรมการไหลของน้ำโลหะระหว่างการแข็งตัวของโลหะอะลูมิเนียมผสมซิลิกอนและทองแดงที่มีเหล็กเจือปน, สุรดา ช่วยประดิษฐ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โลหะอะลูมิเนียมผสมซิลิกอนและทองแดง มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมยานยนต์ แต่ในระหว่างกระบวนการรีไซเคิลอะลูมิเนียม จะเกิดการเจือปนของธาตุเหล็ก เป็นสาเหตุให้เกิดเฟสสารประกอบเชิงโลหะ ß-Al5FeSi ในโครงสร้างจุลภาคที่ส่งผลต่อการเกิดโพรงหดตัวและทำให้สมบัติทางกลของวัสดุลดลง ด้วยสาเหตุนี้จึงมีความพยายามที่จะลดผลของเฟส ß-Al5FeSi ด้วยวิธีต่างๆ แต่อย่างไรก็ตาม การศึกษาในอดีตยังไม่เพียงพอที่จะอธิบายพฤติกรรมการไหลของน้ำโลหะในช่วงกึ่งแข็งกึ่งเหลวได้ งานวิจัยนี้จึงอาศัยเทคนิค in situ X-ray tomography ร่วมกับเทคนิค computational fluid dynamics (CFD) ในการวิเคราะห์วิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาคระหว่างการแข็งตัว และศึกษาพฤติกรรมการไหลของน้ำโลหะภายในช่องแขนของเดนไดรท์ โดยทำการศึกษาในโลหะอะลูมิเนียมผสมซิลิกอนและทองแดง ที่มีส่วนผสมของเหล็กเจือปนต่างกัน (0.4-1.0 wt.%) ทั้งกรณีที่มีการเติมและไม่เติม grain refiner ผลการศึกษาพบว่า ปริมาณเหล็กเจือปนที่เพิ่มขึ้นส่งผลต่อพฤติกรรมในการกำเนิดของเฟส ß-Al5FeSi แต่ไม่ส่งผลต่อพฤติกรรมในการเติบโตของเฟส ß-Al5FeSi ผลจากแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ด้วยเทคนิค CFD แสดงให้เห็นว่า เฟส ß-Al5FeSi และโครงสร้างยูเทคติค ส่งผลร่วมกันต่อการขัดขวางการไหลของน้ำโลหะ สมการทางคณิตศาสตร์ของ Blake-Kozeny ถูกนำมาปรับปรุงเพื่อใช้อธิบายพฤติกรรมการไหลของน้ำโลหะผลของการขัดขวางการไหล นอกจากนั้นการศึกษาในส่วนของการเติม grain refiner พบว่า ส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคของเดนไดรท์เปลี่ยนจากลักษณะ columnar ไปเป็น equiaxed dendrite และทำให้พฤติกรรมการไหลภายในช่องแขนของเดนไดรท์เปลี่ยนแปลงไป ผลการศึกษายังพบว่า การเติม grain refiner ส่งผลต่อพฤติกรรมการกำเนิดของเฟส ß-Al5FeSi แต่ไม่ส่งผลต่อพฤติกรรมการเติบโตและลักษณะสัณฐานวิทยาของเฟส ß-Al5FeSi ผลการศึกษาในงานวิจัยนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาโลหะอะลูมิเนียมผสมเกรดรีไซเคิล ให้มีข้อบกพร่องจากงานหล่อที่ลดลง ผ่านการควบคุมปริมาณเหล็กเจือปนและการเติม grain refiner ได้

