الحذر: التشاور مع جميع بيانات سلامة المواد ذات الصلة. المواد الكيميائية المستخدمة في الاختبارات السامة والمسببة للسرطان. استخدام معدات الوقاية الشخصية (النظارات الواقية والقفازات ومعطف المختبر، والسراويل كامل طول، والأحذية المغلقة اصبع القدم). 1. الإعداد لاختبارات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحضير العينات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع شرائط من القماش على طول اتجاه عمودي على الألياف (من أجل اختبار فتل في اتجاه الألياف). ملاحظة: يتم احتساب أطوال الشرائط من أجل الحصول على نسبة حجم الألياف محددة. للأقمشة الكربون، للحصول على V و = 40٪، وكان طول شرائط 150 ملم. لالكتان غير المعالجة أو المعالجة، لتحقيق نفس V و كان طول 365 ملم. وعرض كل قطاع مساويا لارتفاع صاحب العينة، أي ما يعادل 20 مم (الشكل 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لفة شرائط بإحكام للسماح إدخالهم صاحب العينة أسطواني من R &lt;/ م&gt; = 6 مم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة فلتر ورقة رقيقة بين صاحب العينة وتعزيزات العينة (من أجل قمع تأثير صاحب العينة على فتل). يجب أن يكون سمك الحد الأقصى لمرشح ورقة 0.1 مم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج نموذج في الاسطوانة والمسمار غطاء حفر في أسفل والمكبس في الجزء العلوي من أجل ضمان الضغط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المشبك صاحب العينة مع النسيج إلى مقياس التوتر السطحي. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحضير سوائل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء وعاء مع اختبار السائل ووضعه في وعاء معين من مقياس التوتر السطحي. استخدام الأوعية المصنوعة من الزجاج البورسليكات والتي يبلغ قطرها 70 ملم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لأول اختبار (الخطوة 2.1)، استخدم ن الهكسان. للاختبار الثاني (الخطوة 2.3)، واستخدام الماء. تأكد من أن السائل في وعاء يصل ارتفاعها إلى 12 مم على الأقل. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المعلمات التجريبية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين عتبة الكشف السطح إلى 8 ملغ وtranslaسرعة نشوئها السفينة السائلة في 0.5 ملم / ثانية من أجل الكشف عن السائل. </li></ol></li></ol> 2. اختبارات فتل ملاحظة: بعد إعداد العينات وإعداد المعلمات مقياس التوتر السطحي، ويمكن للاختبارات فتل بدء. السفينة السائلة تتحرك حتى السائل هو في اتصال مع صاحب العينة. ثم يرتفع السائل إلى صاحب العينة، ومقياس التوتر السطحي يقيس الربح الشامل السائل التربيعية مع مرور الوقت. يتم تسجيل البيانات عن طريق البرامج المقدمة مع مقياس التوتر السطحي. ثم تصور منحنى واحد من كتلة ضد الساعة في كل اختبار فتل. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختبار أولي لتحديد عامل الهندسي: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام السائل ترطيب تماما (التي في زاوية الاتصال 0 درجة)، مثل ن الهكسان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وقف اختبار فتل عندما يحقق منحنى تصور قيمة ثابتة. وهذا يدل على أن السائل قد وصل إلى أعلى صاحب العينة، وبالتالي أن فتل كاملة. </li><li&gt; صالح الاتجاه الخطي للمنحنى فتل (م 2 (ر)) مع معادلة اشبورن: <img alt="المعادلة 3" src="/files/ftp_upload/55059/image003.jpg" /> (3) منذ يفترض زاوية الاتصال دفع 0 ° مع ن الهكسان، من المنحدر من نوبة الخطي، وتحديد ثابت الهندسي، C (ملم 5). ملاحظة: تم إجراء جميع الاختبارات في ظروف قياسية عند 20 درجة مئوية. وهناك تغير في درجة الحرارة تعديل التوتر سطح السائل والنتائج. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنظيف صاحب العينة للاختبارات التالية ملاحظة: بعد إزالة النسيج الرطب، صاحب العينة لابد من تنظيفها تماما لمنع الأخطاء في القياسات التالية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزج صاحب العينة في وعاء مع حمض sulfochromic (50٪ من محلول مشبع من ثاني كرومات البوتاسيوم و 50٪ من حمض الكبريتيك المركز) لمدة 30 ثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطفه بالماء المقطر وثم جففه. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الاختبار الثاني لتحديد ما يبدو دفع زاوية الاتصال <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام السائل التي زاوية الاتصال التقدم لابد من قياس مع عينة النسيج جديدة، متطابقة، والجافة. تم استخدام المياه من أجل التحقق من صحة الأسلوب: ملاحظة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وقف اختبار فتل عندما يحقق منحنى تصور قيمة ثابتة. وهذا يدل على أن السائل قد وصل إلى أعلى صاحب العينة وأن ارتفاع الشعرية كاملة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تناسب الخطية جزء من منحنى فتل (م 2 (ر)) مع معادلة اشبورن (المعادلة 3)، منذ المستمر، C، هو معروف بالفعل بسبب الاختبار الأول (الخطوة 2.1)، مع المنحدر من نوبة الخطي تحديد وتقدم زاوية الاتصال، θ على (درجة). ملاحظة: تم إجراء جميع الاختبارات في ظروف قياسية عند 20 درجة مئوية. وهناك تغير في درجة الحرارة تعديل التوتر سطح السائل والنتائج. </li></ol></لى&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقييم مساهمة وزن السائل المقرر أن صاحب العينة ملاحظة: مقياس التوتر السطحي، وذلك توازن دقيق، يقيس مجموع كتلة السائل، بما في ذلك كل من تصاعدي السائل في النسيج ومساهمة في الغضروف المفصلي الخارجي على صاحب العينة وفتل في التصفية. يجب عزل تلك المساهمات. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع نفس الكمية من ورق الترشيح المستخدمة في الخطوة 1.1.3 إلى صاحب العينة وكرر الخطوات 2.1.1-2.1.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طرح قيمة ثابتة التي تم الحصول عليها (م 2) من البيانات المسجلة في الخطوة 2.1.3 وتحويل منحنى لتقييم التقييم الصحيح الثابت الهندسي، C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء صاحب العينة فقط مع ورقة الترشيح وكرر الخطوات 2.3.1-2.3.2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طرح قيمة ثابتة التي تم الحصول عليها (م 2) من البيانات المسجلة في الخطوة 2.3.3 وتحويل منحنى لتقييم التقييم الصحيح من زاوية الاتصال التقدم، θ أ. </li></ol></li>
</ol>

