Materials Science and Engineering Commons^™

Far-Field Passive Wireless Sensors Composed Of Electroceramic Materials For Harsh Environment Applications, Kevin M. Tennant

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The demand for high temperature sensing technologies in industrial applications has been steadily increasing, driven by the need for precise monitoring and control in extreme environments. This thesis presents an investigation into the development and optimization of passive wireless sensors for high temperature sensing applications. The research focuses on overcoming the challenges associated with traditional sensing methods by leveraging passive wireless sensor technology, offering advantages such as reduced complexity, improved reliability, and enhanced flexibility.

A passive wireless high temperature sensor for far-field applications was developed for stable temperature sensing up to 1000 °C. The goal is to leverage the properties …

Data-Driven Modeling Of Oxygen Kinetics In La0.6sr0.4co0.2fe0.8o3−Δ (Lscf) For High-Temperature Reduction Of Co2 In An Electrolysis Cell, Ferron Campbell

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Electrolysis systems are critical to several societal applications, particularly energy storage and conversion. Developing these systems requires a detailed knowledge of the chemistry and thermodynamics of the materials used in the electrolysis cell. This work focuses on using embedded scientific machine learning as an efficient way to build an interpretable model for the reaction and transport kinetics in the LSCF electrode, whose performance directly influences the electrolysis system’s performance. The models developed in this study are trained using the publicly available machine learning package, FoKL-GP. This package incorporates a robust Gibbs sampler that employs a forward variable selection process to …

Laser Deposition Additive Manufacturing Of Multi-Material And Metal-Ceramic Composite Structures, Manikanta Grandhi

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The increasing performance requirements of modern industrial systems, coupled with the imperative for decarbonization, necessitate a fundamental rethinking of metallic component design and manufacturing. Traditional materials, with their inherent limitations in property optimization, susceptibility to degradation, and weight constraints, are proving insufficient. Multi-material joining offers a potential solution, enabling designers to strategically integrate diverse materials with specific, tailored properties into single component. Functionally graded materials (FGMs) and oxide dispersion strengthened (ODS) materials are prime examples of this approach, delivering substantial improvements in wear resistance, thermal regulation, high-temperature resilience, and overall weight efficiency. However, conventional manufacturing approaches further exacerbate the limitations …

Machine Learning-Assisted Multiscale Simulation And Design Optimization Of Composite Jackets Under Low-Velocity Impacts, Masoud Mohammadi

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

This research presents the development of a data-driven machine learning-assisted approach to simulate and optimize the design of composite materials subjected to low-velocity impacts. It focuses on a specific type of hybrid composite comprised of fiberglass and Kevlar fabrics stitched with Kevlar threads. The study begins by creating a multiscale finite element simulation for the composite under a low-velocity impact, which operates across three scales: microscale, mesoscale, and macroscale. This simulation accepts various inputs, such as different layer configurations and orientations, and provides impact outputs including maximum load and energy absorption capacity and displacement at failure.

Python and MATLAB scripts …

Development And Testing Of High Strength Scalable High Entropy Alloys, Hans Jakob Pommerenke

Doctoral Dissertations

"High entropy alloys have shown promise through their ability to be tailored to specific scenarios. From highly corrosive environments to precipitation strengthened alloys to radiation environments high entropy alloys allow tailor made alloys for every solution. New compositions are developed and tested but little work focuses on the processing effect choosing rather than using processing as a steppingstone to achieve properties without investigating the processing effects. This work focuses on single phase face-centered cubic alloys strengthened by processing and precipitation strengthening. In conjunction with the development of these alloys, the ability to scale production will be investigated and characterized to …

The Development Of Hard Materials And Fibrous Monolith Composites For Friction Stir Welding, Paul Michael Brune