การเตรียมเซรามิกซิลิกาพรุนจากกากเบ้าหลอมฟิวส์ซิลิกา, เก็จแก้ว ก้านลาย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เซรามิกซิลิกาพรุนเป็นวัสดุที่มีการใช้งานที่หลากหลาย เนื่องจากมีสมบัติเด่นหลายประการ เช่น มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดี และมีความทนไฟสูง งานวิจัยนี้จึงสนใจศึกษาการเตรียมเซรามิกซิลิกาพรุนจากกากเบ้าหลอมฟิวส์ซิลิกาที่ใช้ในกระบวนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อใช้งานเป็นแบบหล่อสำหรับขึ้นรูปกระจกหลอม เนื่องจากกากเบ้าหลอมฟิวส์ซิลิกามีความบริสุทธิ์สูง และมีโครงสร้างอสัญฐานทำให้ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดี นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบทางเคมีใกล้เคียงกับกระจก จึงช่วยลดโอกาสการเกิดการปนเปื้อนบนผิวของกระจกหลอมได้อีกด้วย ในงานวิจัยนี้ทำการขึ้นรูปเซรามิกซิลิกาพรุนด้วยวิธีการหล่อแบบโดยทำการศึกษาถึงผลของชนิดและปริมาณของ ตัวเชื่อมประสานต่อสมบัติของแบบหล่อก่อนเผาและหลังเผา ซึ่งแบ่งชนิดตัวเชื่อมประสานเป็น 2 ชนิดหลักๆ คือ ตัวเชื่อมประสานอนินทรีย์ ได้แก่ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ขาวและปูนซีเมนต์อะลูมินาสูง และตัวเชื่อมประสานอินทรีย์ ได้แก่ แป้งข้าวเหนียว จากการทดลองพบว่าชิ้นงานที่ใช้ตัวเชื่อมประสานปูนซีเมนต์อะลูมินาสูงร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก เผาที่อุณหภูมิ 1100 องศาเซลเซียส มีความหนาแน่น 1.17 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ความพรุนตัวร้อยละ 49.60 ความต้านทานต่อแรงกด 5.76 เมกะพาสคัล โครงสร้างของชิ้นงานยังคงเป็นอสัณฐาน และมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน 2.26 x10-6 ºC-1 ชิ้นงานสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงต่ออุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ 5 รอบโดยไม่เกิดการแตกร้าว เมื่อเปรียบเทียบสมบัติของชิ้นงานที่เตรียมได้กับตัวอย่างทางการค้า ชิ้นงานที่เตรียมได้ มีสมบัติใกล้เคียงกับตัวอย่างทางการค้า จึงมีความเป็นไปได้ที่จะใช้ตัวอย่างที่เตรียมได้เป็นแบบหล่อสำหรับขึ้นรูปกระจกหลอม

การหาอุณหภูมิลิควิดัสของแก้วฐานบะซอลต์สำหรับการขึ้นรูปเส้นใย, นภาพร วัยบริสุทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลขององค์ประกอบเคมีต่ออุณหภูมิลิควิดัสของแก้วฐานบะซอลต์ในระบบ SiO2-CaO-Al2O3-MgO-Fe2O3-Na2O-K2O สำหรับการดึงเป็นเส้นใย ผ่านการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายอุณหภูมิลิควิดัสที่สัมพันธ์กับส่วนผสมแก้ว โดยใช้ข้อมูลจากการวัดอุณหภูมิลิควิดัสด้วยเทคนิค DTA และ isothermal ของแก้วฐานบะซอลต์จำนวน 30 สูตร แก้วถูกเตรียมจากวัตถุดิบหลักคือ หินบะซอลต์จากแหล่งหินในอำเภอชัยบาดาล จังหวัดลพบุรี ทำการแปรส่วนผสมโดยวิธี Extreme Vertices Design ส่วนผสมถูกหลอมที่อุณหภูมิ 1450 องศาเซลเซียส และทำให้เย็นตัวอย่างฉับพลันในน้ำ ผลการวัดอุณหภูมิลิควิดัสของแก้วด้วยเทคนิค DTA และ Isothermal พบว่าทั้งสองวิธีได้อุณหภูมิใกล้เคียงกันโดยมีค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ เท่ากับ 0.91 โดยอุณหภูมิลิควิดัสของแก้วที่อยู่ในช่วงส่วนผสมเส้นใยบะซอลต์มีค่าระหว่าง 1190 – 1360 องศาเซลเซียส การผ่านกระบวนการทางความร้อนเพื่อให้แก้วตกผลึกพบว่าแก้วแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือกลุ่มที่มีเฟสผลึกหลักเป็นไดออปไซด์ และกลุ่มแอลไบต์ การทำนายอุณหภูมิลิควิดัสด้วยวิธีวิเคราะห์การถดถอยพหุคูณจึงแบ่งเป็น 2 สมการ ตามเฟสผลึกหลักดังกล่าว ผลการพิจารณาเปรียบเทียบอุณหภูมิลิควิดัสที่ได้จากการคำนวณตามแบบจำลองที่สร้างขึ้นกับผลการวัดอุณหภูมิลิควิดัสทั้ง 2 วิธี พบค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจมีค่า ระหว่าง 0.72 - 0.82 ซึ่งบ่งชี้ว่าแบบจำลองนี้สามารถนำไปใช้ในการคำนวณหาอุณหภูมิลิควิดัสของแก้วในระบบนี้ในระดับที่ยอมรับได้

