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Corrosion resistance of PANi‐coated steel in simulated PEMFC anodic environment
Authors: Huang Naibao , Liang Chenghao , Yi Baolian 
Published: January 2008

AbstractBy using electrochemical techniques, the corrosion resistance of polyaniline (PANi)‐coated 1Cr18Ni9Ti stainless steel was investigated in simulated proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) anodic environment. The results indicated that the compact conductive PANi film could be obtained on 1Cr18Ni9Ti steel by pulse potentiostatic method (PPSM). When steel was coated with conductive PANi, its corrosion potential was improved from −350 to 250 mV in simulated corrosion solution. During the potentiostatic polarization in PEMFC's anodic operation environment, the film is stable and there is no degradation of the PANi film. The film has no effect on the performance of the fuel cell. Further effort to improve the performance of conductive polymer coatings and to estimate the long‐term performance in actual PEMFC environment is desirable.
The study of immersion chloride extraction of iron artifacts
Authors: Liu J. , Li Y. 
Published: January 2008

AbstractThe chloride extraction rules of iron artifacts were studied by immersion methods. Different chloride extraction results between the alkaline solution and a washing solution were obtained. The microstructure and the anti‐corrosion performance of the samples before and after treatment, were, respectively studied by the scanning electron microscope (SEM) and the potentiodynamic scanning method. The results indicated that Cl− removed according to the diffusion law. The microstructure of the samples transformed after treatment. The rusts became more compact, and the porosity also increased. The chloride extraction effect in the washing solution was better than that in the NaOH solution.
The inhibition effect of the new Schiff base, namely 2,2′‐[bis‐N(4‐choloro benzaldimin)]‐1,1′‐dithio against mild steel corrosion
Authors: Hosseini S. M. A. , Azimi A. 
Published: January 2008

Abstract2,2′‐[bis‐N(4‐choloro benzaldimin)]‐1,1′‐dithio has been synthesized and its inhibiting action on the corrosion of mild steel in 0.5 M sulfuric acid was investigated by various corrosion monitoring techniques, such as weight loss and potentiodynamic polarization techniques. The experimental results suggest that this compound is a good corrosion inhibitor for mild steel and the inhibition efficiency increases with the increase in inhibitor concentration. This organic compound is a mixed type inhibitor in the acid solution, and its adsorption on the mild steel surface is also found to obey the Langmuir adsorption isotherm.
Thermally Induced Polymerization of Muconic Esters in the Solid State Studied by Infrared Microscope Spectroscopy under Temperature Control
Authors: Ueno Takako , Furukawa Daisuke , Matsumoto Akikazu 
Published: January 2008

AbstractThe polymerization mechanism and kinetics for the thermally induced solid‐state polymerization of muconic esters are revealed by infrared microscope spectroscopy using single crystals under temperature control combined with X‐ray diffraction measurements. In the present study, a definite induction period during the initial stage of the solid‐state polymerization of di(4‐chlorobenzyl) and di(4‐bromobenzyl) (Z,Z)‐muconates upon heating in the dark is observed. Such a polymerization behavior is uniquely observed for the shrinking‐type polymerization of these monomers, but not for the expanding polymerization of bis(3,4‐methylenedioxybenzyl) (E,E)‐muconate. The reaction mechanism is discussed on the basis of the experimental results for the kinetic analysis of the polymerization by infrared spectroscopy as well as structural determination by X‐ray diffraction measurements.magnified image
Control of the Dynamic Motion of a Gel Actuator Driven by the Belousov‐Zhabotinsky Reaction
Authors: Maeda Shingo , Hara Yusuke , Yoshida Ryo , Hashimoto Shuji 
Published: January 2008

AbstractA novel self‐oscillating gel actuator with gradient structure, which generates a pendulum motion by fixing one edge of the gel without external stimuli was achieved. The gel was synthesized by copolymerizing the ruthenium catalyst for the Belousov‐Zhabotinsky reaction with N‐isopropylacrylamide and 2‐acrylamido‐2‐methylpropane sulfonic acid. Furthermore, we clarified that the period and amplitude for the self‐oscillating behavior of the gel actuator are controllable by changing the composition, temperature, and size of the gel. The maximum amplitude of the novel gel actuator is about a 100 times larger than that of the conventional self‐oscillating gel system.magnified image
Klebtechnik – multifunktionales Fügen für den nachhaltigen Werkstoffeinsatz im 21. Jahrhundert
Authors: Gegner J. 
Published: January 2008