Doctoral Dissertations

"This research focuses on the development of hard materials and fibrous monolith composites for the purpose of adding to current friction stir welding tool technology. Well studied hard material systems, such as WC-Co, were incorporated and evaluated as cell materials for fibrous monolith composites with ductile cell boundaries of Co, W, and Mo. The indentation behavior of the WC-Co and WC-Co-cBN composites indicated possible crack deflection at the cell/cell boundary interface. Cylindrical pin friction stir welding tools were developed for each of the three fibrous monolith material systems. Welding was achieved on AA1100 aluminum, 260 brass, and AISI 1018 steel …

Investigating The Role Of Tesserae In Energy Absorption In Shark Cartilage, Molly Dobrow

UNF Graduate Theses and Dissertations

Unlike mammals, shark endoskeletons are composed of cartilage, which is less stiff compared to bone. Despite this structural disadvantage, sharks have risen to become apex predators, with reported maximum posterior bite force estimates approximating 5914 N in bull sharks. Shark jaws are estimated to undergo high cycle loading within the organism’s lifecycle without evidence of failure. Fatigue resistance may relate to mineral distribution within a component of the endoskeletal system – tesserae. Tesserae are thin, roughly hexagonal tiles composed of calcium phosphate hydroxyapatite (HA) crystals and grow by accretion to eventually surround the hyaline cartilage core. Though tesserae dimensions are …

Process, Structure, & Property Investigation Of Gallium-Based Metallic Alloys Processed At Room Temperature, Jennifer E. Ruliffson

UNF Graduate Theses and Dissertations

Metallic and intermetallic alloys are important in engineering, necessitating a thorough comprehension of their structure, processing, and properties. Amalgams are a class of alloy which are synthesized by various methods to produce diverse properties. Gallium-based amalgams, particularly gallium eutectic alloys, have low melting points, which allow for applications in dentistry and temperature sensitive electronics. This thesis investigates the process-structure-property relationships of gallium-based amalgams mixed with copper. Phases, microstructure, and diffusion processes are investigated using XRD and SEM. Adhesion strength and thermal properties are then correlated to these as well as process steps. This study contributes to advancing the understanding and …

Processing Of Niti Sma For High Reflectivity Applications, Nicholas Dean Asbury

UNF Graduate Theses and Dissertations

Nickel Titanium (NiTi) is a shape memory alloy (SMA) that is capable of being deformed and subsequently returned to the original shape through heating. This unique property makes NiTi a prime material for potential applications in the aerospace industry. As manufacturing capabilities advance, the ability to produce and implement advanced materials, such as shape memory alloys like NiTi, becomes more feasible. One such application being studied is deployable mirrors for imaging satellites. Reflector and mirror surfaces for imaging in the visible and infra-red range of the light spectrum require low surface roughness across the largest allowable area for the collection …

Assessment Of Defect Generation Mechanism In Welding Processes Using Phased Array Ultrasonic Testing (Paut), Caleb D. Williams

Honors College Theses

Welding is one of the major and most commonly used methods of material joining in industries around the world. The mechanisms of welding include complicated processes which can cause significant alteration in final properties and quality of the weld compared to the base materials. Due to these physical and chemical processes during the welding processes, defects and flaws can be generated. Observing such flaws over the years, leads engineers and researchers to investigate the methodologies to identify the cause and effect of defects and their effect on the quality of the welds. A better understanding of such parameters helps to …

A Novel Magnetorheological Pump Concept For Insulin Delivery, Mohammad Towhidul Islam Rimon

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Over the past 25 years, awareness of type 1 diabetes has significantly increased, leading to a comprehensive understanding of various aspects, including its genetics, epidemiology, and disease burden. According to the Type 1 Diabetic Index, about 8.7 million people around the world live with this long-term autoimmune disease characterized by insulin deficiency and resultant hyperglycemia. However, the increased availability and utilization of artificial pancreas systems could potentially save 673,000 lives by 2040. Although, the advancement of diabetes technology offers Type 1 diabetic patients more tools to enhance glycemic management and achieve effective outcomes, many patients are still hesitant to adopt …

