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Determination of the Dielectric Properties of Storage Materials for Exhaust Gas Aftertreatment Using the Microwave Cavity Perturbation Method

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Steiner, Carsten ; Walter, Stefanie ; Malashchuk, Vladimir ; Hagen, Gunter ; Kogut, Iurii ; Fritze, Holger ; Moos, Ralf:
Determination of the Dielectric Properties of Storage Materials for Exhaust Gas Aftertreatment Using the Microwave Cavity Perturbation Method.
In: Sensors. Bd. 20 (2020) Heft 21 . - 6024.
ISSN 1424-8220
DOI: https://doi.org/10.3390/s20216024

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Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
In-situ-Verfahren zur Bestimmung hoher Sauerstoffdefizite in Cer-Zirkon-Mischoxiden für den Einsatz in der Abgasnachbehandlung
MO 1060/29-1

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Recently, a laboratory setup for microwave-based characterization of powder samples at elevated temperatures and different gas atmospheres was presented. The setup is particularly interesting for operando investigations on typical materials for exhaust gas aftertreatment. By using the microwave cavity perturbation method, where the powder is placed inside a cavity resonator, the change of the resonant properties provides information about changes in the dielectric properties of the sample. However, determining the exact complex permittivity of the powder samples is not simple. Up to now, a simplified microwave cavity perturbation theory had been applied to estimate the bulk properties of the powders. In this study, an extended approach is presented which allows to determine the dielectric properties of the powder materials more correctly. It accounts for the electric field distribution in the resonator, the depolarization of the sample and the effect of the powder filling. The individual method combines findings from simulations and recognized analytical approaches and can be used for investigations on a wide range of materials and sample geometries. This work provides a more accurate evaluation of the dielectric powder properties and has the potential to enhance the understanding of the microwave behavior of storage materials for exhaust gas aftertreatment, especially with regard to the application of microwave-based catalyst state diagnosis.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > BERC - Bayreuth Engine Research Center
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 04 Nov 2020 09:47
Letzte Änderung: 13 Jun 2024 11:46
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/59191