AbstractKleben erfüllt die Schlüsselvoraussetzungen für die nachhaltige Fügetechnik des 21. Jahrhunderts: Es können unterschiedliche Werkstoffe mit integrierten Zusatzfunktionen gewichtssparend verbunden werden. Der Übersichtsartikel behandelt einleitend Ursprung und wirtschaftliche Stellung der Klebtechnik. Verfahren der Oberflächenbehandlung und Bedeutung von Adhäsion und Kohäsion werden diskutiert. Die Einteilung der Klebstoffe erfolgt nach dem Abbindemechanismus. Die richtige Auswahl wird erläutert. Wichtig für die Bewertung des Klebens ist der Vergleich mit anderen Fügetechniken. Die geometrische Fugengestaltung basiert auf Konstruktionsleitlinien: Man vermeide Spannungsspitzen und maximiere die Klebfläche. Einfache Hinweise zur Festigkeitsberechnung erleichtern die Dimensionierung. Die Werkstoffprüfung in der Klebtechnik wird beschrieben. Der Zugscherversuch mit dicken Fügeteilen eignet sich zur in‐situ‐Bestimmung mechanischer Kennwerte. Anwendungen des Klebens aus Luft‐ und Raumfahrt und dem Transportwesen werden vorgestellt. Neben diesen traditionellen Industriezweigen öffnen sich neue Märkte in Branchen wie Elektronik und Medizin. Chemisch härtende Produkte lösen dank hoher Festigkeit und Verformbarkeit anspruchsvolle Aufgaben in der Kleb‐ und Dichttechnik.
Entwicklung von Diffusionsschichten auf Nickelbasiswerkstoffen für den Einsatz in chlorhaltigen Hochtemperaturprozessen
Authors: Rammer B. , Weber T. , Schütze M. 
Published: January 2008

AbstractFür ein neuartiges, bei der BAM Berlin [1] entwickeltes Verfahrenskonzept zur Abscheidung von Schwermetallen aus Klärschlammaschen werden hoch chlorhaltige Atmosphären (bis 20 % Chlor in trockener Luft) bei Temperaturen bis zu 1000 °C benötigt. Derzeit befinden sich keine Werkstoffe auf dem Markt, die unter diesen Bedingungen über einen langen Zeitraum stabil sind.Im Rahmen eines Forschungsprojektes soll die Korrosionsbeständigkeit von Nickelbasislegierungen gegen Hochtemperaturchlorkorrosion durch Aufbringen von aluminium‐ und /oder siliziumhaltigen Diffusionsschichten optimiert werden. Dabei kommt das Pack Cementation‐ bzw. Pulverpackverfahren zum Einsatz. Das zu beschichtende Material wird in ein Pulver, bestehend aus dem Beschichtungsmetall, einem Halogenlieferanten (z. B. Ammoniumchlorid) und Aluminiumoxid als Füllmaterial eingebettet. Während eines mehrstündigen Glühprozesses bei Temperaturen von etwa 800 bis 1000 °C kommt es zur Bildung gasförmiger Metallhalogenide. Sie diffundieren durch die Pulverpackung und werden am Substrat unter Abscheidung des Beschichtungsmetalls zersetzt. Die nachfolgende Festphasendiffusion führt zur Ausbildung von Diffusionsschichten.Thermodynamisch gesehen scheinen Werkstoffe mit hohen Gehalten an Aluminium und Silizium die Voraussetzung zu bieten, durch langsam wachsende, stabile Oxide die erforderliche Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten. Das tatsächliche Werkstoffverhalten soll in Auslagerungsversuchen unter chlorhaltiger Atmosphäre ermittelt werden.
Innovative Methode zur Partikelklassifizierung beim thermischen Spritzen
Authors: Zimmermann S. , Landes K. , Schein J. 
Published: January 2008

