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Enhancing the thermal conductivity of â-Si 3N 4 ceramics
Silicon nitride ceramics are important engineering materials due to their excellent properties such as fracture toughness, wear resistance and high temperature strength. They were originally developed to compete with metallic parts and now find application in such areas as engine components, glow plugs for diesel engines, cutting tools, bearings, nozzles and kiln furniture.
Thermal conductivity is an important physical property of Si 3N 4 ceramics. As the thermal conductivity strongly influences the rate of heat dissipation, this determines the reliability and performance of components in many industrial applications. In vehicle engines, low thermal conductivity is desired for heat insulation components to decrease fuel consumption, while high conductivity is required for cooling components with good thermal shock resistance.
Thermal conductivities of â-Si 3N 4 ceramics are known to range from 10 to 162 W.m -1.K -1 at room temperature. The thermal conductivity is greatly affected by processing variables such as purity of raw powders, type and amount of sintering aids, forming and sintering conditions.
In this paper published in AZojomo*, Koji Watari, Kiyoshi Hirao, Manuel E. Brito, Motohiro Toriyama and Kozo Ishizaki from National Institute of Advanced Industrial Science and Technology and Nagaoka University of Technology , have reviewed previous works and summarized results of the thermal conductivity of â-Si 3N 4 ceramics obtained under various conditions
The experimental observations and theoretical calculations showed that the amount and type of crystal defects in grains as well as thermal anisotropy are significant factors influencing the thermal conductivity of â-Si 3N 4 ceramics. Removal of crystal defects in grains is an important factor in increasing thermal conductivity of â-Si 3N 4 ceramics. This is achieved by using high purity powders, selection of effective sintering aids and controlling grain growth. Increasing thermal anisotropy in â-Si 3N 4 ceramics is also achieved by grain orientation during forming. By combining these processing techniques, it is possible to produces â-Si 3N 4 ceramics with higher thermal conductivities than 150 W.m -1.K -1 at room temperature.
Dr. Ian Birkby | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.azom.com/Details.asp?ArticleID=3173
www.azom.com/azojomo.asp
Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber
08.02.2012 | Karlsruher Institut für Technologie
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07.02.2012 | Angewandte Chemie International Edition
Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst
Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...
Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.
Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.
Das System ...
Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.
Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.
Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...
Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.
Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...
Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.
Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.
In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...
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Zwerggalaxie hat großen Hunger
08.02.2012 | Physik Astronomie
Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert
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Obstacles No Barrier to Higher Speeds for Worms
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»Jede Sekunde zählt« Erster Internationaler Kongress zu Rettungsdienstsystemen in Neu Delhi
08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
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Wissenschaft im Dialog-Veranstaltungen im Wissenschaftsjahr 2012
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