<ol>
	<li>Lawrence, J. M., Neacsu, V., Advani, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+the+impact+of+capillary+pressure+and+air+entrapment+on+fiber+tow+saturation+during+resin+infusion+in+lcm.">Modeling the impact of capillary pressure and air entrapment on fiber tow saturation during resin infusion in lcm.</a> Compos Part A: Appl Sci Manuf. 40 (8), 1053-1064 (2009).</li><li>Ravey, C., Ruiz, E., Trochu, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+the+optimal+impregnation+velocity+in+resin+transfer+molding+by+capillary+rise+experiments+and+infrared+thermography.">Determination of the optimal impregnation velocity in resin transfer molding by capillary rise experiments and infrared thermography.</a> Compos Sci Technol. 99, 96-102 (2014).</li><li>Verrey, J., Michaud, V., M&#229;nson, J. -. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+capillary+effects+in+liquid+composite+moulding+with+non-crimp+fabrics.">Dynamic capillary effects in liquid composite moulding with non-crimp fabrics.</a> Compos Part A: Appl Sci Manuf. 37 (1), 92-102 (2006).</li><li>Abouorm, L., Moulin, N., Bruchon, J., Drapier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monolithic+approach+of+Stokes-+Darcy+coupling+for+LCM+process+modelling.">Monolithic approach of Stokes- Darcy coupling for LCM process modelling.</a> Key Eng Mater. 554, 447-455 (2013).</li><li>Washburn, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Note+on+a+method+of+determining+the+distribution+of+pore+sizes+in+a+porous+material.">Note on a method of determining the distribution of pore sizes in a porous material.</a> Proc Natl Acad Sci USA. , 115-116 (1921).</li><li>Pucci, M. F., Liotier, P. -. J., Drapier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+effects+on+flax+fibers-modification+and+characterization+of+the+wetting+dynamics.">Capillary effects on flax fibers-modification and characterization of the wetting dynamics.</a> Compos Part A: Appl Sci Manuf. 77, 257-265 (2015).</li><li>Darcy, H., Dalmont, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Les fontaines publiques de la ville de Dijon: exposition et application. , (1856).</li><li>Pucci, M. F., Liotier, P. -. J., Drapier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+wicking+in+a+fibrous+reinforcement-orthotropic+issues+to+determine+the+capillary+pressure+components.">Capillary wicking in a fibrous reinforcement-orthotropic issues to determine the capillary pressure components.</a> Compos Part A: Appl Sci Manuf. 77, 133-141 (2015).</li><li>Pucci, M. F., Liotier, P. -. J., Drapier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+wicking+in+flax+fabrics+-+effects+of+swelling+in+water.">Capillary wicking in flax fabrics - effects of swelling in water.</a> Colloids Surf A: Physicochem Eng Aspects. 498, 176-184 (2016).</li><li>Nguyen, V. H., Lagard&#232;re, M., Park, C. H., Panier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Permeability+of+natural+fiber+reinforcement+for+liquid+composite+molding+processes.">Permeability of natural fiber reinforcement for liquid composite molding processes.</a> J Mater Sci. 49 (18), 6449-6458 (2014).</li><li>Stuart, T., McCall, R., Sharma, H., Lyons, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+of+wicking+and+moisture+interactions+of+flax+and+viscose+fibres.">Modelling of wicking and moisture interactions of flax and viscose fibres.</a> Carbohydr Polym. 123, 359-368 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

