Lujien hitsattavien terästen käyttäytyminen -60 °C:ssa

Opinnäytetyö on osa Arctic Materials Technologies Development -projektia, jonka tavoitteena on kehittää perusteita arktisten alueiden sovelluksiin suunnittelun ja valmistuksen kannalta. Arktisella alueella sijaitsee useita potentiaalisia öljy- ja maakaasuesiintymiä, joiden hyödyn-täminen tulee vuosi vuodelta kannattavammaksi ilmaston lämpenemisestä johtuvan merijään heikkenemisen vuoksi. Alin suunnittelulämpötila arktisilla alueilla on -60 °C, mikä aiheuttaa haasteita sekä materiaalinvalinnalle että hitsaukselle. Ferriittisillä teräksillä esiintyy lämpötilasta riippuvaa sitkeyden vaihtelua, jota kutsutaan transi-tiokäyttäytymiseksi. Lämpötilan laskiessa teräksen iskusitkeys sekä murtumissitkeys laske-vat. Arktisissa sovelluskohteissa käytetään yleisesti niukkaseosteisia, mikroseostettuja hie-noraeteräksiä, joille on ominaista erinomaiset sitkeys-, lujuus- sekä hitsattavuusominaisuudet vaativissakin olosuhteissa. Lujat termomekaanisesti valssatut ja nuorrutetut hienoraeteräkset kattavat myötölujuusluokat 355…700 MPa. Tutkimuksissa on saatu vaihtelevia tuloksia ma-teriaalien isku- ja murtumissitkeydestä -60 °C:ssa. Erityisesti sitkeysominaisuudet hitsiaineen ja muutosvyöhykkeen alueiden välillä ovat vaihtelevia. Pienemmällä lämmöntuonnilla ja seostetuilla lisäaineilla saavutetaan kuitenkin pääsääntöisesti parempia sitkeysarvoja. Asiku-laarinen ferriitti sekä alabainiitti ovat toivottavia mikrorakenteita liitoksessa, niiden pienen raekoon johdosta.

Synthesis and characterization of nanoperforated metal oxide thin films

For advanced devices in the application fields of data storage, solar cell and biosensing, one of the major challenges to achieve high efficiency is the fabrication of nanopatterned metal oxide surfaces. Such surfaces often require both precise structure at the nanometer scale and controllable patterned structure at the macro scale. Nowadays, the dominating candidates to fabricate nanopatterned surfaces are the lithographic technique and block-copolymer masks, most of which are unfortunately costly and inefficient. An alternative bottom-up approach, which involves organic/inorganic self-assembly and dip-coating deposition, has been studied intensively in recent years and has proven to be an effective technique for the fabrication of nanoperforated metal oxide thin films. The overall objective of this work was to optimize the synthesis conditions of nanoperforated TiO2 (NP-TiO2) thin films, especially to be compatible with mixed metal oxide systems. Another goal was to develop fabrication and processing of NP-TiO2 thin films towards largescale production and seek new applications for solar cells and biosensing. Besides the traditional dip-coating and drop-casting methods, inkjet printing was used to prepare thin films of metal oxides, with the advantage of depositing the ink onto target areas, further enabling cost-effective fabrication of micro-patterned nanoperforated metal oxide thin films. The films were characterized by water contact angle determination, Atomic Force Microscopy, Scanning Electron Microscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy and Grazing Incidence XRay Diffraction. In this study, well-ordered zinc titanate nanoperforated thin films with different Zn/Ti ratios were produced successfully with zinc precursor content up to 50 mol%, and the dominating phase was Zn2Ti3O8. NP-TiO2 structures were also obtained by a cost-efficient means, namely inkjet printing, at both ambient temperature and 60 °C. To further explore new biosensing applications of nanoperforated oxide thin films, inkjet printing was used for the fabrication of both continuous and patterned polymeric films onto NP-TiO2 and perfluorinated phosphate functionalized NP-TiO2 substrates, respectively. The NP-TiO2 films can be also functionalized with a fluoroalkylsilane, resulting in hydrophobic surfaces on both titania and silica. The surface energy contrast in the nanoperforations can be tuned by irradiating the films with UV light, which provides ideal model systems for wettability studies.