ผลของเทคนิคแช่แข็ง-ละลายที่มีต่อการสังเคราะห์ผงโบรอนคาร์ไบด์จากเซลลูโลสและกรดบอริก, วิภาวี จันทร์สุดา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาการสังเคราะห์โบรอนคาร์ไบด์ ด้วยการใช้กรดบอริกและไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลส โดยนำเทคนิคการแช่แข็ง-ละลายมาใช้ในขั้นตอนการผสมสารตั้งต้นเพื่อเพิ่มความเป็นเนื้อเดียวกันส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาระหว่างกรดบอริกและเซลลูโลส ทั้งนี้ได้ศึกษาอิทธิพลของการปรับเปลี่ยนอัตราส่วนโดยโมลระหว่างโบรอนและคาร์บอนในสารตั้งต้นเป็น 4:1, 5:1 และ 6:1 ระยะเวลาที่ใช้ในกระบวนการแช่แข็ง 3, 6 และ 12 ชั่วโมง รวมถึงจำนวนการทำซ้ำของการแช่แข็ง-ละลายจำนวน 1, 3 และ 5 รอบ ที่มีต่อลักษณะเฉพาะของพรีเคอเซอร์และองค์ประกอบเฟสของผลิตภัณฑ์ที่สังเคราะห์ได้ จากการศึกษาการเตรียมพรีเคอเซอร์พบว่าเมื่อระยะเวลาการแช่แข็งนานขึ้นและจำนวนรอบน้อย ส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคของเซลลูโลสมีผิวเรียบกว่าการแช่แข็งด้วยระยะเวลาสั้นจำนวนหลายรอบ ซึ่งการแช่แข็งเป็นเวลา 3 ชั่วโมง จำนวน 5 รอบ ทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างกรดบอริกและเซลลูโลสได้มากที่สุด จากโครงสร้างจุลภาคแสดงให้เห็นว่าเซลลูโลสมีผิวขรุขระและบิดเบี้ยวมาก เมื่อนำไปเผาไพโรไลซิสที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส และสังเคราะห์ที่อุณหภูมิ 1350 องศาเซลเซียส เวลายืนไฟ 3 ชั่วโมง ภายใต้บรรยากาศอาร์กอน พบว่า Intensity ratio ของโบรอนคาร์ไบด์มีค่าสูงที่สุด (0.38) เมื่อใช้อัตราส่วนโดยโมลระหว่างกรดบอริกและไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลส 5:1 และ 6:1 ซึ่งพบว่าค่า C/B2O3 ที่ได้จากการทดลองหาค่า มีค่าใกล้เคียง 3.5 มากที่สุดนั่นคือมีค่าเท่ากับ 2.5 และ 3.9 ตามลำดับ อย่างไรก็ตามผลองค์ประกอบเฟสของที่สังเคราะห์พบโบรอนคาร์ไบด์และโบรอนออกไซด์เฟสรอง และพบคาร์บอนเป็นเฟสหลัก

