Materials Science and Engineering Commons^™

Epitaxial Growth Of Semiconductors And Chiral Metal Surfaces Using Spin Coating And Electrodeposition, Meagan V. Kelso

Doctoral Dissertations

"The current primary methods for epitaxial growth are energy intensive, requiring high temperature or high vacuum to obtain quality thin films. This dissertation explores the solution process methods of electrodeposition and spin coating for growth of epitaxial thin films. First, a method is developed to directly electrodeposit epitaxial CH₃NH₃PbI₃ perovskite for solar cells on single crystal Au by electrochemically reducing I₂ in organic solution. Perovskite is a newly explored material for solar cells, and its efficiency may be further improved by increasing the crystalline order. Second, a study on epitaxially electrodeposited chiral metal surfaces …

Oxide Inclusion Evolution And Factors That Influence Their Size And Morphology, Obinna M. Adaba

Doctoral Dissertations

"The evolution of oxide inclusion size distribution and the shape of the distribution during steelmaking and casting and the process variables that influence the inclusion characteristics at different stages were investigated and documented. A statistical method for transforming the 2D size distribution to their actual 3D distributions and the application of a kinetic model to determine nucleation and growth mechanisms were tested. Finally, laboratory experiments were performed to study the effects of preexisting inclusions, steel active oxygen content, and supersaturation on the size and morphology of Al₂O₃ inclusions.

The inclusion size, composition, and morphology following steel deoxidation …

Electrodeposition Of Epitaxial Metal Thin Films On Silicon For Energy Conversion And Flexible Electronics, Qingzhi Chen

Doctoral Dissertations

"This research focuses on epitaxial electrodeposition of two coinage metals: Au and Ag thin films on the silicon surface and their applications in flexible electronics and energy conversion and storage. The first paper: Photoelectrochemistry of ultrathin, semi-transparent, and catalytic gold films electrodeposited epitaxially onto n-silicon (111) describes the epitaxial electrodeposition of Au thin films on n-type Si using a simple HAuCl4 bath and the photoelectrochemical properties of the Au-Si junction barrier. The effect of the Au layer on the interfacial energetics as well as the stability of the photoelectrode as a function of the Au coverage/thickness is determined in a …

Nanomorphology Dependent Optical And Mechanical Properties Of Aerogels, Chandana Mandal

Doctoral Dissertations

"Aerogels are very low density, light weight open pore materials. A hypothesis that is under intense current investigation by the scientific community states that the mechanical properties of nanostructured polymers depend on their nanomorphology. Aerogels are nanostructured ultra-lightweight nanoporous materials with skeletal frameworks that can display a wide range of nanomorphologies. Thereby aerogels comprise a suitable platform for testing not only that hypothesis but also a wide range of other properties such as light scattering for applications, for example, in thermally insulating windows.

To study the mechanical properties of nanostructured matter as a function of nanomorphology, various shape-memory polyurethane aerogels …

Polyurea Aerogels: From Nanoscopic To Macroscopic Properties, Tahereh Taghvaee

Doctoral Dissertations

"The morphology of a material is intrinsically a qualitative property and in order to relate nanomorphology to synthetic conditions, it is necessary to express nano/micro-structure quantitatively. In this context, polyurea aerogels were chosen as a model system with demonstrated potential for rich nanomorphology and being guided by a statistical Design-of-Experiments model, a large array of materials (208) with identical chemical composition, but quite different nanostructures were prepared. By reflecting upon the SEM images, it was realized that our first pre-verbal impression about a nanostructure is related to its openness and texture; the former is quantified by porosity (Π), and the …

Development Of Stage-I Tempered High Strength Cast Steel For Ground Engaging Tools, Viraj Ashok Athavale

Doctoral Dissertations

"Ground Engaging Tools (GET) are the expendable replacement parts used in heavy machinery used with mining or construction equipment. GET’s protect the expensive machine components from the wear and tear found common in high-impact or high-abrasion environments. The goal of this project is to develop advanced next-generation alloy choices that outperforms the existing GET materials. A method of predicting tempered hardness of mixed microstructures was formulated. Using this model, two alloy series viz. Cr-Ni-Mo and Mn-Si-Mo-V were proposed and experimented with the goal of obtaining a high strength and impact resistant cast steel. Cast iterations of Cr-Ni-Mo alloy series were …

Development And Characterization Of Nanostructured Steels And High Entropy Alloys For Nuclear Applications, Andrew Kalevi Hoffman

Doctoral Dissertations

"Nuclear reactor materials are subjected to a harsh environment including high temperatures and radiation fluences. In order to extend the lifetime of current light water reactors (LWRs) and realize the development of advanced Gen IV nuclear reactors new materials must be developed which can withstand such an environment. This thesis involves two approaches to solving this materials problem: advanced manufacturing of current commercial alloys using severe plastic deformation (SPD) and the development of new advanced high entropy alloys (HEAs).

Because SPD is effective at achieving grain refinement, this technique was used to obtain material having a high volume fraction of …

The Effects Of Fatigue And Weathering On The Failure Behavior Of Commercial Soda-Lime-Silicate Glass, Erica Ann Ronchetto

Doctoral Dissertations

"The principle objective of this research is to advance our understanding of the effects of humid conditions on the strength and susceptibility to fatigue of soda-lime silicate (SLS) glass. The two-point bend method was used to evaluate the fatigue characteristics and the degradation of failure strain of fibers drawn from melts of commercial soda-lime silicate glass and exposed to various environmental conditions. Soda lime silicate glasses from two commercial products but with similar nominal compositions were examined. One glass had pristine failure strains about 10% greater than the other, but both had similar fatigue parameters. The fatigue parameter increased from …

Three-Dimensional Nanotube Arrays For Solar Energy Harvesting And Production Of Solar Fuels, Wipula P. R. Liyanage

Doctoral Dissertations

"Over the past decade extensive research has been carried out on photovoltaic semiconductors to provide a solution towards a renewable energy future. Fabricating high-efficiency photovoltaic devices largely rely on nanostructuring the photoabsorber layers due to the ability of improving photoabsorption, photocurrent generation and transport in nanometer scale. Vertically aligned, highly uniform nanorods and nanowire arrays for solar energy conversion have been explored as potential candidates for solar energy conversion and solar-fuel generation owing to their enhanced photoconversion efficiencies.

