Laser-induced thermal characterization of nano Ag metal dispersed ceramic alumina matrix

In this paper, we report the measurements of thermal diffusivity of nano Ag metal dispersed ceramic alumina matrix sintered at different temperatures using laser induced non-destructive photoacoustic technique. Measurements of thermal diffusivity also have been carried out on specimens with various concentration of nano metal. Analysis of the data is done on the basis of one-dimensional model of Rosencwaig and Gersho. The present measurements on the thermal diffusivity of nano metal dispersed ceramic alumina shows that porosity has a great influence on the heat transport and the thermal diffusivity value. The present analysis also shows that the inclusion of nano metal into ceramic matrix increases its interconnectivity and hence the thermal diffusivity value. The present study on the samples sintered at different temperature shows that the porosity of the ceramics varies considerably with the change in sintering temperature. The results are interpreted in terms of phonon assisted heat transfer mechanism and the exclusion of pores with the increase in sintering temperature

Thermal Properties of Polytetrafluoroethylene/ Sr2Ce2Ti5O16 Polymer/Ceramic Composites

Polytetrafluoroethylene (PTFE) composites filled with Sr2Ce2Ti5O16 ceramic were prepared by a powder processing technique. The structures and microstructures of the composites were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscopy techniques. Differential scanning calorimetry showed that the ceramic filler had no effect on the melting point of the PTFE. The effect of the Sr2Ce2Ti5O16 ceramic content [0–0.6 volume fraction (vf)] on the thermal conductivity, coefficient of thermal expansion (CTE), specific heat capacity, and thermal diffusivity were investigated. As the vf of the Sr2Ce2Ti5O16 ceramic increased, the thermal conductivity of the specimen increased, and the CTE decreased. The thermal conductivity and thermal expansion of the PTFE/Sr2Ce2Ti5O16 composites were improved to 1.7 W m21 8C21 and 34 ppm/8C, respectively for 0.6 vf of the ceramics. The experimental thermal conductivity and CTE were compared with different theoretical models.

Photoacoustic thermal characterization of Al2O3–Ag ceramic nanocomposites

Laser-induced nondestructive photoacoustic (PA) technique has been employed to determine the thermal diffusivity of nanometal (Ag) dispersed ceramic alumina matrix sintered at different temperatures. The thermal diffusivity values are evaluated by knowing the transition frequency from the amplitude spectrum of PA signal using the one-dimensional heat flow model of Rosencwaig and Gersho. Analysis of the data shows that heat transport and hence the thermal diffusivity value is greatly affected by the influence of incorporation of foreign atom. It is also seen that sintering temperature affects the thermal diffusivity value in a substantial manner. The results are interpreted in terms of variation in porosity and carrier-assisted heat transport mechanism in nanometal dispersed ceramics.

Thermal characterization of ceramic tapes using photoacoustic effect

Thermal characterization of alumina–zirconia and zirconia ceramic tapes using a photoacoustic technique is presented. A transmission-mode geometry is employed for the measurement of thermal diffusivity while a reflection-mode geometry is used for the measurement of thermal effusivity. In both these geometries, the same open photoacoustic cell is used. From the measured values of thermal diffusivity and thermal effusivity, the thermal conductivity value has also been evaluated.

Aqueous Sol-gel Process for Nanocrystalline Photocatalytic Titania, Transparent Functional Coatings and Ceramic Membrane