Application of cerium oxide thin films grown by atomic layer deposition for soot removal

The objective of the thesis is to study cerium oxide thin films grown by the atomic layer deposition (ALD) for soot removal. Cerium oxide is one of the most important heterogeneous catalysts and can be used in particulate filters and sensors in a diesel exhaust pipe. Its redox/oxidation properties are a key factor in soot oxidation. Thus, the cerium oxide coating can help to keep particulate filters and sensors clean permanently. The literature part of the thesis focuses on the soot removal, introducing the origin and structure of soot, reviewing emissions standards for diesel particulate matter, and presenting methods and catalysts for soot removal. In the experimental part the optimal ALD conditions for cerium oxide were found, the structural properties of cerium oxide thin films were analyzed, and the catalytic activity of the cerium oxide for soot oxidation was investigated. Studying ALD growth conditions of cerium oxide films and determining their critical thickness range are important to maximize the catalytic performance operating at comparatively low temperature. It was found that the cerium oxide film deposited at 300 °C with 2000 ALD cycles had the highest catalytic activity. Although the activity was still moderate and did not decrease the soot oxidation temperature enough for a real-life application. The cerium oxide thin film deposited at 300 °C has a different crystal structure, surface morphology and elemental composition with a higher Ce3+ concentration compared to the films deposited at lower temperatures. The different properties of the cerium oxide thin film deposited at 300 °C increase the catalytic activity most likely due to higher surface area and addition of the oxygen vacancies.

Plan af Ekenäs stad utgifven 1843 af C. W. Gyldén

Tammisaaren kartta. - 1 kartta : vär. ; 40 x 53,7 cm, lehti 45 x 60 cm. - Mittakaava [1:4000]. - Sisältää luettelot kortteleista ja julkisista rakennuksista.

Plan af Nyslott utgifven 1843 af C. W. Gyldé

Claes Wilhelm Gyldén (1802-1872) oli maanmittauksen ja metsänhoidon ylihallituksen ylitirehtööri vuosina 1854-72. Ylitirehtööri omisti paljon aikaansa metsänhoidon ja maanjakotoiminnan lisäksi myös maamme kartastotoiminnalle. Hän julkaisi vuonna 1853 Suomenmaan korko-kartan, joka on maailman ensimmäisiä korkeusvyöhykekarttoja. Myös Suomen yleiskartan 1:400 000 (Karta över Finland) ensimmäisen painoksen karttalehdet painettiin vuosina 1864-1872 hänen johtajakaudellaan. Vuosina 1837-1843 toimiessaan maanmittausinsinöörinä maanmittaushallituksessa C. W. Gyldén julkaisi Suomen kaikkien silloisten kaupunkien kaupunkikartat, yhteensä 31 karttalehteä. Nämä asemakaavakartat painettiin kaikki samassa koossa 50,8 x 65,9 cm. Tästä johtuen karttojen mittakaavat vaihtelivat asteikkojen 1:3200 – 1:10000 välillä. Kaupungin asemakaavan lisäksi jokaisessa kartassa on yleissilmäyskartta, julkisten rakennusten luettelo sekä niiden sijainti. Lisäksi hän julkaisi vuonna 1844 näiden kaupunkien historiaa ja tilastotietoja kuvaavan selityskirjan.

Plan af Borgå utgifven 1843 af C. W. Gyldén

Porvoon kartta. - 1 kartta : vär. ; 40 x 53,7 cm, lehti 45 x 60 cm. - Mittakaava [1:4000]. - Sisältää luettelot kortteleista ja julkisista rakennuksista.

Plan af Kexholm utgifven 1843 af C. W. Gyldén

Käkisalmen kartta. 1 kartta : vär. ; 40 x 55 cm, lehti 45 x 60 cm. - Mittakaava: [1:8000]. - Sisältää luettelon julkisista rakennuksista.