AbstractDie Entwicklung und der Einsatz von Beschichtungsverfahren zur Veredlung und Verbesserung von Oberflächen gewinnt aufgrund wachsender Kosten‐/ Zeit‐ und Ressourcenknappheit immer mehr an Bedeutung. Der Prozess des Beschichtens muss möglichst autark ablaufen, eventuelle auftretende Störungen sollen durch entsprechende Diagnostiken registriert und gegebenenfalls nachreguliert werden. Die hier beschriebene Diagnostikmethode PSI (Particle Shape Imaging) untersucht daher das Verhalten des Beschichtungsmaterials während des Prozesses und liefert physikalische Parametergrößen zu dessen Optimierung. Dabei handelt es sich um eine Laser‐Schattenbild‐Methode, die von individuellen Partikeln Bilder aufnimmt und mit speziell entwickelter Bildverarbeitung analysiert. Durch neue Partikelklassifizierungen (z. B. durch Fourieranalyse der Oberflächenkontur) ermöglicht das PSI, Rückschlüsse und Aussagen über den Aufschmelzgrad der Partikel. Als zusätzliches Ergebnis des Bildbearbeitungsalgorithmus liefert das PSI die physikalischen Parameter Form, Größe, Geschwindigkeit und Position. Mit geeigneter Darstellung werden diese Ergebnisse zusammengefasst und liefern so einen wesentlichen Beitrag zum Prozessverständnis.
Status quo und Trends der Galvanotechnik
Authors: Lampke Th. , Steger H. , Zacher M. , Steinhäuser S. , Wielage B. 
Published: January 2008

AbstractDie Galvanotechnik ist nach wie vor eines der am häufigsten angewandten Oberflächenveredelungsverfahren. Neben der Automobilindustrie, einer der größten Abnehmer galvanotechnischer Oberflächen, sind für den hohen Umsatz und die Entwicklung der Galvanotechnik die Bereiche Elektrotechnik und Elektronik, Bauwesen, Maschinenbau, Luft‐ und Raumfahrttechnik, die Schmuckbranche sowie die Medizintechnik (z.B. Dentalprothetik) verantwortlich. Ständig steigende Rohstoffpreise, strengere gesetzliche Regelungen (z. B. EU‐Altauto‐Verordnung), wachsende Anforderungsprofile der Kunden hinsichtlich Qualität und Funktionalität sowie steigendes Umweltbewusstsein stellen die Galvanotechnik vor immer neue Herausforderungen, die sich als Innovationstreiber herausstellen. Dieser Beitrag vermittelt einen Überblick zum Status quo der Galvanotechnik. Im Weiteren werden ausgewählte aktuelle Trends aufgezeigt.
Thermisches Spritzen vanadiumkarbidverstärkter Eisenbasisschichten
Authors: Wielage B. , Schuberth S. , Grund T. 
Published: January 2008

AbstractMittels HVOF‐Spritzverfahren hergestellte Cermet‐Schichten für den Verschleißschutz, wie die Systeme WC‐Co(Cr) und Cr3C2‐NiCr, haben in der Vergangenheit eine breite industrielle Anwendung gefunden. Durch den Einsatz chromhaltiger Matrizes weisen sie neben der hervorragenden Verschleißbeständigkeit auch eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. In der gegenwärtigen Forschung im Bereich der Pulvermetallurgie und des Plasma‐Pulver‐Auftragschweißens wurden Eisenbasislegierungen mit hohem Chrom‐ und Vanadiumgehalt entwickelt, welche über ähnliche Eigenschaften verfügen und sich damit als kostengünstige Alternative zu den etablierten Cermet‐Schichten anbieten. HVOF‐gespritzte Schichten dieser Eisenbasislegierungen werden hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen Verarbeitbarkeit und ihrer Korrosions‐ und Verschleißeigenschaften untersucht.
Untersuchungen zum Erosionsverschleiß an schweißtechnisch hergestellten Beschichtungen
Authors: Wesling V. , Reiter R. , Oligmüller J. 
Published: January 2008