การเตรียมแกรฟีนออกไซด์สำหรับการประยุกต์ในกระดาษคราฟต์, กชพร ตันกันภัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของการเติมแกรฟีนออกไซด์ต่อสมบัติด้านความแข็งแรงของกระดาษ โดยการทดลองแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนที่ 1 เป็นการเปรียบเทียบผลของแกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมด้วยวิธีโมดิฟายด์ฮัมเมอร์และที่เตรียมด้วยวิธีทางเคมีไฟฟ้าที่มีต่อสมบัติด้านความแข็งแรงของกระดาษ เพื่อดูว่าการเตรียมแกรฟีนออกไซด์วิธีไหนให้ผลต่อสมบัติด้านความแข็งแรงของกระดาษดีที่สุดและนำผลที่ได้ไปใช้ในส่วนที่ 2 ต่อไป โดยในส่วนที่ 2 นั้นเป็นการนำแกรฟีนออกไซด์มาปรับปรุงโครงสร้างเพื่อเพิ่มสมบัติการนำไฟฟ้าก่อนที่จะนำไปเคลือบผิวกระดาษ จากผลการทดลองพบว่าแกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมโดยวิธีโมดิฟายด์ฮัมเมอร์ให้สมบัติของกระดาษดีกว่าแกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมโดยวิธีทางเคมีไฟฟ้า เนื่องจากแกรฟีนออกไซด์จากวิธีโมดิฟายด์ฮัมเมอร์เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันสมบูรณ์กว่า โดยการใส่แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมโดยวิธีโมดิฟายด์ฮัมเมอร์ลงในกระดาษที่ความเข้มข้นร้อยละ 15 ต่อน้ำหนักเยื่อแห้งส่งผลให้ความแข็งแรงของกระดาษสูงสุด นอกจากนี้ยังพบว่าการใส่สารเพิ่มความแข็งแรงของกระดาษร่วมกับแกรฟีนออกไซด์ยิ่งส่งผลให้ต่อสมบัติด้านความแข็งแรงเพิ่มขึ้น โดยพบว่าไคโทซานให้สมบัติด้านความแข็งแรงสูงกว่าแคทไอออนิกพอลิอะคริลาไมด์ เนื่องจากไคโทซานมีค่าศักย์ไฟฟ้าที่เป็นบวกมากกว่าทำให้สามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนกับแกรฟีนออกไซด์และเส้นใยได้ดีกว่า จากนั้นทำการปรับปรุงแกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมด้วยวิธีโมดิฟายด์ฮัมเมอร์เพื่อเพิ่มสมบัติการนำไฟฟ้า โดยนำมาทำปฏิกิริยารีดักชันกับไฮดราซีนโมโนไฮเดรตหรือ แอล-แอสคอบิก ที่สภาวะความเป็นกรด-ด่างเท่ากับ 9-10 จากการทดลองพบว่าการปรับปรุงแกรฟีนออกไซด์โดยใช้แอล-แอสคอบิกให้ค่าการนำไฟฟ้าของแกรฟีนออกไซด์สูงกว่าการปรับปรุงแกรฟีนออกไซด์โดยใช้ไฮดราซีนโมโนไฮเดรต และเมื่อนำแกรฟีนออกไซด์ที่ได้ไปเคลือบผิวกระดาษพบว่าค่าการนำไฟฟ้าลดลงเนื่องจากกระดาษมีสมบัติเป็นฉนวน อย่างไรก็ตาม หากมีการนำกระดาษที่ผ่านการเคลือบด้วยแกรฟีนออกไซด์ไปขัดผิวกลับพบว่าค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการขัดผิวช่วยให้รูพรุนในกระดาษลดลงและแกรฟีนออกไซด์มีการกระจายตัวอยู่ที่ผิวหน้าของกระดาษมากขึ้น