However, controlled fabrication of nanorod and especially nanotube arrays with uniform size and shape and a pre-determined distribution density is still a …

Build Strategy Investigation Of Ti-6al-4v Produced Via A Hybrid Additive Manufacturing Process, Lei Yan

Doctoral Dissertations

“Till now, laser metal deposition (LMD) has been developed with the capability of near-net shape high-performance metal parts fabrication, especially complicated titanium alloys, nickel alloys, and aluminum alloys. However, LMD processed parts usually do not meet end-use requirements without post treatments. In-process part quality inspection and inner features machining are impossible within a single LMD process. Hybrid additive manufacturing (HAM), which integrates additive and subtractive manufacturing in one process, has been proposed to increase the feasibility of complex parts fabrication. This dissertation aims to improve the applications of Ti-6Al-4V parts fabricated via a HAM technique. The first research topic is …

On Developing A Graphitic White Iron For Metal-To-Metal Wear Systems, Jie Wan

Doctoral Dissertations

"This research addressed heat dissipation issues related to the adhesive wear observed in metal-to-metal wear systems, by developing a graphitic white iron to increase thermal diffusivity of the wear components. One of the premium materials commonly used in current metal-to-metal wear systems is Fe15Mo18Cr and field returned parts were characterized as part of this study. Failure analysis showed that white layers were formed on the wearing surface due to frictional heating and surface deformation. These white layers were extremely brittle and could be fractured easily during use, which in turn led to micro-galling defects that caused parts leakage. Increasing thermal …

Molecular Dynamics Study Of Creep Deformation In Nickel-Based Superalloy, Sabila Kader Pinky

Graduate Theses/Dissertations

The present study employs molecular dynamics simulations of Ni-based superalloy to investigate the creep behavior under uniaxial compression test. Dislocation dynamics is analyzed for the nickel-based single crystal superalloy with the presence of void and with varying the distribution of gamma-prime phase The results show that multiple-void systems are more prone to yield than single-void systems and single-void systems are more prone to yield than the system without void. From the simulations, it has been determined that the creep mechanism in Ni/Ni3Al is subject to change on the applied stress depending on the distribution of gamma-prime phases change. Dislocation behavior …

Effect Of Zirconium On Physical Properties And Corrosion Resistance Of Chromium And Chromium Nitride Films, Kumpon Leelaruedee

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Corrosion is a common phenomenon which usually undergoes on metal surface leading to structural failure. Consequently, this topic has attracted many researchers to look for ways to prevent corrosion and extend lifetime of service. Coating with chromium (Cr) or chromium nitride (CrN) is the one popular technique, given the high corrosion resistance and obviating whole part replacement. However, the conventional film’s properties might not provide enough resistance for using in some severe environments. Tailoring structure to amorphous is usually considered for improve corrosion resistance. Thin amorphous featureless of CrZr-film was successfully fabricated by magnetron co-sputtering. The suitable composition (46 %at.Zr) …

Preparation Of Ag-Cnts And Ag-Graphene Nanocomposite And Their Combination With Mno2 Bath Deposition For Flexible Supercapacitor Development., Norawich Keawploy

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Nowadays, researchers have made great efforts on the development of flexible and light weight energy storage devices for their practical applications and the advancement of modern electronic devices. Owing to the promising feathers of high specific power, high rate capability, and long-term cycling life, the supercapacitors (SCs) are considered as highly suitable for various flexible applications. In general, the carbon-based nanomaterials such as carbon nanotubes and graphene nanosheets, exhibit good supercapacitor performance. Manganese dioxide (MnO2) are widely studied for pseudocapacitors owing to their high specific capacitance, high power, and energy density. Thus, MnO2 was applied to increase the supercapacitor performance …

ผลของการเติมแอลคาไลซิลิเกตที่มีต่อการเผาผนึกแบบมีเฟสของเหลวของเซรามิกอะลูมินาที่ขึ้นรูปด้วยวิธีการอัดรีด, กัญญภัค ศิริไพศาลทวี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นที่จะศึกษาผลของการเติมแอลคาไลซิลิเกตที่มีต่อการเผาผนึกแบบมีเฟสของเหลวของเซรามิกอะลูมินาเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์อะลูมินาที่มีประสิทธิภาพสูง แอลคาไลซิลิเกตที่ละลายน้ำได้ถูกนำมาใช้ในการขึ้นรูปแบบพลาสติกของชิ้นงานอะลูมินา และเกิดการเผาผนึกแบบมีเฟสของเหลวเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์อะลูมินาที่ผ่านการเผาแล้วที่มีความแข็งแรงสูง ปริมาณอะลูมินาสูง และการดูดซึมน้ำต่ำ วิธีการศึกษาประกอบด้วยการผสมสารละลายตัวเชื่อมประสานเข้ากับสารละลายโซเดียมซิลิเกตและโพแทสเซียมซิลิเกตปริมาณ 0-20 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ซึ่งใช้เป็นสารตัวเติมในการเผาผนึกแบบมีเฟสของเหลว แมกนีเซียมคาร์บอเนตปริมาณ 0-1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ที่ใช้เป็นสารยับยั้งการเติบโตของเกรนเติมเข้าไปในส่วนผสมของเหลวและตามด้วยผงอะลูมินา นวดส่วนผสมเข้าด้วยกันจนสม่ำเสมอจนได้เป็นเนื้อดินปั้น ชิ้นงานอะลูมินาที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มิลลเิมตร ได้จากการขึ้นรูปด้วยการอัดรีด จากนั้นจึงอบแห้งที่อุณหภูมิ 110 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และเผาผนึกที่ 1600 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 ชั่วโมง ผลการศึกษาพบว่าการเติมสารตัวเติมในการเผาผนึกแบบมีเฟสของเหลวได้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของชิ้นงานหลังการเผาผนึกในขณะที่การดูดซึมน้ำมีค่าลดลง ผลิตภัณฑ์อะลูมินาที่มีค่าการดูดซึมน้ำต่ำถึง 0.19 เปอร์เซ็นต์ สามารถเตรียมได้มาจากเทคนิคการขึ้นรูปด้วยการอัดรีดด้วยการเติมแมกนีเซียมคาร์บอเนต 0.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และ โซเดียมซิลิเกต 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก

การควบคุมพฤติกรรมการเปลี่ยนสีของวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์(Ii)ไอออน/ซิลิกา โดยการปรับเปลี่ยนค่าพีเอช, ชนะชล แก้วลิ่น

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการเตรียมวัสดุเชิงประกอบชนิดใหม่ของพอลิไดแอเซทิลีนเวสิเคิลกับอนุภาคนาโนซิลกาโดยมีการเติมซิงก์(II)ไอออนร่วมด้วย และทำการปรับเปลี่ยนค่าพีเอชในการเตรียม สำหรับประยุกต์ในเทคโนโลยีด้านการตรวจวัด โดยใช้ปริมาณอนุภาคนาโนซิลิการ้อยละ 10 โดยน้ำหนักของไดแอเซทิลีนมอนอเมอร์ 10,12-เพนตะโคซะไดอิโนอิกแอซิด อนุภาคนาโนซิลิกาและซิงก์(II)ไอออนในวัสดุเชิงประกอบจะทำหน้าที่เป็นซับสเตรตให้ไดแอเซทิลีนมอนอเมอร์ยึดเกาะและจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ เมื่อทำการฉายแสงยูวีเพื่อให้เกิดกระบวนการพอลิเมอไรเซชันจะเกิดเป็นวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอ เซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกา ที่มีสีน้ำเงินได้และเมื่อศึกษาพฤติกรรมการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีเมื่อได้รับการกระตุ้นจากอุณหภูมิ ความเป็นกรด – เบส กรดและเบสอินทรีย์ พบว่าวัสดุเชิงประกอบมีพฤติกรรมการเปลี่ยนสีที่แตกต่างไปจากพอลิไดแอเซทิลีน/ซิลิกา อย่างมาก ในขณะที่ฟิล์มพอลิไดแอเซทิลีน/ซิลิกา เกิดการเปลี่ยนสีแบบผันกลับไม่ได้ โดยเปลี่ยนเป็นสีแดงที่อุณหภูมิประมาณ 60 องศาเซลเซียส ฟิล์มวัสดุเชิงประกอบพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกาจะเกิดการเปลี่ยนสีเป็น 2 ระดับเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น คือกระบวนการผันกลับได้ในช่วงอุณหภูมิห้องถึง 170 องศาเซลเซียส และเกิดกระบวนการผันกลับไม่ได้ที่อุณหภูมิ 175 องศาเซลเซียสขึ้นไป สำหรับการศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนสีเมื่อได้รับการกระตุ้นจากความเป็นกรด - เบส พบว่าวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกา เปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีม่วงที่ค่าพีเอชประมาณ 3.04 และ 11.98 ตามลำดับ และเมื่อทำการศึกษาการตอบสนองต่อกรดและเบสอินทรีย์พบว่าวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกา สามารถตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีกับกรดซาลิซิลิกและออกทิลเอมีนได้

การย้อมสีและการเพิ่มสมบัติต้านแบคทีเรียแก่เส้นด้ายไหมโดยการเคลือบด้วยอนุภาคนาโนซิลเวอร์และไททาเนีย, ชนิกานต์ มูลรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการเตรียมอนุภาคนาโนซิลเวอร์ในรูปแบบคอลลอยด์หลากสีและหาสภาวะที่เหมาะสมในการนำไปย้อมสีและเพิ่มสมบัติต้านแบคทีเรียแก่เส้นด้ายไหม จากนั้นศึกษาผลของการเติมไททาเนียต่อสมบัติต่างๆของเส้นไหม โดยอนุภาคนาโนซิลเวอร์สังเคราะห์ได้จากกระบวนการเคมีรีดักชัน ที่มีโซเดียมบอโรไฮไดรด์เป็นตัวรีดิวซ์ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นตัวออกซิไดซ์ และไตรโซเดียมซิเตรตเป็นตัวป้องกันหน้าผลึก {111} ของอนุภาค ซึ่งการเติมปริมาณโซเดียมบอโรไฮไดรด์ที่แตกต่างกัน ทำให้ได้ซิลเวอร์คอลลอยด์สีสันหลากหลาย เนื่องจากอนุภาคนาโนซิลเวอร์ที่ได้มีขนาดหรือรูปร่างที่แตกต่างกัน จากการศึกษาพบว่าสภาวะที่เหมาะสมต่อการเคลือบเส้นด้ายไหมด้วยอนุภาคนาโนซิลเวอร์และไททาเนีย คือที่ซิลเวอร์คอลลอยด์ทมีค่าความเป็นกรด - ด่างเท่ากับ 5 อัตราส่วนระหว่างปริมาณคอลลอยด์ต่อน้ำหนักเส้นด้ายไหมต่อน้ำหนักไททาเนีย (P25) คือ 200:1:0.05 โดยเส้นด้ายไหมถูกแช่ในซิลเวอร์คอลลอยด์ที่มีการเติมไททาเนียเป็นเวลา 45 นาที ณ อุณหภูมิห้อง นำเส้นด้ายไหมที่เคลือบด้วยอนุภาคนาโนซิลเวอร์และไททาเนียไปผ่านน้ำปราศไอออนเพื่อกำจัดอนุภาคส่วนเกิน แล้วนำไปอบให้แห้งที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากนั้นเคลือบผิวด้วยกรดพอลิอะคริลิกปริมาณร้อยละ 5 ของน้ำหนักเส้นด้ายไหม โดยการแช่เส้นด้ายไหมเป็นเวลา 20 นาทีที่อุณหภูมิอยู่ระหว่าง 30 – 40 องศาเซลเซียส แล้วนำไปบ่มที่อุณหภูมิ 130 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 นาที จากผลการทดลอง พบว่าสามารถย้อมสีเส้นด้ายไหมโดยการเคลือบด้วยอนุภาคนาโนซิลเวอร์และไททาเนียได้ ซึ่งเส้นด้ายไหมที่เตรียมได้ดังกล่าวมีความสามารถในการยับยั้งแบคทีเรียชนิด E. coli. และ S. aureus. ได้ดีเยี่ยม ทั้งนี้ไททาเนียช่วยส่งเสริมสมบัติการต้านแบคทีเรียและความสามารถในการป้องกันรังสียูวีแก่เส้นด้ายไหมได้ดี นอกจากนี้การเคลือบด้วยกรดพอลิอะคริลิกจะช่วยเพิ่มความคงทนของสีต่อการซักล้างด้วยน้ำและด้วยน้ำสบู่ให้แก่เส้นด้ายไหมที่เคลือบด้วยอนุภาคนาโนซิลเวอร์และไททาเนีย