الخطوات الحاسمة في البروتوكول تتعلق إعداد العينات. أولا، وتوالت عينات من الضروري أن يكون ضيق من أجل جعل افتراض وجود نسبة حجم الألياف متجانسة. إذا كان هناك التدرج ضيق في العينة، معادلة اشبورن 5، 6 لا يمكن أن تستخدم لتناسب منحنيات فتل. وب?...

أثناء الحمل تعزيزات ليفي في العمليات السائلة صب مركب (مغلق)، هو الدافع وراء تدفق الراتنج من التدرج الضغط. الآثار الشعرية لديها تأثير إضافي يمكن أن تتنافس مع التدرج الضغط، اعتمادا على المعلمات العملية. تأثيرها على عملية بالتالي لابد من تقييمها 1 و 2. ويمكن أن يتم ذلك عن طريق تحديد ضغط الشعرية واضح، ف كأب، وتعديل الضغط التدرج الأولي 3. قد لاحقا إدراج هذه المعلمة إلى النماذج العددية من أجل محاكاة التدفقات النقدية خلال العمليات والتنبؤ بدقة تشكيل باطل 4. والتشريب عفوية من القماش بواسطة السائل (فتل) ويمكن وصف المعادلة اشبورن 5. في الأصل، وصفت معادلة اشبورن ارتفاع الشعرية السائل في أنبوب. هذه المعادلة واثم تمديد الصورة لهياكل مسامية، مثل تعزيزات ليفية، والتي يمكن تقريبها إلى شبكة الأنابيب الشعرية. تفكر في صاحب العينة أسطواني مع دائرة نصف قطرها R، مليئة وسط مسامي، تم تعديل معادلة اشبورن في شكل مكاسب الشامل مربع (متر مربع (ر)) على مر الزمن، على النحو التالي: 6 <img alt="المعادلة 1" src="/files/ftp_upload/55059/image001.jpg" /> (1) حيث c هي المعلمة التي تمثل تعرج، هو R المسام دائرة نصف قطرها نفسه، وε = 1-V و هو المسامية (V و كونها نسبة حجم الألياف). جميع المعلمات في أقواس معقوفة تتعلق التشكل والتكوين من وسط مسامي، ويمكن دمجها في ثابت، C، ويشار إلى أن &quot;العامل المتوسط التي يسهل اختراقها الهندسي&quot;. معلمات أخرى تعبر عن وجهة<html> اعتماد فتل على التفاعلات بين المتوسطة والسائل (من خلال ρ، η، وγ L، وهي، على التوالي، والكثافة، اللزوجة، والتوتر السطحي للسائل، وخلال θ لذلك، على ما يبدو دفع زاوية الاتصال). في موازاة ذلك، تدفق من خلال وسط مسامي عادة على غرار مع قانون دارسي المعروفة 7، والتي تتعلق على سرعة السائل ما يعادلها، ضد D، إلى انخفاض الضغط من خلال نفاذية متوسطة، K، واللزوجة السائل، η . هذه المعادلة كما يسمح للتعبير عن مكاسب جماعية على الجذر التربيعي من الزمن وبالتالي للنظر من التكافؤ بين المعادلات اثنين. من هذا التكافؤ بين معادلة اشبورن وقانون دارسي، ثم تم تعريف ضغط الشعرية على النحو التالي: 8 &gt; <img alt="المعادلة 2" src="/files/ftp_upload/55059/image002.jpg" /> (2) هنا، فإن التركيز الرئيسي هو وصف الإجراء التجريبي لقياس عوامل هندسية واضحة تقدم زوايا الاتصال للأقمشة أحادي الاتجاه، وذلك بهدف تحديد ضغط الشعرية. ويعتمد هذا الأسلوب على استخدام مقياس التوتر السطحي لأداء اختبارات فتل (الشكل 1). ومقياس التوتر السطحي هو توازن دقيق مع قرار من 10 ميكروغرام الذي يقيس كتلة السائلة إما تشكيل هلالة حول صلبة أو الصعود وسيلة ليفية. وأجريت الاختبارات فتل من النظر في توصيف الأبعاد واحد (من الاتجاهين على طول