Imaging Of Super-Fast Dynamics And Flow Instabilities Of Superconducting Vortices, L. Embon, Y. Anahory, Ž L. Jelić, E. O. Lachman, Y. Myasoedov, M. E. Huber, G. P. Mikitik, A. V. Silhanek, M. V. Milošević, A Gurevich, E. Z. Zeldov

Physics Faculty Publications

Quantized magnetic vortices driven by electric current determine key electromagnetic properties of superconductors. While the dynamic behavior of slow vortices has been thoroughly investigated, the physics of ultrafast vortices under strong currents remains largely unexplored. Here, we use a nanoscale scanning superconducting quantum interference device to image vortices penetrating into a superconducting Pb film at rates of tens of GHz and moving with velocities of up to tens of km/s, which are not only much larger than the speed of sound but also exceed the pair-breaking speed limit of superconducting condensate. These experiments reveal formation of mesoscopic vortex channels which …

In-Situ Control Of Substrate Temperature In Additive Manufacturing To Homogenize Micro-Hardness Of Laser Clad Deposits Using Thermo-Electric Cooling, Raghu Ram Kolla

Masters Theses

”Nickel hard-surfacing alloys are replacing hard Chromium coatings due to their excellent wear and corrosion-resistant properties. In laser cladding of these alloys, however, these properties can vary across the height of the deposit due to an accumulation of excess heat generated in the deposit during the process. This may result in uneven wear of the clad parts which can be detrimental for practical purposes. The research objective is to develop an in-situ cooling system that works in line with the laser deposition system to extract the excess heat buildup and reduce the variation in the hardness of the Ni-based clad …

An Investigation Of Borax For Sealing Inflow From Berea Sandstone, Tri-Tris Bao Nguyen

Masters Theses

"Well inflow control is a major challenge for the oil and gas industry. Erle Haliburton revolutionized well inflow control with his patent for cementing oil wells in 1921. Soon after, cement became the accepted material to establish well integrity and has been ever since. Cement is used in all phases of the well life cycle, and it is expected to hold indefinitely once set. Yet based on the nature of cement and the placement techniques, flow pathways may develop from improper cementing jobs or from cement degradation over time. Well integrity is especially crucial for wellbore plugging and abandonment, since …

Mold Flux Crystallization And Mold Thermal Behavior, Elizabeth Irene Peterson

Masters Theses

"Mold flux plays a small but critical role in the continuous casting of steel. The carbon-coated powder is added at the top of the water-cooled copper mold, over time it melts and infiltrates the gap between the copper mold and the solidifying steel strand. Mold powders serve five primary functions: (1) chemical insulation, (2) thermal insulation, (3)lubrication between the steel strand and mold, (4) absorption of inclusions, and (5)promotion of even heat flux. All five functions are critical to slab casting, but surface defect prevention is primarily controlled through even heat flux. Glassy fluxes have high heat transfer and result …

Evaluation Of Non-Chromate Passivations On Electroplated Γ-Phase Zinc Nickel, Steven Michael Volz

Masters Theses

"This research focused on the corrosion response and electrochemical behavior of electroplated low hydrogen embrittlement alkaline γ-phase zinc nickel with passivation layers. The motivation was the need to replace hexavalent chromium conversion coatings in military grade electrical systems with a more environment friendly alternative. The passivation layers were employed for the purpose of mitigating corrosion attack while maintaining low contact resistance. Trivalent chromium-based passivations and cerium-based passivations were compared against the currently used hexavalent chromium conversion coating. The coating systems were compared using electrochemical impedance spectroscopy, cyclic potentiodymanic scans, salt spray exposure testing, electrical resistance measurements, microstructure analysis, and compositional …