Natural Convection Heat Transfer Characteristics Of Sierpinski Carpet Fractal Fins In Horizontal And Vertical Orientations, Ayomide Ayoola

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

This study investigates the thermal performance of fins with perforations inspired by the Sierpinski carpet fractal pattern under natural convection conditions in both vertical and horizontal orientations. The objective is to analyze the effects of fractal iteration levels on three primary performance metrics: efficiency, effectiveness, and effectiveness per unit mass. Experimental evaluations were conducted for fractal fins from iterations 0 through 4, utilizing aluminum material, with each fin heated to controlled conditions. The results reveal that efficiency generally decreases with higher fractal iterations, reflecting increased thermal resistance associated with greater porosity and complex geometry. However, effectiveness per unit mass improves …

A Lab-Scale Mold Simulator Employing An Optical-Fiber-Instrumented Mold To Characterize Initial Steel Shell Growth Phenomena, Muhammad A. Nazim, Rony K. Saha, Mario F. Buchely, Ronald J. O'Malley, Jie Huang, Arezoo Emdadi

PSMRC Faculty Research

A mold simulator was developed to replicate the mold oscillation and casting speed conditions of a continuous caster on the lab scale. A mold was designed incorporating fiber optics to capture internal temperature gradients and transient heat transfer phenomena during the initial solidification of steel. Casting parameters (casting speed, oscillation stroke and oscillation frequency) were investigated using the mold simulator. Solidified steel shells and mold thermal data were collected and characterized after initial solidification to investigate the impacts of mold oscillation on shell growth and mold heat transfer.

Femtosecond Laser–Inscribed Fiber Bragg Grating Sensors: Enabling Distributed High- Temperature Measurements And Strain Monitoring In Steelmaking And Foundry Applications, Ogbole Collins Inalegwu, Yeshwanth Reddy Mekala, Rony Kumer Saha, Farhan Mumtaz, Dinesh Reddy Alla, Deva Prasaad Neelakandan, Jeffrey D. Smith, Ronald J. O'Malley, Rex Gerald, Jie Huang

PSMRC Faculty Research

This study demonstrates the use of fiber Bragg grating (FBG) sensors for distributed temperature and strain monitoring in steelmaking and foundry applications. Integrated into inexpensive optical fibers, FBGs offer accurate and real-time remote sensing, detecting shifts in wavelength due to temperature (up to 1,800 °C), strain, or structural wear and tear. Furthermore, the intrinsic features of FBG sensors: compact size, immunity to electromagnetic interference and corrosion, robustness to vibration, ease of integration into existing composite structures, and non-intrusive measurement capacity in harsh environments make them ideal for steelmaking. FBGs optimize production, ensure quality, and enhance safety within the steel industry.

Enhanced Bottom Anode Monitoring In Dc Electric Arc Furnaces Using Fiber Optic Sensors, Yeshwanth Reddy Mekala, Rony Kumer Saha, Ogbole Collins Inalegwu, Muhammad Roman, Farhan Mumtaz, Rex Gerald, Jeffrey D. Smith, Jie Huang, Ronald J. O'Malley

PSMRC Faculty Research

A pin style bottom anode employs conductive steel rods that serve as the pathway for the high electrical power through rammed refractory at the bottom of a DC Electric Arc Furnace (EAF). Anode wear during operation is important to monitor, as anode replacement is expensive and impacts EAF productivity. Liquid steel penetration into the un-sintered refractory layer can result from rapid electrical power ramp-up, dips in furnace temperature, or operating the anode for too long between EAF campaigns. In extreme cases, the liquid steel may penetrate the bottom of the furnace when anode wear progresses too close to the bottom …

Fiber-Optic Raman Probe For On-Line Eaf Slag Analysis, Bohong Zhang, Hanok Tekle, Jeffrey D. Smith, Todd Sander, Ronald J. O'Malley, Jie Huang