การขึ้นรูปครึ่งเซลล์นิกเกิลออกไซด์-อิตเทรียสเตบิไลซ์เซอร์โคเนียด้วยเทคนิคการฉีดขึ้นรูปวัสดุผงและการตกสะสมอิเล็กโทรโฟรีติกเพื่อการประยุกต์เซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง, ศิริมา เชื้ออ่อน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการขึ้นรูปครึ่งเซลล์ของเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งที่ประกอบด้วย (i) แผ่นรองแอโนดชนิดนิกเกิลออกไซด์ (NiO)-อิตเทรียสเตบิไลซ์เซอร์โคเนีย (YSZ) และ (ii) ฟิล์มบางอิเล็กโทรไลต์ของ YSZ โดยเริ่มต้นจากการศึกษาผลของปัจจัยการขึ้นรูปแผ่นรองแอโนดด้วยเทคนิคการฉีดขึ้นรูปวัสดุผงต่อความสามารถในการขึ้นรูป สัดส่วนรูพรุน และโครงสร้างจุลภาคของแผ่นรองแอโนดที่เตรียมได้ โดยปัจจัยที่ศึกษาในงานวิจัยนี้ประกอบด้วย (i) อัตราส่วนระหว่างผง NiO/YSZ กับตัวประสานผสม (ii) ระยะเวลาการบดผสม (iii) อุณหภูมิการฉีดขึ้นรูป และ (iv) อัตราส่วนของ NiO:YSZ ซึ่งจากผลการวิจัยพบว่าการใช้อัตราส่วนระหว่างผง NiO/YSZ กับตัวประสานผสมชนิดพอลิเอทิลีนไกลคอล (PEG) และพอลิไวนิลบิวทีรอล (PVB) ในอัตราส่วน 34:66 โดยปริมาตร โดยใช้ระยะเวลาการบดผสมผง NiO/YSZ เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และอุณหภูมิฉีด 190ºC ทำให้ได้แผ่นรองแอโนดที่มีความแข็งแรงและมีรูพรุนเหมาะสมต่อการเตรียมชั้นอิเล็กโทรไลต์ในขั้นต่อไป จากนั้นจึงทำการขึ้นรูปชั้นอิเล็กโทรไลต์ด้วยเทคนิคการตกสะสมอิเล็กโทรโฟรีติกลงบนแผ่นรองแอโนดที่เตรียมได้ ซึ่งพบว่าความหนาของชั้นอิเล็กโทรไลต์ขึ้นอยู่กับความต่างศักย์ ระยะเวลาการตกสะสม โครงสร้างจุลภาคของแผ่นรองแอโนดและอุณหภูมิการเผาผนึกร่วม ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้เลือกครึ่งเซลล์ที่เตรียมโดยใช้ความต่างศักย์ 30 โวลต์ ระยะเวลาการตกสะสม 2 นาที ที่อุณหภูมิเผาผนึกร่วม 1250 และ 1350ºC ในการทดสอบประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่อุณหภูมิการทำงาน 800ºC ผลการทดลองที่ได้พบว่าค่าความต่างศักย์วงจรเปิดของเซลล์อยู่ในช่วง 0.99 - 1.03 โวลต์ และค่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดของเซลล์คือ 12.84 2.63 และ 40.08 mW/cm2 เมื่อใช้แผ่นรองแอโนดที่มีอัตราส่วน NiO:YSZ ที่ 50:50 60:40 และ 70:30 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าชั้นอิเล็กโทรไลต์ที่เตรียมได้มีความหนาแน่นสูง แต่แผ่นรองแอโนดยังมีรูพรุนต่อเนื่องต่ำ ทำให้ค่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดของเซลล์มีค่าต่ำกว่างานวิจัยที่ผ่านมา

ผลของการเติมโคบอลต์และนิกเกิลในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรดจีทีดี-111 ที่เติมอะลูมิเนียม 1% โดยน้ำหนัก และเตรียมด้วยกรรมวิธีการหลอมแบบอาร์ค ต่อโครงสร้างจุลภาคและความเสถียรของเฟสแกมมาไพรม์, นภัส เกียรติวิศาลกิจ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาผลของการเติมโคบอลต์และนิกเกิลต่อโครงสร้างจุลภาคหลังจากชิ้นงานผ่านการทำกรรมวิธีทางความร้อนและการจำลองการใช้งานจริงที่อุณหภูมิสูง ในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรดจีทีดี-111 ที่เติมอะลูมิเนียมเพิ่ม 1% โดยน้ำหนัก รวมทั้งการเติมโคบอลต์และนิกเกิลในปริมาณที่แตกต่างกัน พบว่าหลังจากชิ้นงานผ่านการทำกรรมวิธีทางความร้อน อนุภาคแกมมาไพรม์มีรูปร่างเป็นลูกบาศก์มากขึ้นและมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อปริมาณอะลูมิเนียมเพิ่มขึ้น 1% โดยน้ำหนัก ในขณะที่ขนาดของอนุภาคแกมมาไพรม์จะลดลงเมื่อปริมาณโคบอลต์เพิ่มขึ้น หลังจากชิ้นงานผ่านการจำลองการใช้งานจริงที่อุณหภูมิ 900 และ 1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 400 ชั่วโมง พบว่าอนุภาคแกมมาไพรม์มีขนาดที่โตขึ้น เมื่อเทียบกับอนุภาคแกมมาไพรม์ที่เกิดขึ้นหลังจากการทำกรรมวิธีทางความร้อนค่อนข้างมาก อีกทั้งอนุภาคแกมมาไพรม์จะเปลี่ยนรูปร่างจากลูกบาศก์เป็นทรงกลมมากขึ้น และอนุภาคจะมีอัตราการโตที่ช้าลงเมื่อปริมาณโคบอลต์เพิ่มขึ้นและนิกเกิลลดลง นอกจากนี้การเติมโคบอลต์ยังช่วยลดการเชื่อมกันของอนุภาคแกมมาไพรม์ที่อยู่ใกล้เคียงกันอีกด้วย โดยยังพบว่าอนุภาคแกมมาไพรม์ในชิ้นงานที่มีปริมาณโคบอลต์มากกว่า 13.06% โดยน้ำหนัก ยังคงพยายามที่จะรักษาความเป็นลูกบาศก์เอาไว้ หลังจากชิ้นงานผ่านการจำลองการใช้งานจริงที่อุณหภูมิ 1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 400 ชั่วโมง

ผลของการเติมซิลิคอนในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงต่อชั้นเคลือบบนเหล็ก, บวรรัตน์ เอมทิพย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กระบวนการอะลูมิไนซิงเป็นวิธีการปรับปรุงผิวชิ้นงานที่รู้จักกันดี โดยการสร้างชั้นเคลือบอะลูมิไนด์ เช่น นิกเกิลอะลูมิไนด์ (NixAly) บนนิกเกิลอัลลอยด์ (nick alloys) และเหล็กอะลูมิไนด์ (FexAly) บนเหล็กกล้า (steel) โดยชั้นเคลือบอะลูมิไนด์สามารถปรับปรุงความต้านทานการเกิดออกซิเดชันให้แก่ชิ้นงานได้โดยการเป็นแหล่งที่มาของอะลูมิเนียมในการเกิดชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาเกี่ยวกับการเติมซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) ในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงบนชิ้นงานเหล็ก (Fe 99.45 wt.%) เพื่อปรับปรุงความต้านทานการเกิดออกซิเดชันแก่ชิ้นงาน โดยเติมซิลิคอนไดออกไซด์ในสองอัญรูปได้แก่ ควอตซ์ (Quartz) และแกลบ (Rice Husk Ash: RHA) กระบวนการอะลูมิไนซิงทำที่อุณหภูมิ 1000°C เป็นเวลา 2.25 ชั่วโมง เติมซิลิคอนไดออกไซด์ 9, 13.5 และ 18 wt.% และทดสอบออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 1000°C เป็นเวลารวม 200 ชั่วโมง นำชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการอะลูมิไนซิงมาวิเคราะห์เฟสที่เกิดขึ้นของชั้นเคลือบโดยเทคนิค X-ray diffractometer (GIXD), วิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานและความหนาของชั้นเคลือบด้วยกล้องจุลทรรศน์แสง (Optical microscope), วิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคและปริมาณธาตุในชั้นเคลือบด้วย Scanning Electron Microscope (SEM) และ energy dispersive spectroscope (EDS) ชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการอะลูมิไนซิงโดยเติมควอตซ์และแกลบสามารถสร้างชั้นเคลือบเหล็กอะลูมิไนด์ได้ ชิ้นงานที่เติมควอตซ์มีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีกว่าชิ้นงานอะลูมิไนซิงในช่วง 150 ชั่วโมงแรก และดีกว่าชิ้นงานที่เติมแกลบ โดยชิ้นงานที่เติมควอตซ์น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นในช่วงแรก 0 – 40 ชั่วโมง มาจากการโตของอะลูมิเนียมออกไซด์ ทำให้อัตราการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักต่ำกว่าชิ้นงานที่เติมแกลบ จากนั้นทั้งชิ้นงานที่เติมควอตซ์และแกลบพบว่าน้ำหนักจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งเป็นผลมาจากข้อบกพร่อง (defect) ในชั้นเคลือบ

การโตแบบหลายชั้นในกระบวนการอะลูมิไนซิงของนิกเกิลบริสุทธิ์ที่ปรับปรุงด้วยซิลิคอน, ปรเมศวร์ เดชธรรมรงค์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัสดุนิกเกิลและโลหะผสมนิกเกิลมักเกิดปัญหาในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงจากออกซิเดชั่นจึงมีการทำอะลูมิไนซิงเพื่อปกป้องผิวของวัสดุ โดยอะลูมิไนซิงคือกระบวนการในการปรับปรุงผิวด้วยการเพิ่มอะลูมิเนียมเข้าไปยังชิ้นงานเพื่อสร้างชั้นสารประกอบขึ้น ซึ่งกระบวนการดังกล่าวถูกควบคุมด้วยวิธีการแพร่ดังนั้นการโตของชั้นสารประกอบจึงแปรผันกับอุณหภูมิและเวลา ในการประมาณค่าความหนาของชั้นสารประกอบที่เกิดขึ้นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญคือค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของตัวแพร่ซึ่งขึ้นอยู่กับสัดส่วนทางเคมีของเนื้อพื้นในวัสดุ งานวิจัยจึงพัฒนาแบบจำลองที่ใช้ในการประมาณค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ด้วยระเบียบวิธีผลต่างสืบเนื่อง เพื่อศึกษาถึงกลไกการโตของชั้นสารประกอบโดยมีสมมุติฐานข้างต้นดังนี้ ก. มีเพียงการแพร่เข้าของอะลูมิเนียมเท่านั้นและไม่มีการแพร่ออก ข. ค่าความเข้มข้นที่ผิวและรอยต่อเฟสมีค่าคงที่และคำนวณจากแผนภูมิเฟส โดยงานวิจัยได้มีการรตรวจสอบความแม่นยำของแบบจำลองด้วยการเปรียบเทียบความหนาของชั้นสารประกอบที่ได้จากแบบจำลองในการทำอะลูมิไนซิงบนชิ้นงานนิกโครมโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่เดียวกันซึ่งให้ผลไปในทิศทางเดียวกัน จากนั้นจึงปรับใช้แบบจำลองในการประมาณค่าสัมประสิทธิ์การแพร่แบบตัวแพร่ 1 ชนิดของอะลูมิเนียมในชิ้นงาน Inconel 738 และในชิ้นงาน Haynes 214 และแบบตัวแพร่ 2 ชนิดโดยมีอะลูมิเนียมและซิลิคอนเป็นตัวแพร่ในชิ้นงานนิกเกิลบริสุทธิ์ ซึ่งในกรณีของตัวแพร่แบบ 1 ชนิดพบว่า frequency factor (D0) และ activation energy (Q) ของอะลูมิเนียมในชิ้นงาน Inconel 738 ในช่วงอุณหภูมิ มีค่าเท่ากับ 4.10×10-5 m2·s-1 และ 144.7 kJ∙mol-1 ตามลำดับและในกรณีของชิ้นงาน Haynes 214 มีค่าของ D0 และ Q เท่ากับ 4.73×10-5 m2·s-1 และ 142.5 kJ∙mol-1 และในส่วนของการแพร่แบบ 2 ชนิดพบว่ามีค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ดังนี้ DAl/NI2Al3 = 3.5 × 10-11 m2∙s-1 DAl/NIAl = 1.2 × 10-13 m2∙s-1 DSi/NI2Al3 = 3.5 × 10-11 m2∙s-1 และ DSi/NIAl = 1.0 × 10-14 m2∙s-1