AbstractMit Erosions‐ bzw. Strahlverschleiß wird die Verschleißart bezeichnet, bei der der Werkstoffabtrag durch frei fliegende, stoßende und furchende Teilchen verursacht wird.Insbesondere lufttechnische Systeme, wie z. B. Großventilatoren oder Förderrohrleitungen, unterliegen Erosionsverschleiß, wenn im Gasstrom Feststoffe, wie z. B. Rohmehl‐, Zement‐, Klinker‐ oder Kohlestäube mitgeführt werden.Hohe Partikelbelastung in Kombination mit hohen Zirkulargeschwindigkeiten verursachen massive Verschleißerscheinungen an den ihnen ausgesetzten Bauteilen.Eine zielsichere Auslegung Erosionsverschleiß ausgesetzter Anlagen ist im Projektierungs‐ bzw. Auslegungsstadium nur eingeschränkt möglich. Bislang basieren die Verschleißschutzlösungen größtenteils auf umfangreichen zeit‐ und kostenintensiven Industrieerprobungen seitens der Anlagenhersteller und Betreiber.Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen soll über Erfahrungen bei der Laborprüfung unterschiedlicher innovativer Werkstoffkonzepte zum Auftragschweißen von Baustählen und Feinkornbaustählen mit praxisnahen Medien unter industriellen Randbedingungen berichtet werden. Einflussgrößen auf die Beständigkeit derartiger Verbundwerkstoffe werden vorgestellt.
Mikrostruktur und Eigenschaften HVOF‐gespritzter Schichten im System TiO2– Cr2O3
Authors: Stahr C. C. , Berger L.‐M. , Thiele S. 
Published: January 2008

AbstractThermisch gespritzte Titanoxidschichten besitzen gute tribologische Eigenschaften und sind auf Grund ihres Sauerstoffdefizites elektrisch leitfähig. Die Fehlstellen im Sauerstoffuntergitter können sich in sogenannten kristallografischen Scherebenen anordnen. Diese Strukturen sind unter der Bezeichnung Magnéli‐Phasen bekannt. Da im Hochtemperatureinsatz in sauerstoffhaltiger Atmosphäre eine vollständige Oxidation bis hin zur Bildung von TiO2erfolgen kann, ist der Einsatzbereich eingeschränkt. Auf der titanoxidreichen Seite des Systems TiO2‐Cr2O3bilden sich ähnliche Phasen wie im System Ti‐O, die nach Literaturangaben auch bei hohen Temperaturen an der Luft stabil sind und daher eine Langzeitstabilität der Schichteigenschaften erwarten lassen. In dieser Arbeit werden erste Resultate systematischer Untersuchungen an HVOF‐gespritzten Schichten aus dem System TiO2‐Cr2O3vorgestellt.
Adverse events associated with prolonged antibiotic use
Authors: Meropol Sharon B. , Chan K. Arnold , Chen Zhen , Finkelstein Jonathan A. , Hennessy Sean , Lautenbach Ebbing , Platt Richard , Schech Stephanie D. , Shatin Deborah , Metlay Joshua P. 
Published: January 2008