الألياف) 8، 9. وكانت الأقمشة شبه أحادي الاتجاه المستخدمة للتحقق من صحة الإجراء الكربون (UD) الأقمشة أحادي الاتجاه في الخامس و = 40٪. بمجرد التحقق من صحة الطريقة، قدمت أقمشة الكتان لر العلاج الحراريقبعة يعدل سلوك التبول من الألياف 6، وأجريت اختبارات فتل مع نسب مختلفة حجم الألياف (من 30٪ إلى 40٪) لكل من أقمشة الكتان غير المعالجة والمعالجة. لتحديد المعايير الشكلية وترطيب، اثنين على الأقل من الاختبارات فتل إلزامية: أول واحد مع السائل ترطيب تماما، مثل ن الهكسان، لتحديد C (المعادلة 1)، والثانية مع السائل من الاهتمام، لتحديد ومن المعروف أن واضحة تتقدم زاوية الاتصال مرة واحدة مئوية. في النهج الأول، تم استخدام الماء لتقييم الإجراء. ويمكن تطبيق هذا الأسلوب لالأقمشة والسوائل المختلفة، مما يتيح لتقييم تأثير هندسة المواد (مورفولوجيا من الأقمشة)، المسامية (نسب مختلفة حجم الألياف)، واللزوجة والتوتر السطحي للسائل على الظواهر الشعرية التشريب. ومن الواضح أن هذا الإجراء وفقا لنظرية اشبورن (المعادلة 1) يمكن اعتمادها إلا إذا فتل مكعبrves (متر مربع (ر)) التي سجلها مقياس التوتر السطحي لديهم اتجاه خطي. وهذا يعني أن المعلمات في المعادلة 1 يجب أن تظل ثابتة أثناء عملية فتل بأكملها. إذا لم تكن هذه هي الحالة، كما تعزيزات الكتان في الماء، وذلك لأن الألياف الخضوع تورم 10، 11، يجب أن يتم تعديل معادلة اشبورن لتشمل تأثير تورم من أجل وصف الاختبارات بشكل صحيح 9. تم العثور على الأقمشة المعالجة لتكون أقل حساسية لامتصاص الماء 9. العوامل الهندسية والمعلمات ترطيب يمكن قياسها من نوبات الخطية، والسماح لحساب الضغط الشعرية، ف الغطاء.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="700">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Carbon UD fabrics</td>
			<td style="width:167px;">Hexcel&#160;</td>
			<td style="width:151px;">48580</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Flax UD fabrics</td>
			<td style="width:167px;">Libeco</td>
			<td style="width:151px;">FLAXDRY UD 180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">n-Hexane</td>
			<td style="width:167px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sulfochromic acid</td>
			<td style="width:167px;">home made</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>toxic and corrosive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Filter paper</td>
			<td style="width:167px;">Dataphysic</td>
			<td style="width:151px;">FP11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tensiometer</td>
			<td style="width:167px;">Dataphysic</td>
			<td style="width:151px;">DCAT11</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

wicking tests for unidirectional fabrics: measurements of capillary parameters to evaluate capillary pressure in liquid composite molding processes