ผลของการเติมโคบอลต์ และนิกเกิลในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรดอินโคเนล 738 ที่มีการเติมอะลูมิเนียมเพิ่ม 1% โดยน้ำหนัก ด้วยกระบวนการหลอมแบบอาร์ค ต่อโครงสร้างจุลภาค และความเสถียรของเฟสแกมมาไพรม์, วิชชเวศร์ ก่อธรรมนิเวศน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาผลของการเติมธาตุนิกเกิล และโคบอลต์ ในปริมาณที่แตกต่างกันในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรดอินโคเนล 738 ที่เติมอะลูมิเนียมเพิ่ม 1% โดยน้ำหนัก และหลอมละลายแบบอาร์กสุญญากาศ ผลการทดลองที่ได้หลังจากชิ้นงานผ่านกรรมวิธีทางความร้อนมาตรฐาน ซึ่งประกอบด้วยการทำละลาย ที่อุณหภูมิ 1175oC เป็นเวลา 4 ชั่วโมง และ การบ่มแข็ง ที่อุณหภูมิ 845oC เป็นเวลา 24 ชั่วโมง แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มธาตุผสมนิกเกิล ลงในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลจะเป็นการเพิ่มความเสถียรของโครงสร้างพื้น รวมทั้งนิกเกิลยังเป็นธาตุหลักที่ใช้ในการ สร้างอนุภาคแกมมาไพรม์ อีกด้วย ในขณะที่การเพิ่มธาตุผสมโคบอลต์ ส่งผลให้อัตราการโตของอนุภาคแกมมาไพรม์ลดลง โดยหลังการจำลองการใช้งานที่อุณหภูมิ 900oC เป็นเวลา 400 ชั่วโมง ชิ้นงานที่มีการเติมธาตุผสมโคบอลต์ 6 %โดยน้ำหนัก จะมีขนาดอนุภาคแกมมาไพรม์เล็กที่สุดคือขนาด 0.086 ตารางไมครอน และหลังจำลองการใช้งานที่อุณหภูมิ 1000oC เป็นเวลา 400 ชั่วโมง ชิ้นงานที่มีการเติมธาตุผสมโคบอลต์ 4.5 %โดยน้ำหนัก จะมีขนาดอนุภาคแกมมาไพรม์เล็กที่สุดคือขนาด 1.041 ตารางไมครอน นอกจากนี้ยังพบว่าตัวอย่างที่มีการเพิ่มธาตุผสมอะลูมิเนียม 1% โดยน้ำหนัก จะมีอัตราการโตของอนุภาคไพรม์ ทั้งกรณีหลังจำลองการใช้งานที่อุณหภูมิ 900oC เป็นเวลา 400 ชั่วโมง และกรณีหลังการจำลองการใช้งานที่อุณหภูมิ 1000oC เป็นเวลา 400 ชั่วโมง มีค่ามากกว่า ชิ้นงานที่ไม่มีการเติม ธาตุผสมอะลูมิเนียมเพิ่ม

การเตรียมวัสดุดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากมีโซพอรัสซิลิกาและเส้นใยเซลลูโลสที่มีหมู่ฟังก์ชันเอมีน, จัตุพร เลิศบุญเรือนกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของตัวแปรต่าง ๆ ต่อความสามารถในการดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ของวัสดุดูดซับที่เตรียมได้จากมีโซพอรัสซิลิกาและเส้นใยเซลลูโลสที่มีหมู่ฟังก์ชันเอมีนภายใต้ความดันบรรยากาศ โดยตัวแปรที่ทำการศึกษาประกอบด้วย ชนิดของวัสดุดูดซับ อัตราส่วนโดยมวลระหว่างมีโซพอรัสซิลิกาและเส้นใยเซลลูโลส ชนิดของสารลดแรงตึงผิวที่ใช้ในการสังเคราะห์มีโซพอรัสซิลิกา ชนิดของเส้นใยเซลลูโลส ความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในกระแสแก๊ส ปริมาณเตตระเอทิลีนเพนตะมีนที่ตรึงบนวัสดุดูดซับ ความเข้มข้นของไอน้ำในแก๊สผสมขาเข้า อุณหภูมิการดูดซับ และความเสถียรของวัสดุดูดซับ จากผลการทดลองพบว่า วัสดุดูดซับมีโซพอรัสซิลิกาที่สังเคราะห์โดยใช้สารลดแรงตึงผิวซิติลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์และเส้นใยเซลลูโลสจากเยื่อคราฟท์ยูคาลิปตัสฟอกในอัตราส่วน 0.75:0.25 ที่ตรึงด้วยเตตระเอทิลีนเพนตะมีนร้อยละ 40 โดยน้ำหนัก (40%TEPA/(0.75:0.25)m-SiO2(CTAB)-sP) มีความสามารถในการดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์สูงสุด เท่ากับ 5.532 มิลลิโมลต่อกรัมตัวดูดซับ ภายใต้ภาวะที่ใช้ในการทดสอบการดูดซับที่อุณหภูมิการดูดซับ 70 องศาเซลเซียส ความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในกระแสแก๊สร้อยละ 30 โดยปริมาตร และความเข้มข้นของไอน้ำในแก๊สผสมขาเข้าร้อยละ 2 โดยปริมาตร นอกจากนี้วัสดุดูดซับที่เตรียมได้ยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้สูงถึง 8 รอบวัฏจักรการดูดซับและคายซับ โดยความสามารถในการดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ของวัสดุดูดซับมีค่าลดลงเพียงร้อยละ 6.42 จากวัฏจักรการดูดซับรอบแรก

