Surgical training and post-surgery evaluation using rapid prototyped biomodels

The biomedical use of rapid prototyping technologies (RP) had great developments in the last years, especially as supportive tools for tissue growth, direct or supportive technology for implant fabrication or as tool for personalized biomodels production applied to studies, this research will focus on this last type of usage in continuation of previous work developed with RP as an aid of surgery procedures. Biomodels can play an important role as a complementary diagnostic method to medical staff (Queijo et al., 2010). The usage of RP technologies for biomodels production, in Lytic Spondylolisthesis surgical training and as a tool for post-surgery evaluation, is presented in this paper

Entwicklung neuartiger Aerogel-Werkstoffe und deren Verarbeitung in applizierbaren polymerbasierten Pasten und PolymerTextilverbund-Systemen

In der folgenden Masterarbeit wurden wärmeisolierende Schichten aus EthylenVinylacetat-Copolymer-Dispersion (EVA-60) von dem Unternehmen CTF2000 und dem hydrophoben Silika-Aerogel Enova IC3110 von Cabot hergestellt. Dabei wurden unterschiedliche Mengen des IC3110 der Dispersion beigefügt, um eine Tendenz in der Wärmeleitfähigkeit zu beobachten. Mit Hilfe eines Filmaufziehgerätes für Farbapplizierungen wurden diese Schichten auf drei verschiedene Trägermaterialien, appliziert. Die gewählten Trägermaterialien sind eine karierte Prüfkarte speziell für Deckkraft-Untersuchungen von Farben, eine Oberflächenschutzfolie für Laboranwendungen, welcher aus saugfähiger Cellulose besteht und einseitig mit Polyethylen beschichtet ist und ein Nadelvlies aus Polyester mit engen Maschenweiten. Die Hergestellten Pasten haben Viskositäten von 1 bis 10.000 Pa·s und lassen sich gut mit Geschwindigkeiten von 5 bis 400 mm/s applizieren. Die hergestellten Beschichtungen haben eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,019 bis 0,080 W/(m·K), wobei die Pasten ab einem Volumenanteil (phi)IC3110 von 70 % zu Schäumen umgewandelt werden. Diese Schäume können auch in verschiedenen Formen, beispielsweise in Platten, gegossen werden. Auch diese haben je nach Aerogel-Anteil eine niedrige Wärmeleifähigkeit

Silica-Aerogels for exhaust systems a new material for thermal insulation

The catalyst in the exhaust system works more effective, when the temperature is high enough (approximately 400°C). The temperature till the entrance of the catalyst. Developing Insulation materials for such temperatures with good mechanical properties is therefore a real challenge. We propose to combine quartz glass felts with inorganic silica aerogels to manufacture a new types of generic exhaust system of engines

Light and super-insulating silica aerogel fibers by extrusion process

Silica aerogels are porous solid materials with high insulation poperties. Their open porous nanostructure inhibits diffusion and circulation-processes of air, which is one of the main reasons for thermal conductivity. Typically thermal conductivity values of silica aerogels are between 0.01 and 0.03 W/m*K (expanded polystyrene: 0.035 – 0.05 W/m*K). Silica aerogels are brittle and stiff like all the inorganic material (ceramics or glasses). Additionally, they easily brake under vibration and compressive stress. In order to give flexibility it is necessary to shape those materials into fibers with low diameter. Like glass and ceramic also silica aerogel fibers are flexible and can be processed into textile structures like fleece, which could withstand bending stress and vibration. Cellulose based aerogel fibres have already been produced and they show good results in terms of thermal insulation.1 However, cellulose decomposes at 200 °C. Silica aerogels enable temperatures around 600 °C and even more. Additionally, silica based fibres are resistant against the most common acids. The production of silica aerogel fibers and its textile processing is the aim of this research project. Aerogels are synthezised via sol-gel-process. The wet gel is put into an extruder to form fibers. After regeneration and drying with supercritical CO2 highly porous, nano-structured silica aerogel fibers are produced². The content of reaction partners, gelation time and reaction temperature are important parameters and affect the spinnability of the wet gel. Systematical experiments for spinning conditions are carried out. The effect of the process on the degree of viscosity, nano-structure formation and surface area are described. Aim of the project is to fiberize highly porous silica aerogels which have a high temperature resistance. Possible applications are extrem light thermal insulation material or filling material for different materials like concretes to improve thermal insulation

Development of novel aerogel materials and their processing in applicable polymer-based pastes and polymer-textile composite systems

In dieser Arbeit, wurden Silica-Aerogel in Polymerdispersionen eingearbeitet, daraus Pasten für Textil und Tapetenartige Substrate zu beschichten. Das Polymer wirkt als Matrix und Binder für das Substrat gleichzeitig, während das SiO2-Aerogel für die Wärmedämmeigenschaften zuständig ist

Werkstoffe für Flugkörper unter extremen Einsatzbedingungen

Einleitung und Motivation Radome aus WHIPOX-Werkstoffen Thermische Isolierung von Radomen Herstellung der Aerogele Aerogel/Keramikanbindung Erste Ergebnisse zur Messung der Effektivität der Aerogel-Innenisolierung von Radommodellen Entwicklung von UHTCMC-Werkstoffen (Ultra-Hochtemperatur-CMC) für keramische Raketenantriebe und Triebwerkseinläufe Konzept Erste Ergebnisse Zusammenfassung Ausblic

Werkstoffe für moderne Flugkörperkomponenten

Einleitung und Motivation Keramische Querschubdüsen für Heißgasuntersuchungen Aerogele für Wärmedämmung Radome aus WHIPOX-Werkstoffen mit Aerogol-Isolation Werkstoffentwicklung für Ablatormaterialien UHTCMC-Werkstoffe Zusammenfassung und Ausblic

Experimental Investigations for the Thermal Qualification of High Speed Missile Radomes

This paper presents the results of experimental investigations for the thermal qualification of radomes for high-speed missiles made of the oxide ceramic matrix composites WHIPOX and OXIPOL with different types of thermal insulation based on silica aerogels. Experiments were conducted in a blowdown windtunnel for aerothermodynamic investigations at Mach 3 flight conditions and in an archeated windtunnel at flight-relevant heat loads of higher Mach numbers derived from sample trajectories. Thermocouples and infrared thermography were used to measure the temperature distribution on the interior and exterior surfaces of the radome and the heating of a seeker head demonstrator