أثناء التبويض من تعزيز ليفي في العمليات السائلة صب مركب ([لكم)، والآثار الشعرية يجب أن يكون مفهوما من أجل تحديد تأثيرها على تشكيل باطلا في أجزاء المركبة. فتل في وسط ليفي الذي وصفه معادلة اشبورن اعتبر ما يعادل التدفق تحت تأثير الضغط الشعرية وفقا للقانون دارسي. وأجريت الاختبارات التجريبية لتوصيف فتل مع كل من الكربون والكتان الألياف التعزيز. ثم تم اختبار الأقمشة شبه أحادي الاتجاه عن طريق مقياس التوتر السطحي لتحديد المعايير الشكلية والتبول على طول اتجاه الألياف. وقد تبين الإجراء واعدة عندما مورفولوجية والنسيج هو دون تغيير خلال فتل الشعرية. في حالة الأقمشة الكربون، ويمكن حساب الضغط الشعرية. ألياف الكتان حساسة لامتصاص الرطوبة وتنتفخ في الماء. هذه الظاهرة يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار لتقييم المعلمات التبول. أنا، وقد أجريت أجل جعل الألياف أقل حساسية لامتصاص المياه ن والمعالجة الحرارية خارج على تعزيزات الكتان. هذا العلاج يعزز الألياف الاستقرار المورفولوجية ويمنع تورم في الماء. فقد تبين أن تعامل الأقمشة لديها اتجاه فتل الخطية مشابهة لتلك الموجودة في الأقمشة الكربون، والسماح لتحديد ضغط الشعرية.

وتظهر منحنيات الربح الشامل خلال فتل تم الحصول عليها مع مقياس التوتر السطحي للكربون والأقمشة الكتان غير المعالجة أو المعالجة في الشكلين 2 و 3. وتظهر جميع منحنيات بعد الطرح كل من الأوزان من الغضروف المفصلي الخارجي بسبب ورقة صاحب الع?...

Watch this Scientific Journal Video about Wicking Tests for Unidirectional Fabrics: Measurements of Capillary Parameters to Evaluate Capillary Pressure in Liquid Composite Molding Processes at JoVE.co

Wicking Tests for Unidirectional Fabrics: Measurements of Capillary Parameters to Evaluate Capillary Pressure in Liquid Composite Molding Processes

طريقة تجريبية لقياس المعايير الهندسية واضحة في زوايا الاتصال تقدم اصفا الشعرية فتل تركيبية أحادي الاتجاه والأقمشة الطبيعية ويقترح. هذه المعايير إلزامية لتحديد الضغوط الشعرية التي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار لتطبيقات السائل صب مركب ([لكم).

فتل اختبارات أحادي الاتجاه الأقمشة: قياسات شعرية معلمات لتقييم الضغط شعري في العمليات السائل المركب صب

During impregnation of a fibrous reinforcement in liquid composite molding (LCM) processes, capillary effects have to be understood in order to identify ...

wicking-tests-for-unidirectional-fabrics-measurements-capillary

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Engineering

Unit 1

Fluid Properties

SCIENTISTS IN ACTION

8.7K Views.  Mines Saint-Étienne.  طريقة تجريبية لقياس المعايير الهندسية واضحة في زوايا الاتصال تقدم اصفا الشعرية فتل تركيبية أحادي الاتجاه والأقمشة الطبيعية ويقترح. هذه المعايير إلزامية لتحديد الضغوط الشعرية التي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار لتطبيقات السائل صب مركب ([لكم). 