Development Of Multicomponent Eam Potential For Ni-Based Superalloy, Muztoba Rabbani

Graduate Theses/Dissertations

We initiated the development of multi-component EAM potentials for Aluminides and Carbides, key phases in Ni-based Superalloys. The goal is to utilize the MD simulation to understand the deformation dynamics that contribute to the formation of voids and creep initiation. For this purpose, we constructed the raw data from ab-initio (molecular dynamics) MD simulations fed into the potential development code and used Nickel as the base metal with the addition of a number of various elements including Aluminum, Chromium, Tungsten. We then developed the EAM potentials for the aluminide and carbide phases using the force-fitting code MEAMfit. Our generated potential …

การสังเคราะห์ผงโบรอนคาร์ไบด์ที่อุณหภูมิต่ำจากพรีเคอเซอร์ของกรดบอริกและแป้งข้าวเหนียวที่เตรียมด้วยกระบวนการแช่เยือกแข็ง-ละลาย, กรรณิการ์ เดชรักษา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โบรอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุเซรามิกที่มีความแข็งสูงมาก เนื่องด้วยสมบัติเด่นทั้งในเชิงกลและทางกายภาพของโบรอนคาร์ไบด์ ทำให้โบรอนคาร์ไบด์ถูกนำไปประยุกต์ใช้งานหลากหลายด้าน ได้แก่ หัวพ่นทราย ส่วนประกอบโครงสร้างเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ วัสดุตัด และเกราะป้องกันกระสุนน้ำหนักเบา เป็นต้น งานวิจัยนี้มุ่งเน้นสังเคราะห์โบรอนคาร์ไบด์ความบริสุทธิ์สูง ที่อุณหภูมิต่ำด้วยวิธีคาร์โบเทอร์มิกรีดักชัน โดยใช้สารตั้งต้น ได้แก่ กรดบอริกและแป้งข้าวเหนียวเป็นแหล่งให้โบรอนและคาร์บอน ในการนี้ ได้ออกแบบการทดลองเพื่อศึกษาอิทธิพลของตัวแปรในกระบวนการ ได้แก่ อัตราส่วนโดยโมลระหว่างกรดบอริกและแป้งข้าวเหนียว อัตราส่วนโดยโมลของ C/B2O3 เมื่อผ่านกระบวนการเผาแคลไซน์ ผลของอุณหภูมิ เวลา อัตราการไหลของก๊าซอาร์กอนในขั้นตอนการสังเคราะห์ ที่มีต่อองค์ประกอบเฟส รูปร่างและขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ยังได้ทดลองปรับปรุงวิธีการเตรียมสารตั้งต้น โดยการปรับเปลี่ยนเวลาที่ใช้ในการปั่นผสม และนำกระบวนการแช่เยือกแข็ง-ละลายมาใช้ในการขั้นตอนการเตรียมสารตั้งต้นผสม ผลจากการทดลองในงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่า ตัวแปรในกระบวนการสังเคราะห์ที่กล่าวมาข้างต้นล้วนมีอิทธิพลต่อคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ โดยงานวิจัยนี้ ผลิตภัณฑ์สูตร 2BA1GR ซึ่งสารผสมตั้งต้นถูกเตรียมโดยการปั่นผสมให้ความร้อนอุณหภูมิ 80oC เป็นเวลา 4 ชั่วโมง เผาสังเคราะห์อุณหภูมิ 1450oC เวลายืนไฟ 5 ชั่วโมง ในบรรยากาศก๊าซอาร์กอน กำหนดอัตราการไหลของก๊าซอาร์กอน 3 ลิตรต่อที แสดงสัดส่วนความเข้มของพีคโบรอนคาร์ไบด์ในผลิตภัณฑ์หลังเผาสูงสุด ผลิตภัณฑ์มีความบริสุทธิ์ 90% และสามารถเพิ่มความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์เป็น 93% ผลิตภัณฑ์สูตร 2.5BA1GR ซึ่งสารผสมตั้งต้นถูกเตรียมด้วยกระบวนการแช่เยือกแข็ง-ละลาย 8 รอบ โครงสร้างจุลภาคของผลิตภัณฑ์ที่สังเคราะห์ได้ประกอบด้วยผลึกโบรอนคาร์ไบด์ขนาด 7-10 ไมครอน ที่มีรูปร่างแปดเหลี่ยมปลายตัด กระจายตัวปะปนกับอนุภาคโบรอนคาร์ไบด์รูปร่างหลายเหลี่ยมหลากหลายขนาด

Preparation Of Antimicrobial And Water Repellent Cotton Fabric Coated With Organosilane-Modified Cellulose Nanofiber From Sugarcane Bagasse Waste, Intatch Hongrattanavichit

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Nosocomial infection or hospital acquired infection is the major factor for micro- and macro- economic issues since this contagion provides physical and psychological suffering of infected patients and their own families. Moreover, the government has to subsidize for new case reduction and relief in which this infection trends to increase every year. Thus, this research aimed to solve this main issue by reducing the pathway of cross-contamination on the textile products. Coating textiles with antimicrobial and water-repellent material was selected for this work. The coating material was produced using cellulose nanofibers from sugarcane bagasse waste which sugarcane is the important …