The present thesis develops from the point of view of titania sol-gel chemistry and an attempt is made to address the modification of the process for better photoactive titania by selective doping and also demonstration of utilization of the process for the preparation of supported membranes and self cleaning films.A general introduction to nanomaterials, nanocrystalline titania and sol-gel chemistry are presented in the first chapter. A brief and updated literature review on sol-gel titania, with special emphasis on catalytic and photocatalytic properties and anatase to rutile transformation are covered. Based on critical assessment of the reported information the present research problem has been defined.The second chapter describes a new aqueous sol-gel method for the preparation of nanocrystalline titania using titanyl sulphate as precursor. This approach is novel since no earlier work has been reported in the same lines proposed here. The sol-gel process has been followed at each step using particle size, zeta potential measurements on the sol and thermal analysis of the resultant gel. The prepared powders were then characterized using X-ray diffraction, FTIR, BET surface area analysis and transmission electron microscopy.The third chapter presents a detailed discussion on the physico-chemical characterization of the aqueous sol-gel derived doped titania. The effect of dopants such as tantalum, gadolinium and ytterbium on the anatase to rutile phase transformation, surface area as well as their influence on photoactivity is also included. The fourth chapter demonstrates application of the aqueous sol-gel method in developing titania coatings on porous alumina substrates for controlling the poresize for use as membrane elements in ultrafiltration. Thin coatings having ~50 nm thickness and transparency of ~90% developed on glass surface were tested successfully for self cleaning applications.

Butyl rubber- ceramic composites for flexible electronic applications

The first chapter of the thesis gives a general introduction about flexible electronics, dielectrics and composites. The recent developments in flexible electronics also discussed in this chapter. The preparation and characterization techniques used for the butyl rubber ceramic composites are given in chapter 2. The synthesis and characterization of butyl rubber filled with low permittivity ceramic composites are described in chapter 3. The chapter 4 deals with the synthesis and characterization of butyl rubber-high permittivity ceramic composites. The effect of high permittivity ceramic fillers such as TiO2, Sr2Ce2Ti5O15 and SrTiO3 on dielectric, thermal and mechanical properties was studied. The present investigation deals with synthesis, characterization and properties of butyl rubber composites with low, high and very high ceramic fillers and also the effect of particle size on dielectric, thermal and mechanical properties of selected composites.

Development of selected electro-active polymer-ceramic nanocomposites as pyroelectric thermal/infrared detector materials

The present work emphasises on the synthesis and characterization of electro-active polymer-ceramic nanocomposites which can be used for pyroelectric thermal/infrared detection applications. Two sets of samples belong to polymer-microcrystalline composites have also been investigated in the work. The polymers used in the work have been commercially available ones, but the nanoceramics have been synthesized following simple chemical routes and aqueous organic gel routes. After characterizing the nanoceramics for their structure by powder XRD, they have been dispersed in liquid polymer and sonicated for uniform dispersion. The viscous mixture so formed was cast in the form of films for experimentation. Samples with volume fraction of the ceramic phase varied from 0 to 0.25 have been prepared. Solution growth was followed to prepare microcrystalline samples for the polymer-microcrystalline composites. The physical properties that determine the pyroelectric sensitivity of a material are dielectric constant, dielectric loss, pyroelectric coefficient, thermal conductivity and specific heat capacity. These parameters have been determined for all the samples and compositions reported in this work.The pyroelectric figures of merit for all the samples were determined. The pyroelectric figures of merit that determine the pyroelectric sensitivity of a material are current sensitivity, voltage responsivity and detectivity. All these have been determined for each set of samples and reported in the thesis. In order to assess the flexibility and mouldability of the composites we have measured the Shore hardness of each of the composites by indentation technique and compared with the pyroelectric figures of merit. Some important factors considered during the material fabrication stages were maximum flexibility and maximum figures of merit for pyroelectric thermal/IR detection applications. In order to achieve these goals, all the samples are synthesized as composites of polymers and nano/microcrystalline particles and are prepared in the form of freestanding films. The selected polymer matrices and particle inclusions possess good pyroelectric coefficients, low thermal and dielectric properties, so that good pyroelectric figures of merit could be achieved. The salient features of the work include the particle size of the selected ceramic materials. Since they are in nanometer size it was possible to achieve high flexibility and moldability with high figures of merit for even low volume fractions of inclusions of the prepared nanocrystalline composites. In the case of microcrystalline TGS and DTGS, their composites in PU matrix protect them from fragility and humidity susceptibility and made them for environmental friendly applications.