Video: Wicking Tests for Unidirectional Fabrics: Measurements of Capillary Parameters to Evaluate Capillary Pressure in Liquid Composite Molding Processes

Revealing Dynamic Processes of Materials in Liquids Using Liquid Cell Transmission Electron Microscopy

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted significant interests across the research fields of materials science, physics, chemistry and biology. The key enabling technology is a liquid cell. We fabricate liquid cells with thin viewing windows through a sequential microfabrication process, including silicon nitride membrane deposition, photolithographic patterning, wafer etching, cell bonding, etc. A liquid cell with the dimensions of a regular TEM grid can fit in any standard TEM sample holder. About 100 nanoliters reaction solution is loaded into the reservoirs and about 30 picoliters liquid is drawn into the viewing windows by capillary force. Subsequently, the cell is sealed and loaded into a microscope for in situ imaging. Inside the TEM, the electron beam goes through the thin liquid layer sandwiched between two silicon nitride membranes. Dynamic processes of nanoparticles in liquids, such as nucleation and growth of nanocrystals, diffusion and assembly of nanoparticles, etc., have been imaged in real time with sub-nanometer resolution. We have also applied this method to other research areas, e.g., imaging proteins in water. Liquid cell TEM is poised to play a major role in revealing dynamic processes of materials in their working environments. It may also bring high impact in the study of biological processes in their native environment.

We have developed a self-contained liquid cell, which allows imaging through liquids using a transmission electron microscope. Dynamic processes of nanoparticles in liquids can be revealed in real time with sub-nanometer resolution.

الكشف عن العمليات الدينامية للمواد السائلة في السوائل عن طريق انتقال الإلكترون المجهري الخليوي

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted ...

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

التوليف وMicrodiffraction في الضغوط الشديدة ودرجات الحرارة

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Fabrication and Visualization of Capillary Bridges in Slit Pore Geometry

A procedure for creating and imaging capillary bridges in slit-pore geometry is presented. High aspect ratio hydrophobic pillars are fabricated and functionalized to render their top surfaces hydrophilic. The combination of a physical feature (the pillar) with a chemical boundary (the hydrophilic film on the top of the pillar) provides both a physical and chemical heterogeneity that pins the triple contact line, a necessary feature to create stable long but narrow capillary bridges. The substrates with the pillars are attached to glass slides and secured into custom holders. The holders are then mounted onto four axis microstages and positioned such that the pillars are parallel and facing each other. The capillary bridges are formed by introducing a fluid in the gap between the two substrates once the separation between the facing pillars has been reduced to a few hundred micrometers. The custom microstage is then employed to vary the height of the capillary bridge. A CCD camera is positioned to image either the length or the width of the capillary bridge to characterize the morphology of the fluid interface. Pillars with widths down to 250 &#181;m and lengths up to 70 mm were fabricated with this method, leading to capillary bridges with aspect ratios (length/width) of over 1001.

A procedure for creating and imaging capillary bridges in slit-pore geometry is presented. The creation of capillary bridges relies on the formation of pillars to provide a directional physical and chemical heterogeneity to pin the fluid. Capillary bridges are formed and manipulated using microstages and visualized using a CCD camera.

تصنيع وتصور الجسور الشعرية في هندسة المسام الشق

A procedure for creating and imaging capillary bridges in slit-pore geometry is presented. High aspect ratio hydrophobic pillars are fabricated and ...

Single Plane Illumination Module and Micro-capillary Approach for a Wide-field Microscope

A module for light sheet or single plane illumination microscopy (SPIM) is described which is easily adapted to an inverted wide-field microscope and optimized for 3-dimensional cell cultures, e.g., multi-cellular tumor spheroids (MCTS). The SPIM excitation module shapes and deflects the light such that the sample is illuminated by a light sheet perpendicular to the detection path of the microscope. The system is characterized by use of a rectangular capillary for holding (and in an advanced version also by a micro-capillary approach for rotating) the samples, by synchronous adjustment of the illuminating light sheet and the objective lens used for fluorescence detection as well as by adaptation of a microfluidic system for application of fluorescent dyes, pharmaceutical agents or drugs in small quantities. A protocol for working with this system is given, and some technical details are reported. Representative results include (1) measurements of the uptake of a cytostatic drug (doxorubicin) and its partial conversion to a degradation product, (2) redox measurements by use of a genetically encoded glutathione sensor upon addition of an oxidizing agent, and (3) initiation and labeling of cell necrosis upon inhibition of the mitochondrial respiratory chain. Differences and advantages of the present SPIM module in comparison with existing systems are discussed.

A module for single plane illumination microscopy (SPIM) is described which is easily adapted to an inverted wide-field microscope and optimized for 3-dimensional cell cultures. The sample is located within a rectangular capillary, and via a microfluidic system fluorescent dyes, pharmaceutical agents or drugs can be applied in small quantities.

