Agglomeration von Nickel-Nanopartikeln in einem thermisch erzeugten Nickel-Aerosol unter Gravitation und Mikrogravitation:
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Aachen
Shaker
2013
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Werkstofftechnik
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS V
1 EINLEITUNG 1
2 MOTIVATION UND STAND DER TECHNIK 3
3 EINFUEHRUNG IN DIE NANOPARTIKELTECHNIK 7
3.1 NANOTECHNOLOGIE 7
3.2 METALLISCHE NANOPARTIKEL 8
3.2.1 EIGENSCHAFTEN 8
3.2.2 HERSTELLUNG 9
3.2.3 ANWENDUNGSBEISPIELE 10
4 SYNTHESE METALLISCHER NANOPARTIKEL IN DER GASPHASE 13
4.1 INERTGASKONDENSATION 13
4.2 MECHANISMEN DER PARTIKELBILDUNG 14
4.2.1 ATOMDIFFUSION 15
4.2.2 PARTIKELENTSTEHUNG 16
4.2.3 PARTIKELWACHSTUM 18
4.2.4 AEROSOLBILDUNG 19
5 AGGLOMERATION METALLISCHER NANOPARTIKEL IN EINEM AEROSOL 21
5.1 DIFFUSION 23
5.2 SEDIMENTATION 25
5.3 TURBULENZ 28
5.4 KONVEKTION 30
5.5 PARTIKEL-PARTIKEL-WECHSELWIRKUNGEN 32
5.5.1 VAN-DER-WAALS-WECHSELWIRKUNGEN 32
5.5.2 ELEKTROSTATISCHE WECHSELWIRKUNGEN 34
5.5.3 MAGNETISCHE PARTIKEL-PARTIKEL-WECHSELWIRKUNGEN 35
6 MAGNETISMUS IN METALLISCHEN NANOPARTIKELN 41
6.1 PARAMAGNETISMUS, DIAMAGNETISMUS, FERROMAGNETISMUS 41
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
6.2 SUPERPARAMAGNETISMUS VON NANOPARTIKELN 42
6.3 MAGNETISIERUNG FERROMAGNETISCHER NANOPARTIKEL 46
6.4 AGGLOMERATION MAGNETISCHER NANOPARTIKEL 49
7 NOTWENDIGKEIT FUER AGGLOMERATIONSVERSUCHE UNTER SCHWERELOSIGKEIT 51
7.1 EINFLUSS DER GRAVITATION 51
7.2 EINFLUSS DER KONVEKTION 54
7.3 MOEGLICHKEITEN ZUR ERZEUGUNG VON SCHWERELOSIGKEIT 55
7.3.1 PARABELFLUG 56
7.3.2 RAKETENFLUG 58
8 UNTERSUCHUNGSMETHODEN MAGNETISCHER NANOSTRUKTUREN 61
8.1 ELEKTRONENMIKROSKOPIE 61
8.2 BILDANALYSE 64
8.3 MFM 65
8.4 SQUID 66
9 EXPERIMENTE 67
9.1 UEBERBLICK 67
9.1.1 MENAPAI 68
9.1.2 MENAPA II 70
9.1.3 PROBENNAHME 72
9.2 BESTIMMUNG DER AEROSOLGESCHWINDIGKEIT 73
9.3 BESTIMMUNG DER EINLAUFLAENGE 74
9.4 BESTIMMUNG DER NICKELTEMPERATUR 75
9.5 BESTIMMUNG DER VERDAMPFUNGSRATE 78
9.6 AUFBAU 79
9.7 DURCHFUEHRUNG 86
10 ERGEBNISSE 97
10.1 AGGLOMERATION VON NICKEL-NANOPARTIKELN UNTER GRAVITATION 97
10.2 AGGLOMERATION VON NICKEL-NANOPARTIKELN UNTER P-G-BEDINGUNGEN 102
10.2.1 PARABELFLUG 102
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
10.2.2 RAKETENFLUG (MAXUS-8) 106
11 DISKUSSION 111
11.1 AGGLOMERATSTRUKTUR 111
11.2 MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN DER NICKEL-AGGLOMERATE 113
11.3 PARTIKELGROESSE 117
12 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 127
12.1 ZUSAMMENFASSUNG 127
12.2 AUSBLICK 129
LITERATUR 131
ANHANG 139
VEROEFFENTLICHUNGEN 141
LEBENSLAUF 143
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