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Zielsetzung der Dissertationsarbeit war die Entwicklung und Erprobung neuartiger Katalysatoren zur Gasphasendehydrierung von Alkoholen. Zu diesem Zweck wurden Übergangsmetallcarbide und –nitride dargestellt und bzgl. ihrer katalytischen Eigenschaften eingehend untersucht. In Kombination mit basischen Metalloxiden erzielten diese bemerkenswerte katalytische Aktivitäten. Durch Dehydrierung der korrespondierenden Alkohole an diesen Katalysatoren konnten strukturell unterschiedlichste Aldehyde und Ketone effizient dargestellt werden. The intention of this thesis was the research for new catalysts for gas phase dehydrogenation of alcohols. For the purpose of this, transition metal carbides and -nitrides had been synthesised and thoroughly examined concerning their catalytic properties. In combination with basic metal oxides, they achieved remarkable activities. Aldehydes and ketones with different structures were produced efficiently with these catalysts by dehydrogenation of the corresponding alcohols.

Auf einer Schnelllauferpresse wurden mit einem speziellen Versuchswerkzeug Standmengenuntersuchungen mit Keramikstempeln im Vergleich zu konventionellen Schneidstoffen (Stahl und Hartmetall) bei einem Lochnenndurchmesser von 8,0 mm durchgefuhrt. Als Blechwerkstoffe wurden Stahle verschiedener Festigkeitsklassen ( 300 bis 900 N/mm2 Zugfestigkeit), eine Aluminium- und eine Kupferlegierung eingesetzt. Keramische Schneidstempel erreichen bei allen Versuchsreihen in der Schnittflache einen hoheren Glattschnittanteil ( plus ca. 10 %) und eine hohere Oberflachenqualitat in der Glattschnittflache als Hartmetall- oder HSS – Stempel. Reib- und Verschleisuntersuchungen nach dem Stift-Scheibe-Verfahren unterstutzen die Auswahl der Werkzeugwerkstoffe im Tribosystem Schneidstempel/Schmierstoff/Blechwerkstoff. Im Tribosystem Blech/Schmierstoff/Keramik wird die Hohe des Reibungskoeffizienten von der Rauheit, der Orientierung der Ziehrichtung zur Schleifrichtung sowie von Menge und Art des Schmierstoffs beeinflusst. Eine wichtige Voraussetzung fur den erfolgreichen Einsatz von keramischen Schneidstempeln ist die keramikgerechte Konstruktion der Werkzeuge sowie eine beanspruchungsgerechte Auswahl der Werkzeugwerkstoffe. Using Ceramics for Cutting Tools Optimization of punching process in the tribological system consisting of a ceramic punching tool, a lubricant and a sheet metal was accomplished by comparison of test specimens made of ceramic with tungsten carbide (H40S) and an alloyed tool steel (1.3343). The sheet material was steel of different strength (300 – 900 N/mm2), an aluminium alloy and a copper alloy. In all series of experiments ceramic stamps with a diameter of 8 mm achieved a higher share of smooth cut area than punches of cemented carbides or high speed steel. The friction and wear investigations according to the pin-on-disc-procedure assist the choice of tool materials for the tribological system consisting of cutting punch, lubricant and sheet metal. The behavior of the friction pairs during dry and lubricated interactions strongly depends on the processing history and the direction of friction relative to the direction of surface grinding. For the development of caking, two mechanisms are proposed: – mechanical hooking similar to cutting and – adhesion during cold welding in the absence of lubrication. A tool design adjusted to ceramics and the choice of the optimized friction pairs are important conditions for the realization of a high service-life time.

The two techniques high-frequency ultrasound in the frequency range 10-100 MHz and microthermography (photothermal radiometry) at modulation frequencies of 2 Hz to 5 kHz are discussed in comparison with respect to testing of coatings. Tungsten carbide coatings on steel are studied with high-frequency ultrasound , copper layers on aluminium nitirde are studied with microthermography. In one case thermal properties, in the other case elastic properties are of importance. Advantages of microthermography are due to the non-contact operation, advantages of high-frequency ultrasound are due to the direct relation between time-of flight and defect depth