Overview Of Co₂ Leakage Problems And Sealants For Co₂ Leakage Remediation, Shudai Peng

Masters Theses

"Excessive Carbon Dioxide (CO₂) emission has become a serious issue and caused lots of environmental problems. Carbon Capture and Storage (CCS) program has been developed to reduce the CO₂ content in the atmosphere. CO₂ storage has been targeted mainly on depleted oil or gas reservoirs and deep saline aquifers. However, leakage could occur through wellbores, cap rocks, formation faults, and fractures during and after CO₂ injection. To minimize the risk, different types of sealants have been investigated to prevent CO₂ leaks. The aim of this thesis is to provide a comprehensive review of the materials which could be used as …

The Effect Of Pore Density And Distribution On Fatigue Weak Links In An A713 Cast Aluminum Alloy, Rami A. Almatani

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

The effects of pore density and distribution were investigated on the fatigue crack initiation behavior in an A713 sand cast aluminum alloy plate of 12 mm thickness. The applied stress- the number of cycles to failure (S-N) curves of the samples taken from 2 mm and 5 mm from the free surface were obtained using four-point bend fatigue testing at room temperature, frequency of 20 Hz, stress ratio of 0.1, sinusoidal waveform, and in ambient air. The fatigue strengths of both, the 2 mm and 5 mm samples were 60% of the yield strength (σy=171.9 MPa) of the …

Utilization Of Bio-Renewable Lignin In Building High Capacity, Durable, And Low-Cost Silicon-Based Negative Electrodes For Lithium-Ion Batteries, Tao Chen

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

Silicon-based electrodes are the most promising negative electrodes for the next generation high capacity lithium ion batteries (LIB) as silicon provides a theoretical capacity of 3579 mAh g^-1, more than 10 times higher than that of the state-of-the-art graphite negative electrodes. However, silicon-based electrodes suffer from poor cycle life due to large volume expansion and contraction during lithiation/delithiation. In order to improve the electrochemical performance a number of strategies have been employed, such as dispersion of silicon in active/inactive matrixes, devising of novel nanostructures, and various coatings for protection. Amongst these strategies, silicon-carbon coating based composites are one …

Functionalization Of Silver Nanoparticles On Membranes And Its Influence On Biofouling, Conor G. Sprick

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

Ultrafiltration (UF) processes are often used as pretreatment before more retentive/costly processes, such as nanofiltration and reverse osmosis. This study shows the results of low-biofouling nanocomposite membranes, loaded with casein-coated silver nanoparticles (casein-Ag-NPs). Membranes were cast and imbedded with Ag-NPs using two approaches, physical blending of Ag-NPs in the dope solution (^PAg-NP/CA membranes) and chemical attachment of Ag-NPs to cast membranes (^CAg-NP/CA membranes), to determine their biofouling control properties. The functionalization of Ag-NPs onto the CA membranes was achieved via attachment with functionalized thiol groups with the use of glycidyl methacrylate (GMA) and cysteamine chemistries. The …

Understanding And Improving Manufacturing Processes For Making Lithium-Ion Battery Electrodes, Mohanad N. Al-Shroofy

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

Lithium-ion batteries (LIBs) have been widely used as the most popular rechargeable energy storage and power sources in today’s portable electronics, electric vehicles, and plug-in hybrid electric vehicles. LIBs have gained much interest worldwide in the last three decades because of their high energy density, voltage, rate of charge and discharge, reliability, and design flexibility. I am exploring the possibility of developing battery manufacturing technologies that would lower the cost, reduce the environmental impact, and increase cell performance and durability.