Qualitätssicherung in der Physiotherapie: Evaluation von Performance-Tests

Hintergrund und Ziel: Ausgehend von einem Forschungsdefizit im Bereich von Performance-Tests, das von der Arbeitsgruppe um Bührlen et al. (2002) gekennzeichnet wurde, war es das Ziel der Arbeit einen Performance-Tests of lower limb activities (Polla) zu validieren. Methode: In einer Längsschnittstudie wurden die Ergebnisse einer sechswöchigen physiotherapeutischen Behandlung an einem 19-75jährigem orthopädisch-traumatologisch orientierten Patientenkollektiv (n=81) mit dem Polla und dem SF-36 Fragebogen erfasst. Ergebnisse: Die Ergebnisse machen eine gute Absicherung der Teststatistik deutlich. Bei ausgezeichneter Intrarater- (n=29) sowie guter Interrater-Reliabilität (n=32) weist die Konsistenzanalyse eine zufrieden stellende Zuverlässigkeit auf. Die Kriteriumsvalidität macht moderate Zusammenhänge zwischen dem Polla und den Dimensionen Schmerz, Körperliche Rollenfunktion und Körperliche Funktionsfähigkeit des SF-36 deutlich. Über die Standardized Response Mean zeigen die Instrumente eine große Änderungssensitivität, die nur für den Polla auch zum Follow-up (n=26) gilt. Schlussfolgerung: Der Polla ist ein kostenloses Testverfahren mit hoher praktischer Relevanz, wobei aus zeitökonomischen Gründen eine modifizierte Form des Polla mit nur zehn Items und einem gemessenen Test zu empfehlen ist.

Entwicklung und Erprobung eines Tests zur "mathematischen Leistungsfähigkeit" deutscher und englischer Lernender in der Sekundarstufe I

Im Rahmen von empirischen Untersuchungen zum Lehren und Lernen von Mathematik haben wir einen Test entwickelt ("Potentialtest"), der die "mathematische Leistungsfähigkeit" von 13/14jährigen Jugendlichen in England und Deutschland für Vergleichszwecke messen soll. Im vorliegenden Beitrag beschreiben wir die Entstehung des Tests sowie Resultate der Durchführung des Tests bei 1036 englischen und deutschen Lernenden. Die Resultate werden unter Berücksichtigung von - aus unseren früheren Fallstudien bekannten - Charakteristika des Mathematikunterrichts in beiden Ländern interpretiert.

Estimators and Tests based on Likelihood-Depth with Application to Weibull Distribution, Gaussian and Gumbel Copula