PSMRC Faculty Research

In Electric Arc Furnace (EAF) steelmaking, the push for improved efficiency requires accurate analysis of the chemical composition of its slag system to control slag foaming, provide refractory protection, and maintain high furnace iron yield. Therefore, the ability to obtain real-time slag chemistry data would provide a useful tool to improve the control and efficiency of the process. The work reported here aims to assess the structure and chemistry of EAF slags at high temperatures using a portable fiber-optic Raman probe. The ability to relate Raman spectra peaks to chemistry and structure is demonstrated in experimental result with EAF slags …

The Melting Behavior Of Hydrogen Direct Reduced Iron In Molten Steel And Slag: An Integrated Computational And Experimental Study, Fabian Andres Calderon Hurtado, Joseph Govro, Arezoo Emdadi, Ronald J. O'Malley

PSMRC Faculty Research

Direct reduced iron (DRI) and hot briquetted iron (HBI) are essential feedstocks for tramp element control in the electric arc furnace (EAF). Due to greenhouse gas (GHG) concerns related to CO₂ emissions, hydrogen as a substitute for natural gas and a reductant in DRI production is being widely explored to reduce GHG emissions in ironmaking. This study examines the melting behavior of hydrogen DRI (H-DRI) pellets in the EAF containing low-carbon (0.1 wt.%) molten steel and molten slag. A computational heat transfer model was developed to predict the melting behavior of H-DRI pellets. To validate the model, a set …

Desirable Candidates For High-Performance Lead-Free Organic–Inorganic Halide Perovskite Solar Cells, Sajid Sajid, Salem Alzahmi, Imen Ben Salem, Nouar Tabet, Yousef Haik, Ihab M. Obaidat

All Works

Perovskite solar cells (PSCs) are currently demonstrating tremendous potential in terms of straightforward processing, a plentiful supply of materials, and easy architectural integration, as well as high power conversion efficiency (PCE). However, the elemental composition of the widely utilized organic–inorganic halide perovskites (OIHPs) contains the hazardous lead (Pb). The presence of Pb in the PSCs is problematic because of its toxicity which may slow down or even impede the pace of commercialization. As a backup option, the scientific community has been looking for non-toxic/less-toxic elements that can replace Pb in OIHPs. Despite not yet matching the impressive results of Pb-containing …

การศึกษาผลของอุณหภูมิอบอ่อนและความเร็วในการรีดต่อโครงสร้างจุลภาคและสมบัติเชิงกลของเหล็กกล้ารูปพรรณรีดร้อนเกรด S450j0, เชิญจุติ อรุณถิน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิการอบอ่อนและความเร็วการรีดต่อโครงสร้างจุลภาค สมบัติเชิงกล และคุณภาพผิวของเหล็กกล้าโครงสร้าง S450J0 ชนิดรีดร้อน โดยมุ่งเน้นกระบวนการผลิตเหล็กกล้าเอชบีมขนาด 305x305x223 กก./ม. การทดลองใช้อุณหภูมิการอบอ่อนและความเร็วการรีดที่แตกต่างกันเพื่อตรวจสอบผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิการอบอ่อนมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อสมบัติเชิงกล โดยอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มค่าความต้านทานแรงดึงที่จุดครากและความต้านแรงดึง แต่ส่งผลให้ค่าความเหนียวและความแกร่งลดลงในบางกรณี ในทางตรงกันข้าม ความเร็วการรีดที่แตกต่างกันมีผลกระทบเล็กน้อยต่อสมบัติทางกล เนื่องจากอุณหภูมิการรีดขั้นสุดท้ายมีความแตกต่างกันเล็กน้อย การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคพบว่า อุณหภูมิการอบอ่อนที่สูงขึ้นส่งผลให้ขนาดเกรนเล็กลง ในขณะที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจะทำให้เกิดการเรียงตัวของเกรนเฟร์ไรต์ที่ชัดเจน นอกจากนี้ ข้อบกพร่องบนพื้นผิวของเหล็ก เช่น รูปแบบรอยแตก ยังได้รับอิทธิพลจากทั้งอุณหภูมิการอบอ่อนและความเร็วการรีด การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ยืนยันความลึกและลักษณะของรอยแตกบนผิว ซึ่งสอดคล้องกับการสังเกตจากกล้องจุลทรรศน์แบบแสง โดยสรุป การปรับอุณหภูมิการอบอ่อนและความเร็วการรีดให้เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งในการลดข้อบกพร่องบนพื้นผิวและเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในกระบวนการรีดร้อนเหล็กกล้าเอชบีม