This dissertation is focused firstly on understanding the effect of mixing sequence (the order of introducing materials) and optimizing the …

Charge Transport In Electronic-Ionic Composites, Long Zhang

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

The goal of this thesis is to generate fundamental understandings of charge transport behaviors of composites consisting of garnet structured Al substituted Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO) electrolyte and LiCoO₂ electrode. In order to take full advantage of all-solid-state batteries, bulk type composite electrodes should be introduced to increase energy and power density. However, the charge utilization of bulk type composite electrodes is quite low. Understanding ionic conduction behavior is, therefore, important for improving the performance of all-solid-state batteries, because ion conduction within solids depends on effective pathways. Electronic conductivity can be easily compensated by …

Acenes, Heteroacenes And Analogous Molecules For Organic Photovoltaic And Field Effect Transistor Applications, Devin B. Granger

Theses and Dissertations--Chemistry

Polycyclic aromatic hydrocarbons composed of benzenoid rings fused in a linear fashion comprise the class of compounds known as acenes. The structures containing three to six ring fusions are brightly colored and possess band gaps and charge transport efficiencies sufficient for semiconductor applications. These molecules have been investigated throughout the past several decades to assess their optoelectronic properties. The absorption, emission and charge transport properties of this series of molecules has been studied extensively to elucidate structure-property relationships. A wide variety of analogous molecules, incorporating heterocycles in place of benzenoid rings, demonstrate similar properties to the parent compounds and have …

The Effects Of Fiber Orientation And Volume Fraction Of Fiber On Mechanical Properties Of Additively Manufactured Composite Material, Suresh Chandra Kuchipudi

All Graduate Theses, Dissertations, and Other Capstone Projects

Additive manufacturing (AM) also known as 3D printing has tremendous advancements in recent days with a vast number of applications in industrial, automotive, architecture, consumer projects, fashion, toys, food, art, etc. Composite materials are widely used in structures with weight as a critical factor especially in aerospace industry. Recently, additive manufacturing technology, a rapidly growing innovative technology, has gained lot of importance in making composite materials. The properties of composite materials depend upon the properties of constituent’s matrix and fiber. There is lot of research on effect of fiber orientation on mechanical properties of composite materials made using conventional manufacturing …

Understanding The Intrinsic Electrochemistry Of Ni-Rich Layered Cathodes, Shawn W. Sallis

Graduate Dissertations and Theses

The demand for energy is continually increasing overtime and the key to meeting future demand in a sustainable way is with energy storage. Li-ion batteries employing layered transition metal oxide cathodes are one of the most technologically important energy storage technologies. However, current Li-ion batteries are unable to access their full theoretical capacity and suffer from performance limiting degradation over time partially originating from the cathode and partially from the interface with the electrolyte. Understanding the fundamental limitations of layered transition metal oxide cathodes requires a complete understanding of the surface and bulk of the materials in their most delithiated …

Characterization & Extraction Of Extracellular Matrix From Porcine Adipose Tissue, Rahulkumar Kantibhia Bhoi

Open Access Theses & Dissertations

Tissue in particular extracellular matrix(ECM) plays a vital role in the growth and the function of each cell types and promote tissue regeneration and repair an impair organs. Many techniques have been developed so far to decellularized porcine tissue for the purpose to use as regenerative medicine and in tissue engineering. We aimed to optimized a method to decellularized porcine tissue while effectively eliminating xenogeneic epitopes, lipids and to retain necessary component of it intact without disrupting ECM. We have developed 2-week protocol to optimize well preserved ECM component that may keep xenogeneic biomaterial for tissue engineering and regenerative medicine. …

Structural And Electrical Characterization Of Tin Oxide Resistive Switching, Arka Talukdar

Open Access Theses & Dissertations

Resistive switching in metal oxide is a phenomenon in which the metal oxide changes its resistance upon application of electric field and thus giving two states; high resistance state (HRS) and low resistance state (LRS). Many metal oxides have been investigated however very little is known about unipolar resistive switching in SnO2 though it has shown excellent resistive switching characteristics. Defects in the material play a vital role in resistive switching of the metal oxides. In this work, the role of defects in resistive switching of SnO2 are investigated in Ti/SnO2/Au structures. Two methods were used to control the concentration …