Titelaufnahme
Titelaufnahme
- TitelElectrografting of thin films on engineering alloys for advanced joining processes / submitted by Belma Duderija, née Beglerovic, M.Sc.
- Titel-ÜbersetzungElektrochemisches Aufbringen von Dünnschichten auf Ingenieurlegierungen für fortschrittliche Fügeverfahren
- Autor
- Beteiligte
- Erschienen
- Umfang1 Online-Ressource (XI, 177 Seiten) : Illustrationen, Diagramme
- HochschulschriftUniversität Paderborn, Dissertation, 2024
- AnmerkungTag der Verteidigung: 09.07.2024
- Verteidigung2024-07-09
- SpracheEnglisch
- DokumenttypDissertation
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Zusammenfassung
Die Klebeverbindung unterschiedlicher Materialien, wie Stahl und Aluminium, hat in den letzten Jahrzehnten erhebliches Interesse in Branchen wie Automobilbau, Flugzeugbau, Bauwesen und Mikroelektronik geweckt. Dies resultiert aus zahlreichen Vorteilen wie einer gesteigerten Ausfallfestigkeit und einem reduzierten Gewicht. Insbesondere im Leichtbau werden Klebeverbindungen genutzt, um metallische Oberflächen mit anderen Metallen, polymeren Materialien oder Verbundwerkstoffen zu verbinden. Durch neuartige Fortschritte wurden verschiedene Prozesse und Methoden für die Verbindung von Metallen entwickelt, darunter das Kaltumformen (cold pressure welding, CPW). CPW beinhaltet das Verschweißen metallischer Bleche durch plastische Deformation, die durch hohe Verformungskräfte und Reduktionsverhältnisse induziert wird. Dabei wird reines metallisches Material durch rissige Oxidschichten extrudiert, wodurch Metall-zu-Metall Bindungen zwischen den verschweißten Oberflächen entstehen. CPW erfordert weder Löten noch hohe Temperaturen, was es zu einer wirtschaftlichen und geeigneten Methode für das Verschweißen von Hybridmetallkombinationen macht. Aufgrund des Potenzials für Leichtbaukonstruktionen und verschiedenste technologische Anwendungen gelten Stahl/Aluminium-Kombinationen als äußerst vielversprechende Hybridverbindungen. Eine effektive Vorbehandlung der Metalloberflächen ist entscheidend für den Erfolg des CPW-Prozesses. Hierbei umfasst die Verbesserung der grenzflächenmäßigen Haftung in Metall/Metall-Verbindungen, die durch CPW entstehen, die Oberflächenbehandlung und Modifikation von Metallen an der Metall-Oxid-Grenzfläche unter Verwendung von dünnen molekularbasierten Schichten. Insbesondere ist das Graften eine elektrochemische Technik, die Möglichkeit zur Abscheidung sehr dünner organis
Abstract
Adhesive bonding of dissimilar materials, such as steel and aluminum, has gained significant interest in in recent decades, particularly in industries like automotive, aircraft, construction materials, and microelectronics due to numerous advantages, including enhanced failure resistance and reduced weight. In lightweight construction, adhesive bonds are used to join metallic surfaces with other metals, polymeric or composite materials. Thanks to recent advancements in this field, various processes and methods have been developed for joining similar and dissimilar metals such as cold pressure welding (CPW). CPW involves welding metallic sheets through plastic deformation induced by high deformation forces and reduction ratios. This process extrudes virgin metallic material through cracked oxide layers, creating metal-to-metal bonds between the welded surfaces. CPW does not require solder or high temperatures, making it an economical and suitable method for welding hybrid metal combinations. Given their potential for lightweight construction and various technological applications, steel/aluminum combinations are considered highly promising hybrid joints. Effective conditioning of metal surfaces is crucial for the success of the CPW process. In this context, the improvement of interfacial adhesion in metal/metal joints formed through CPW entails in surface conditioning and modifying metals at the metal-oxide interface using thin molecule-based layers. Specifically, electrografting offers the possibility for the deposition of very thin organic films by means of the formation of strong molecule-substrate bonds. Built upon these insights, this thesis focuses on the electrochemical modification of DC04 steel surfaces using of 1,2-bis (triethoxysilyl) ethane (BTSE) and poly(acrylic acid) (PAA) and Zinc (Zn) doped BTSE/ PAA nanocomposite thin films with the aim of enhancin++
Abstract
g interfacial adhesion to aluminum after CPW. The mod
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