การสังเคราะห์จีโอพอลิเมอร์พรุนฐานเถ้าลอยด้วยไมโครเวฟสำหรับดักจับคาร์บอนไดออกไซด์, คมชาญ มี้เจริญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาการพัฒนาวัสดุจีโอพอลิเมอร์พรุนฐานเถ้าลอยด้วยไมโครเวฟ เพื่อประยุกต์ที่ใช้ในการดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ โดยศึกษาผลของอัตราส่วนเถ้าลอยต่อสารกระตุ้นแอลคาไล (ร้อยละ 40:60, 50:50 และ 60:40 โดยน้ำหนัก) และกำลังไมโครเวฟ (200,400,600 และ 800 W) ที่ส่งผลต่อสมบัติทางกายภาพ เคมี และประสิทธิภาพการดูดแก๊สซับคาร์บอนไดออกไซด์ ผลการศึกษาพบว่าการเพิ่มกำลังไมโครเวฟทำให้วัสดุแข็งตัวเร็วขึ้น โดยสูตร FA60 แข็งตัวเร็วที่สุดที่ทุกระดับกำลังไมโครเวฟ การวิเคราะห์โครงสร้างของรูพรุนด้วยเทคนิค Micro CT-scan พบว่าความพรุนเพิ่มขึ้นตามกำลังไมโครเวฟ การวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพพบว่า FA40 มีความพรุนสูงสุด (36.88-71.34%) แต่มีกำลังอัดต่ำสุด (2.20-4.06 MPa) ในขณะที่ FA60 มีความพรุนต่ำสุด (24.59-46.64%) แต่มีกำลังอัดสูงสุด (10.75-29.02 MPa) สูตร FA50 มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงสุด (38.34-88.22 m²/g) และสามารถดูดซับ CO2 ได้สูงสุดที่ 50.15 mg CO2/g ของตัวดูดซับ ที่ 45°C การศึกษาพบว่าปริมาณเถ้าลอยที่สูงขึ้นส่งผลให้วัสดุมีความแข็งแรงสูงแต่มีความพรุนต่ำ ในขณะที่การเพิ่มกำลังไมโครเวฟทำให้เกิดความพรุนมากขึ้นแต่ความแข็งแรงลดลง โดยการสังเคราะห์ที่กำลังไมโครเวฟ 200-400 W ให้สมบัติเชิงกลที่เหมาะสมที่สุด สำหรับการวิเคราะห์ขนาดรูพรุนเฉลี่ยพบว่า FA60 มีขนาดรูพรุนใหญ่ที่สุด (4.69-6.90 nm) ซึ่งอยู่ในช่วงวัสดุพรุนขนาดกลาง งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างองค์ประกอบและสภาวะการสังเคราะห์ที่ส่งผลต่อสมบัติของจีโอพอลิเมอร์พรุน และแสดงให้เห็นศักยภาพของการใช้ไมโครเวฟในการสังเคราะห์จีโอพอลิเมอร์พรุนสำหรับการประยุกต์ใช้ในการการดูดซับ CO2

การสังเคราะห์คาร์บอนดอตจากกรดแอสคอร์บิกที่เจือด้วยเฮเทอโรอะตอมด้วยไมโครเวฟเพื่อเป็นฟลูออเรสเซนต์เซ็นเซอร์สำหรับการตรวจวัดไอออนโลหะ, อัญธิกา บุญเรืองอนันต์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