طائرة واحدة ومنهج وحدة الإضاءة الجزئي الشعرية لالمجهر حقل واسع

A module for light sheet or single plane illumination microscopy (SPIM) is described which is easily adapted to an inverted wide-field microscope and ...

Capillary-based Centrifugal Microfluidic Device for Size-controllable Formation of Monodisperse Microdroplets

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal microfluidic device. W/O microdroplets have recently been used in powerful methods that enable miniaturized chemical experiments. Therefore, developing a versatile method to yield monodisperse W/O microdroplets is needed. We have developed a method for generating monodisperse W/O microdroplets based on a capillary-based centrifugal axisymmetric co-flowing microfluidic device. We succeeded in controlling the size of microdroplets by adjusting the capillary orifice. Our method requires equipment that is easier-to-use than with other microfluidic techniques, requires only a small volume (0.1-1 &#181;l) of sample solution for encapsulation, and enables the production of hundreds of thousands number of W/O microdroplets per second. We expect this method will assist biological studies that require precious biological samples by conserving the volume of the samples for rapid quantitative analysis biochemical and biological studies.

Here, we demonstrate a simple production method for size-controllable, monodisperse, water-in-oil (W/O) microdroplets using a capillary-based centrifugal microfluidic device. This method requires only a small sample volume and enables high-yield production. We expect this method will be useful for rapid biochemical and cellular analyses.

القائم الشعرية جهاز ميكروفلويديك الطرد المركزي لتشكيل السيطرة الحجم من Monodisperse Microdroplets

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal ...

Synthesis of Ionic Liquid Based Electrolytes, Assembly of Li-ion Batteries, and Measurements of Performance at High Temperature

The chemical instability of the traditional electrolyte remains a safety issue in widely used energy storage devices such as Li-ion batteries. Li-ion batteries for use in devices operating at elevated temperatures require thermally stable and non-flammable electrolytes. Ionic liquids (ILs), which are non-flammable, non-volatile, thermally stable molten salts, are an ideal replacement for flammable and low boiling point organic solvent electrolytes currently used today. We herein describe the procedures to: 1) synthesize mono- and di-phosphonium ionic liquids paired with chloride or bis(trifluoromethane)sulfonimide (TFSI) anions; 2) measure the thermal properties and stability of these ionic liquids by differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analysis (TGA); 3) measure the electrochemical properties of the ionic liquids by cyclic voltammetry (CV); 4) prepare electrolytes containing lithium bis(trifluoromethane)sulfonamide; 5) measure the conductivity of the electrolytes as a function of temperature; 6) assemble a coin cell battery with two of the electrolytes along with a Li metal anode and LiCoO2 cathode; and 7) evaluate battery performance at 100 &#176;C. We additionally describe the challenges in execution as well as the insights gained from performing these experiments.

Here, we describe protocols to prepare phosphonium-based ionic liquid and lithium bis(trifluoromethane)sulfonimide salt electrolytes, and assemble a non-flammable and high temperature functioning lithium-ion coin cell battery.

توليف أيوني السائل القائم المنحلات بالكهرباء، جمعية بطاريات ليثيوم أيون، وقياسات الأداء عند درجات حرارة عالية

The chemical instability of the traditional electrolyte remains a safety issue in widely used energy storage devices such as Li-ion batteries. Li-ion ...

Studying Dynamic Processes of Nano-sized Objects in Liquid using Scanning Transmission Electron Microscopy

Samples fully embedded in liquid can be studied at a nanoscale spatial resolution with Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) using a microfluidic chamber assembled in the specimen holder for Transmission Electron Microscopy (TEM) and STEM. The microfluidic system consists of two silicon microchips supporting thin Silicon Nitride (SiN) membrane windows. This article describes the basic steps of sample loading and data acquisition. Most important of all is to ensure that the liquid compartment is correctly assembled, thus providing a thin liquid layer and a vacuum seal. This protocol also includes a number of tests necessary to perform during sample loading in order to ensure correct assembly. Once the sample is loaded in the electron microscope, the liquid thickness needs to be measured. Incorrect assembly may result in a too-thick liquid, while a too-thin liquid may indicate the absence of liquid, such as when a bubble is formed. Finally, the protocol explains how images are taken and how dynamic processes can be studied. A sample containing AuNPs is imaged both in pure water and in saline.