Synthesis Of Geopolymers Using Low Alkali Activator Content, Sitthisak Prasanphan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research was interested in using kaolin processing waste in the preparation of geopolymer in order to reduce the amount and increase the value of recyclable waste. Moreover, metakaolin of Japan was also used to synthesize geopolymers. Thus, this work aims to study the geopolymerization reaction mechanical properties, and microstructure of calcined kaolin pressing waste-based and metakaolin-based geopolymers in the presence of low alkali activator solution. The low content of alkali activator solution was employed to synthesize geopolymers by pressing method. Findings showed that geopolymer with the low alkali activator solution formed by pressing might promote in the higher degree …

Stress State Analysis And Tensile-Shear Fracture Criterion In Combined Puncture And Cutting Of Soft Materials, Ennouri Triki, Chantal Gauvin

Études primaires

The mechanics of the combined puncture and cutting of protective materials by a pointed blade are studied theoretically and experimentally, by means of stress state analysis. Through analysis of the stresses occurring during the puncture cutting of a variety of neoprene and nitrile rubber membranes by pointed blades with different cutting-edge angles, a force state of pushing/shear-dependent loading is formulated and discussed. By considering this combined loading as an asymmetric fracture, two equations—for pushing force component and shear force component—are then derived from the stress intensity factors. From this stress analysis, a model based on fracture mechanics theory is developed …

การเตรียมและลักษณะสมบัติของวัสดุเชิงประกอบคอร์เดียไรต์/สปอดูมีน/มุลไลต์ สำหรับภาชนะเซรามิกประเภทสัมผัสเปลวไฟโดยตรง, ปราณี จันทร์ลา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ภาชนะเซรามิกหุงต้มที่สามารถใช้เป็นภาชนะสำหรับปรุงอาหารได้โดยตรงด้วยการตั้งบนเตาแก๊ส เตาไฟฟ้า เตาอบ และเตาไมโครเวฟได้ จะต้องทำจากวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ มีค่าความแข็งแรงสูง มีค่าการดูดซึมน้ำต่ำ และมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดี ซึ่งวัสดุสปอดูมีน คอร์เดียไรต์ และ มุลไลต์ มีสมบัติดังกล่าวข้างต้น เป็นวัสดุที่มีราคาไม่แพง และขึ้นรูปด้วยวิธีเซรามิกดั้งเดิมได้ ในงานวิจัยนี้จึงสนใจศึกษาการเตรียมวัสดุเชิงประกอบคอร์เดียไรต์/สปอดูมีน/มุลไลต์ ที่สามารถนำมาใช้ผลิตเป็นภาชนะเซรามิกหุงต้มได้ จากส่วนผสมของดินดำ ดินขาว สปอดูมีน ทัลค์แคลไซด์ อะลูมินา ซิลิกา และผงมุลไลต์ ผสมกันในอัตราส่วนของการเกิดเฟส คอร์เดียไรต์ ต่อ สปอดูมีน ในอัตราส่วน 1:1 และ เติมมุลไลต์ในอัตราส่วนร้อยละ 10-50 โดยน้ำหนัก บดผสมแบบเปียก ขึ้นรูปด้วยวิธีการหล่อแบบ เผาที่อุณหภูมิ 1250 และ1275 องศาเซลเซียส นำไปทดสอบสมบัติต่างๆ หลังเผา จากการทดลองพบว่าอัตราส่วนผสมของวัสดุเชิงประกอบที่เหมาะสม คือ สูตรการปรับส่วนผสมจากการคำนวณทางทฤษฎี ด้วยการเติมดินขาวนราตันร้อยละ 10 และซิลิการ้อยละ 5 โดยน้ำหนัก แทนที่อะลูมินา ของส่วนผสมการเกิดเฟสคอร์เดียไรต์ ต่อ สปอดูมีน 1:1 และเติมมุลไลต์ในอัตราส่วนร้อยละ 50 โดยน้ำหนัก (สูตร 50S5) เผาที่อุณหภูมิ 1275 องศาเซลเซียส พบ 4 เฟส คือบีตาสปอดูมีน คอร์เดียไรต์ มุลไลต์ และ คอรันดัม มีค่าการหดตัวรวมหลังเผาร้อยละ 9.72 ค่าการดูดซึมน้ำต่ำร้อยละ 1.10 ความแข็งแรงสูง 74.48 เมกะพาสคัล ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ 2.76x10-6 ต่อองศาเซลเซียส ค่าการนำความร้อน 2.28 วัตต์ต่อเมตรเคลวิน สามารถต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้สูง 350 องศาเซลเซียส ทดลองขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ตัวอย่างหม้อต้มอาหาร เส้นผ่านศูนย์กลาง 20 เซนติเมตร ความจุ 1 ลิตร เผาที่อุณหภูมิ 1275 องศาเซลเซียส พบว่าไม่เกิดการยุบตัวของผลิตภัณฑ์ตัวอย่าง สามารถผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ภาชนะเซรามิกหุงต้มที่สามารถตั้งไฟบนเตาแก๊สได้โดยไม่เกิดการแตกร้าว

Neuromechanical Model Of Rat Hindlimb Walking With Two-Layer Cpgs, Kaiyu Deng, Nicholas Szczecinski, Dirk Arnold, Emanuel Andrada, Martin Fischer, Roger Quinn, Alexander J. Hunt

Mechanical and Materials Engineering Faculty Publications and Presentations

This work demonstrates a neuromechanical model of rat hindlimb locomotion undergoing nominal walking with perturbations. In the animal, two types of responses to perturbations are observed: resetting and non-resetting deletions. This suggests that the animal locomotor system contains a memory-like organization. To model this phenomenon, we built a synthetic nervous system that uses separate rhythm generator and pattern formation layers to activate antagonistic muscle pairs about each joint in the sagittal plane. Our model replicates the resetting and non-resetting deletions observed in the animal. In addition, in the intact (i.e., fully afferented) rat walking simulation, we observe slower recovery after …