คาร์บอนดอตถูกสังเคราะห์ได้จากการใช้กรดแอสคอร์บิกเป็นสารตั้งต้นด้วยวิธีการให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟ (700 วัตต์ เป็นเวลา 3 นาที) โดยคาร์บอนดอตที่สังเคราะห์ได้ถูกเจือด้วยเฮเทอโรอะตอมของไนโตรเจน ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส และโบรอน และผ่านการพิสูจน์ลักษณะเฉพาะโดยใช้เทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโคปี กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ยูวี-วิสิเบิลสเปกโทรโฟโตเมทรี ฟลูออเรสเซนต์สเปกโทรสโคปี รามานสเปกโทรสโคปี และเอ็กซ์เรย์โฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโคปี จากผลการวิเคราะห์พบว่าการเจือเฮเทอโรอะตอมมีอิทธิพลต่อสมบัติ และลักษณะเฉพาะเชิงแสงของคาร์บอนดอตผ่านการปรับโครงสร้างแกนกลางคาร์บอน และหมู่ฟังก์ชันที่พื้นผิว ทั้งนี้การเจือเฮเทอโรอะตอมเพิ่มความสามารถในการเรืองแสงสูงขึ้นโดยเฉพาะคาร์บอนดอตที่เจือด้วยไนโตรเจนแสดงประสิทธิภาพการเรืองแสงดีที่สุด อย่างไรก็ตามการเจืออะตอมมากกว่าสองชนิดกลับทำให้การเรืองแสงลดลง และไม่ช่วยเพิ่มโอกาสในการจับกับชนิดไอออนโลหะที่ต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบคาร์บอนดอตที่เตรียมได้ทั้งหมด คาร์บอนดอตที่เจือด้วยไนโตรเจนเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจในการใช้งานตรวจวัดสารโดยอาศัยการเรืองแสง ซึ่งแสดงความสามารถในการตรวจจับไอออนโลหะชนิด โครเมียม(VI) และ เหล็ก(III) โดยสามารถระงับการเรืองแสงได้อย่างสมบูรณ์ และมีค่าต่ำสุดสำหรับการตรวจวัดอยู่ที่ 0.135 นาโนโมลาร์ และ 0.195 นาโนโมลาร์ ตามลำดับ โดยขนาดอนุภาคโดยเฉลี่ยของคาร์บอนดอตที่เจือด้วยไนโตรเจนมีเท่ากับ 13.27 นาโนเมตร มีค่าประสิทธิภาพควอนตัมการเรืองแสงที่ 4.56% ทั้งนี้ ค่าประสิทธิภาพควอนตัมการเรืองแสงสามารถเพิ่มสูงขึ้นถึง 7.43% เมื่อเพิ่มปริมาณความเข้มข้นของยูเรียในการสังเคราะห์