In dieser Arbeit werden mithilfe der Likelihood-Tiefen, eingeführt von Mizera und Müller (2004), (ausreißer-)robuste Schätzfunktionen und Tests für den unbekannten Parameter einer stetigen Dichtefunktion entwickelt. Die entwickelten Verfahren werden dann auf drei verschiedene Verteilungen angewandt. Für eindimensionale Parameter wird die Likelihood-Tiefe eines Parameters im Datensatz als das Minimum aus dem Anteil der Daten, für die die Ableitung der Loglikelihood-Funktion nach dem Parameter nicht negativ ist, und dem Anteil der Daten, für die diese Ableitung nicht positiv ist, berechnet. Damit hat der Parameter die größte Tiefe, für den beide Anzahlen gleich groß sind. Dieser wird zunächst als Schätzer gewählt, da die Likelihood-Tiefe ein Maß dafür sein soll, wie gut ein Parameter zum Datensatz passt. Asymptotisch hat der Parameter die größte Tiefe, für den die Wahrscheinlichkeit, dass für eine Beobachtung die Ableitung der Loglikelihood-Funktion nach dem Parameter nicht negativ ist, gleich einhalb ist. Wenn dies für den zu Grunde liegenden Parameter nicht der Fall ist, ist der Schätzer basierend auf der Likelihood-Tiefe verfälscht. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie diese Verfälschung korrigiert werden kann sodass die korrigierten Schätzer konsistente Schätzungen bilden. Zur Entwicklung von Tests für den Parameter, wird die von Müller (2005) entwickelte Simplex Likelihood-Tiefe, die eine U-Statistik ist, benutzt. Es zeigt sich, dass für dieselben Verteilungen, für die die Likelihood-Tiefe verfälschte Schätzer liefert, die Simplex Likelihood-Tiefe eine unverfälschte U-Statistik ist. Damit ist insbesondere die asymptotische Verteilung bekannt und es lassen sich Tests für verschiedene Hypothesen formulieren. Die Verschiebung in der Tiefe führt aber für einige Hypothesen zu einer schlechten Güte des zugehörigen Tests. Es werden daher korrigierte Tests eingeführt und Voraussetzungen angegeben, unter denen diese dann konsistent sind. Die Arbeit besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil der Arbeit wird die allgemeine Theorie über die Schätzfunktionen und Tests dargestellt und zudem deren jeweiligen Konsistenz gezeigt. Im zweiten Teil wird die Theorie auf drei verschiedene Verteilungen angewandt: Die Weibull-Verteilung, die Gauß- und die Gumbel-Copula. Damit wird gezeigt, wie die Verfahren des ersten Teils genutzt werden können, um (robuste) konsistente Schätzfunktionen und Tests für den unbekannten Parameter der Verteilung herzuleiten. Insgesamt zeigt sich, dass für die drei Verteilungen mithilfe der Likelihood-Tiefen robuste Schätzfunktionen und Tests gefunden werden können. In unverfälschten Daten sind vorhandene Standardmethoden zum Teil überlegen, jedoch zeigt sich der Vorteil der neuen Methoden in kontaminierten Daten und Daten mit Ausreißern.

Valor predictivo de los tests Boehm y Peabody en la detecci??n de futuras dificultades escolares en orden a una intervenci??n preventiva y compensadora

Se analiza la medida en que las pruebas psicopedag??gicas Boehm y Peabody predicen las dificultades en el ??mbito lectoescritor que pueden presentarse en el alumnado de Primaria. Para ello se ha desarrollado un estudio de tipo correlacional en el que se han reunido datos de alumnos desde su ingreso en la Educaci??n Infantil hasta su escolarizaci??n en el segundo ciclo de Educaci??n Primaria. La informaci??n obtenida tiene por tanto, un car??cter diacr??nico. El informe est?? constituido por una breve alusi??n te??rica al problema que se trata para situarse en el lugar preciso donde se centra la investigaci??n, descripci??n de la metodolog??a de investigaci??n, resultados y conclusiones, la discusi??n de los resultados y las propuestas. Se recogen tambi??n la bibliograf??a usada y el estudio de an??lisis de los casos utilizados. Las conclusiones afirman que existe una correlaci??n estad??sticamente significativa entre los tests Peabody y Boehm. Las correlaciones m??s altas son las que implican, de una parte a los tests Peabody y Boehm y, de otra, a las notas escolares de segundo ciclo de Educaci??n Primaria en Matem??ticas y Lengua. Las notas escolares obtenidas por los alumnos del primer ciclo de Educaci??n Primaria en Lengua y Matem??ticas no tienen una correlaci??n estad??sticamente significativa con los tests Boehm y Peabody. En el primer ciclo de Educaci??n Primaria, s??lo el test Peaboy permite predecir las notas escolares en Lengua y Matem??ticas. Estimar y determinar el rendimiento de los alumnos en las citadas asignaturas tomando como punto de partida s??lo los datos aportados por el test Peabody resulta desaconsejable dado el escaso poder predictivo de dicho test. El test Boehm, por su parte, tiene a??n menos poder predictivo sobre las notas escolares y, en el presente estudio, aparece como un mal predictor.