AbstractPurposeThe Infectious Diseases Society of America and US CDC recommend 60 days of ciprofloxacin, doxycycline, or amoxicillin for anthrax prophylaxis. It is not possible to determine severe adverse drug event (ADE) risks from the few people thus far exposed to anthrax prophylaxis. This study's objective was to estimate risks of severe ADEs associated with long‐term ciprofloxacin, doxycycline, and amoxicillin exposure using three large databases: one electronic medical record (General Practice Research Database) and two claims databases (UnitedHealthcare, HMO Research Network).MethodsWe include office visit, hospital admission and prescription data for 1/1/1999–6/30/2001. Exposure variable was oral antibiotic person‐days (pds). Primary outcome was hospitalization during exposure with ADE diagnoses: anaphylaxis, phototoxicity, hepatotoxicity, nephrotoxicity, seizures, ventricular arrhythmia, or infectious colitis.ResultsWe randomly sampled 999 773, 1047 496, and 1819 004 patients from Databases A, B, and C respectively. 33 183 amoxicillin, 15 250 ciprofloxacin and 50 171 doxycycline prescriptions continued ≥30 days. ADE hospitalizations during long‐term exposure were not observed in Database A. ADEs during long‐term amoxicillin were seen only in Database C with 5 ADEs or 1.2(0.4–2.7) ADEs/100 000 pds exposure. Long‐term ciprofloxacin showed 3 and 4 ADEs with 5.7(1.2–16.6) and 3.5(1.0–9.0) ADEs/100 000 pds in Databases B and C, respectively. Only Database B had ADEs during long‐term doxycycline with 3 ADEs or 0.9(0.2–2.6) ADEs/100 000 pds. For most events, the incidence rate ratio, comparing >28 versus 1–28 pds exposure was <1, showing limited evidence for cumulative dose‐related ADEs from long‐term exposure.ConclusionsLong‐term amoxicillin, ciprofloxacin, and doxycycline appear safe, supporting use of these medications if needed for large‐scale post‐exposure anthrax prophylaxis. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.
Influence of colloid suspensions of humic acids upon the alkaline fading of carbocations
Authors: Arias‐Estevez M. , Astray G. , Cid A. , Fernández‐Gándara D. , García‐Río L. , Mejuto J. C. 
Published: January 2008

AbstractThe influence of humic substances (HSs) upon the alkaline hydrolysis of crystal violet (CV) and malachite green (MG) has been studied. Important inhibition of hydrolysis reaction has been reported. This inhibition has been explained in terms of association of reactants to the humic substances. Kinetic results have been modelized using the micellar pseudophase model. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.
Facile synthesis of core‐shell organic–inorganic hybrid nanoparticles with amphiphilic polymer shell by one‐step sol–gel reactions
Authors: Marini M. , Toselli M. , Borsacchi S. , Mollica G. , Geppi M. , Pilati F. 
Published: January 2008

AbstractOrganic–inorganic hybrid core‐shell nanoparticles with diameters ranging from 100 to 1000 nm were prepared by a one‐pot synthesis based on base catalyzed sol–gel reactions using tetraethoxysilane and a triethoxysilane‐terminated polyethylene‐b‐poly(ethylene glycol) as reactants. Data from TEM, TGA, and solid‐state NMR analysis are in agreement with the formation of core‐shell nanoparticles with an inorganic‐rich core and an external shell consisting of an amphiphilic block copolymer monolayer. The influence of the organic–inorganic ratio, solution concentration, and postcuring temperature on core and shell dimensions of the nanospheres were investigated by TEM microscopy. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 46: 1699–1709, 2008
Synthesis and photorefractivity of poly[methyl‐3‐(7‐dibenzo[a,g]carbazolyl)‐propylsiloxane]
Authors: Moon In Kyu , Choi Chil‐Sung , Kim Nakjoong 
Published: January 2008

Abstract7H‐Dibenzo[a,g]carbazole‐substituted polysiloxane (PSX‐[a,g]BCz) has been synthesized by hexachloroplatinate (IV) hydrate polymerization from poly(methylhydrosiloxane) and 7‐ally‐7H‐dibenzo[a,g]carbazole. PSX‐[a,g]BCz composite showed large orientational birefringences because of both large dipole moments and high‐polarizability anisotropies of P‐IP‐DC chromophore associated with the effective conjugation along the polyene. The 50‐μm thick photorefractive material containing 30 wt % 2‐[3‐[(E)‐2(piperidino)‐1‐ethenyl]‐5,5‐dimethyl]‐2‐cyclohexenyliden]malononitrile showed a diffraction efficiency of 51% at 55 V/μm, which corresponded to a Δn of 3.45 × 10−3. PSX‐[a,g]BCz composite shows a fast time constant of 0.42 s at 34 °C and 55 V/μm, which corresponded to the space‐charge field of 12 V/μm under 70 V/μm. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 46: 1783–1791, 2008
Hydrogen incorporation in ultrananocrystalline diamond/amorphous carbon films
Authors: Kulisch W. , Sasaki T. , Rossi F. , Popov C. , Sippel C. , Grambole D. 
Published: January 2008