Plan af Kuopio stad utgifven 1838 af C. W. Gyldén

Kuopion kartta. 1 kartta : vär. ; 41,2 x 55,6 cm, lehti 45 x 60 cm. - Mittakaava: [1:8000]. - Sisältää luettelon julkisista rakennuksista.

Plan af Kaskö stad utgifven 1842 af C. W. Gyldén

Kaskisten kartta. - Mittakaava: [1:8000]. - 1 kartta : vär. ; 40,4 x 54,2 cm, lehti 45 x 60 cm. - Sisältää luettelon julkisista rakennuksista.

Plan af Heinola utgifven 1838 af C. W. Gyldén

Claes Wilhelm Gyldén (1802-1872) oli maanmittauksen ja metsänhoidon ylihallituksen ylitirehtööri vuosina 1854-72. Ylitirehtööri omisti paljon aikaansa metsänhoidon ja maanjakotoiminnan lisäksi myös maamme kartastotoiminnalle. Hän julkaisi vuonna 1853 Suomenmaan korko-kartan, joka on maailman ensimmäisiä korkeusvyöhykekarttoja. Myös Suomen yleiskartan 1:400 000 (Karta över Finland) ensimmäisen painoksen karttalehdet painettiin vuosina 1864-1872 hänen johtajakaudellaan. Vuosina 1837-1843 toimiessaan maanmittausinsinöörinä maanmittaushallituksessa C. W. Gyldén julkaisi Suomen kaikkien silloisten kaupunkien kaupunkikartat, yhteensä 31 karttalehteä. Nämä asemakaavakartat painettiin kaikki samassa koossa 50,8 x 65,9 cm. Tästä johtuen karttojen mittakaavat vaihtelivat asteikkojen 1:3200 – 1:10000 välillä. Kaupungin asemakaavan lisäksi jokaisessa kartassa on yleissilmäyskartta, julkisten rakennusten luettelo sekä niiden sijainti. Lisäksi hän julkaisi vuonna 1844 näiden kaupunkien historiaa ja tilastotietoja kuvaavan selityskirjan.

Plan af Kajana utgifven 1841 af C. W. Gyldé

1 kartta : vär. ; 40,9 x 54,9 cm, lehti 45 x 60 cm. - Mittakaava [1:4000]. - Sisältää luettelon julkisista rakennuksista.

Plan af St. Mickel utgifven 1841 af C. W. Gyldén

Claes Wilhelm Gyldén (1802-1872) oli maanmittauksen ja metsänhoidon ylihallituksen ylitirehtööri vuosina 1854-72. Ylitirehtööri omisti paljon aikaansa metsänhoidon ja maanjakotoiminnan lisäksi myös maamme kartastotoiminnalle. Hän julkaisi vuonna 1853 Suomenmaan korko-kartan, joka on maailman ensimmäisiä korkeusvyöhykekarttoja. Myös Suomen yleiskartan 1:400 000 (Karta över Finland) ensimmäisen painoksen karttalehdet painettiin vuosina 1864-1872 hänen johtajakaudellaan. Vuosina 1837-1843 toimiessaan maanmittausinsinöörinä maanmittaushallituksessa C. W. Gyldén julkaisi Suomen kaikkien silloisten kaupunkien kaupunkikartat, yhteensä 31 karttalehteä. Nämä asemakaavakartat painettiin kaikki samassa koossa 50,8 x 65,9 cm. Tästä johtuen karttojen mittakaavat vaihtelivat asteikkojen 1:3200 – 1:10000 välillä. Kaupungin asemakaavan lisäksi jokaisessa kartassa on yleissilmäyskartta, julkisten rakennusten luettelo sekä niiden sijainti. Lisäksi hän julkaisi vuonna 1844 näiden kaupunkien historiaa ja tilastotietoja kuvaavan selityskirjan.

Plan af Nådendal utgifven 1841 af C. W. Gyldén

Naanatalin kartta. - 1 kartta : vär. ; 40 x 53,7 cm, lehti 45 x 60 cm. - Mittakaava [1:4000]. - Sisältää luettelon julkisista rakennuksista.