การเตรียมและวิเคราะห์สมบัติของวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา-เรซินที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติแบบดิจิทัลไลท์โปรเซสซิงสำหรับงานด้านทันตกรรม, หัสวรรษ กันแก้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัสดุเรซินได้รับความนิยมในงานทันตกรรม เนื่องจากการขึ้นรูปที่สะดวกและมีสมบัติคล้ายฟันธรรมชาติ การวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบของการใช้ผงอะลูมินาที่มีขนาดอนุภาคต่างกันเพื่อปรับปรุงสมบัติของวัสดุเรซินสำหรับโฟโตพอลิเมอร์ โดยพัฒนาวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา-เรซินด้วยกระบวนการพิมพ์สามมิติแบบดิจิทัลไลท์โปรเซสซิง โฟโตพอลิเมอร์เรซินมีสัดส่วน 100, 90, 85 และ 80 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร โดยเติมอนุภาคอะลูมินาขนาด 0.4, 0.7 และ 2 ไมครอน ผลการทดสอบความหนืดพบว่าวัสดุเชิงประกอบที่เหมาะสมคือโฟโตพอลิเมอร์เรซิน 85 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร และอะลูมินา 15 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร โดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติแบบดิจิทัลไลท์โปรเซสซิง การวิเคราะห์สมบัติต่างๆ แสดงให้เห็นว่าชิ้นงานตัวอย่างที่มีอนุภาคอะลูมินาขนาด 0.7 ไมครอน มีความโปร่งแสงสูงที่สุดและการเปลี่ยนแปลงสีบนผิวชิ้นงาน (วัดจากพื้นหลังสีดำ-ขาวได้ค่าต่ำที่สุด 3.91) ในขณะที่อนุภาคขนาด 0.4 ไมครอนมีความโปร่งแสงต่ำสุด (0.90) สำหรับความต้านแรงดัดวัสดุที่มีอนุภาค 0.7 ไมครอนแสดงค่าความต้านแรงดัดสูงสุดที่ 80.86 MPa ขณะที่อนุภาคขนาด 2 ไมครอนแสดงความต้านแรงดัดต่ำสุดที่ 55.04 MPa ขนาดของอนุภาคอะลูมินามีผลสำคัญต่อสมบัติของวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา-เรซินในงานทันตกรรม นอกจากนี้ การทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์แสดงให้เห็นว่าวัสดุนี้มีความใกล้เคียงกับวัสดุเรซินทันตกรรมทางการค้า ซึ่งบ่งชี้ถึงศักยภาพในการพัฒนาและใช้งานในอนาคต

Development Of Titanate-Based High-Entropy Perovskite Oxides For High-Energy Density Capacitor, Ketkaeo Bunpang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The development of dielectric materials with suitable properties for high-energy density capacitors is essential for the advancement of future electronic technologies. This study focuses on the effects of substituting monovalent and trivalent ions at the A and B sites in high-entropy perovskite oxide structures based on titanates. (A'0.2A"0.2Ba0.2Ca0.2Sr0.2)(Ti1-xMex)O3 (A' = Na+, K+, A" = Bi3+, La3+, Me = Zr4+, (Mg1/3Nb2/3)4+, x = 0.00–0.2) compounds were synthesized using the solid-state reaction method. The results revealed that compounds containing Bi3+ exhibited a high dielectric constant (~3000), low dielectric loss (~0.1), and stable relaxor ferroelectric behavior. In contrast, compounds containing La3+ displayed linear …

Development And Characterization Of Ceramic Devices For Capillary Action In Microgravity For The Purpose Of Growing Vegetables In Space, Lucas S. Mougeot

UNF Graduate Theses and Dissertations

The future of humanity is often rendered in spectacular visions of a multiplanetary civilization with a booming space economy. Reaching this reality requires addressing one of the core needs of survival: food. Porous ceramics used for Passive Porous Tube Nutrient Delivery Systems (PPTNDS) offer a promising solution. In microgravity environments such as the International Space Station (ISS), fluid dynamics and liquid coagulation do not support conventional agricultural practices. Porous ceramic materials present a solution that enables nutrient solution diffusion via capillary action.

In this research, it was determined that extruding a wadding ceramic tube and sintering it at 1900 °F …

Influence Of Heat Treatment And Shielding Gas Environment On The Very High Cycle Fatigue Behavior Of 17-4 Precipitation Hardened Stainless Steel, Jade Welsh

UNF Graduate Theses and Dissertations

Additive manufacturing (AM) for stainless steel components has proved useful in a variety of industries ranging from aerospace to biomedical engineering. Many of these components are subject to very high cycle fatigue (VHCF) loading and must have tailored mechanical properties to ensure failures do not occur before a service life is reached. Testing the fatigue strength AM materials exposed to VHCF loading is paramount to compare with the expected life cycles of their wrought counterparts. In this thesis, AM 17-4 precipitation hardened (PH) stainless steel (SS) were fabricated using laser powder bed fusion (L-PBF) technique, while the wrought 17-4 PH …