AbstractThe incorporation of hydrogen within ultrananocrystalline diamond/amorphous carbon composite films has been investigated by nuclear reaction analysis (NRA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The film bulk contains ca. 7.5–8% H (for a deposition temperature of 600 °C), while the H concentration in the surface region is considerably higher. FTIR measurements show that the hydrogen‐rich surface is formed right at the beginning of the deposition process and grows outward as the film thickness increases. It can thus be concluded that surface hydrogen species play an active role in the formation of ultrananocrystalline diamond/amorphous carbon films. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)
Electrospray photoionization (ESPI) liquid chromatography/mass spectrometry for the simultaneous analysis of cyclodextrin and pharmaceuticals and their binding interactions
Authors: Short Luke C. , Syage Jack A. 
Published: January 2008

AbstractWe report on the use of a multimode electrospray ionization/atmospheric pressure photoionization source (ESI/APPI or ESPI for short) with liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS) to measure all components of a mixed‐polarity liquid sample containing: (1) low‐polarity component (hormone, pharmaceutical or sterol), (2) polar component (cyclodextrin substrate), and (3) bound polar complex. The ESPI source has several advantages over both single ESI and multimode electrospray ionization/chemical ionization (ESCI) analysis, including an enhanced bound‐complex detection and better performance at lower solvent flow rates. Relative binding constants are determined with (i) ESI mode, resulting in relative R(ESI‐MS) values, and (ii) both ESI and APPI modes, providing relative KD values. We find that low molecular‐substitution (Ms) values of cyclodextrin, i.e., Ms = 0.4, preferentially bind to the low‐polarity compounds tested. This investigation is intended to demonstrate the feasibility of ESPI as an additional tool for investigating mixed‐polarity binding systems, providing mass‐specific data for all solution components, both polar and non‐polar. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.
Teachers respond functionally to student gender differences in a technology course
Authors: Voyles Martha M. , Fossum Tim , Haller Susan 
Published: January 2008

AbstractThis study examines teacher–student interactions and selected student gender differences with volunteer boys and recruited girls in a technology class. The participants were teachers and triads of girls and boys in single‐gender sections of a technology course where the students built, designed features for, and programmed Lego robots. We analyzed transcripts of videotapes of instruction; teacher, parent, and student interviews; student questionnaires; and final programs. Girls and boys differed in a number of ways, and teachers explained their differing interactions with boys and girls as functional responses to those differences. At the end of the course, volunteer boys and recruited girls did not differ in achievement or interest in the course. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Res Sci Teach 45: 322–345, 2008
Motivation in high school science students: A comparison of gender differences in life, physical, and earth science classes
Authors: Britner Shari L. 
Published: January 2008

AbstractThe aims of this study were to examine self‐efficacy and other motivation variables among high school science students (n = 502); to determine the degree to which each of the four hypothesized sources of self‐efficacy makes an independent contribution to students' science self‐efficacy beliefs; to examine possible differences between life, physical, and Earth science classes; and to investigate patterns of gender differences that may vary among the fields of science. In Earth science classes, girls earned higher grades and reported stronger science self‐efficacy. In life science classes, girls earned higher grades but did not report stronger self‐efficacy, and did report higher science anxiety. In physical science, there were no gender differences in grades or self‐efficacy, but girls again reported higher levels of science anxiety. For boys across science fields, science self‐efficacy significantly predicted course grades and mastery experiences was the only significant predictor of self‐efficacy. For girls, self‐efficacy was also the strongest predictor of science grade across fields. Mastery experiences significantly predicted self‐efficacy in Earth science for girls, but social persuasions, vicarious experiences, and physiological states were better predictors of science self‐efficacy in life and physical science classes. Results support (Bandura, A., 1997) hypothesized sources of self‐efficacy, previous research findings on self‐efficacy in the domain of science, and validate the suggestion made by Lau and Roeser (2002) to disaggregate data by science field. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Res Sci Teach 45: 955–970, 2008