This protocol describes the operation of a liquid flow specimen holder for scanning transmission electron microscopy of AuNPs in water, as used for the observation of nanoscale dynamic processes.

دراسة العمليات الديناميكية للأجسام نانو الحجم في السائل باستخدام المسح الضوئي نقل المجهر

Samples fully embedded in liquid can be studied at a nanoscale spatial resolution with Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) using a ...

Magnet Assisted Composite Manufacturing: A Flexible New Technique for Achieving High Consolidation Pressure in Vacuum Bag/Lay-Up Processes

This work demonstrates a protocol to improve the quality of composite laminates fabricated by wet lay-up vacuum bag processes using the recently developed magnet assisted composite manufacturing (MACM) technique. In this technique, permanent magnets are utilized to apply a sufficiently high consolidation pressure during the curing stage. To enhance the intensity of the magnetic field, and thus, to increase the magnetic compaction pressure, the magnets are placed on a magnetic top plate. First, the entire procedure of preparing the composite lay-up on a magnetic bottom steel plate using the conventional wet lay-up vacuum bag process is described. Second, placement of a set of Neodymium-Iron-Boron permanent magnets, arranged in alternating polarity, on the vacuum bag is illustrated. Next, the experimental procedures to measure the magnetic compaction pressure and volume fractions of the composite constituents are presented. Finally, methods used to characterize microstructure and mechanical properties of composite laminates are discussed in detail. The results prove the effectiveness of the MACM method in improving the quality of wet lay-up vacuum bag laminates. This method does not require large capital investment for tooling or equipment and can also be used to consolidate geometrically complex composite parts by placing the magnets on a matching top mold positioned on the vacuum bag.

A new technique for applying consolidation pressure on the vacuum bag lay-up to fabricate composite laminates is described. The goal of this protocol is to develop a simple, cost-effective technique to improve the quality of laminates fabricated by the wet lay-up vacuum bag method.

ساعد المغناطيس تصنيع مركب: مرونة تقنية جديدة لتحقيق توحيد ارتفاع الضغط في العمليات فراغ كيس/ﻷي متابعة

This work demonstrates a protocol to improve the quality of composite laminates fabricated by wet lay-up vacuum bag processes using the recently developed ...

Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, where the yarns in each layer are oriented parallel to each other and held in place using binder resins and thin polymer films. The armor is constructed by stacking the unidirectional layers in different orientations. To date, only very preliminary work has been performed to characterize the ageing of the binder resins used in unidirectional laminates and the effects on their performance. For example, during the development of the conditioning protocol used in the National Institute of Justice Standard-0101.06, UD laminates showed visual signs of delamination and reductions in V50, which is the velocity at which half of the projectiles are expected to perforate the armor, after ageing. A better understanding of the material property changes in UD laminates is necessary to comprehend the long-term performance of armors constructed from these materials. There are no current standards recommended for mechanically interrogating unidirectional (UD) laminate materials. This study explores methods and best practices for accurately testing the mechanical properties of these materials and proposes a new test methodology for these materials. Best practices for ageing these materials are also described.

The goal of the study was to develop protocols to prepare consistent specimens for accurate mechanical testing of high-strength aramid or ultra-high-molar-mass polyethylene-based flexible unidirectional composite laminate materials and to describe protocols for performing artificial ageing on these materials.

إجراءات القطع، اختبار الشد، وشيخوخة الرقائق المركبة أحادية الاتجاه المرنة

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Use of Capillary Aerosol Generator in Continuous Production of Controlled Aerosol for Non-Clinical Studies

The capillary aerosol generator (CAG) is operated with the principal of thermal liquid evaporation through heating of e-liquid in the initial phase, followed by nucleation and condensation regulated through a mixture of airflow to generate aerosols, such as in an electronic cigarette (EC). The CAG is particularly useful in generating aerosols of large volumes in a continuous manner, for instances such as in vivo inhalation toxicology studies, where usage of ECs is not feasible. The thermal effects of generating aerosol from the CAG are similar in terms of temperature applied in an EC, thus allowing investigators to assess the vapors of e-liquids at scale and reproducibility. As the operation of the CAG allows users to control critical parameters such as the flow rate of e-liquid, heating temperatures and dilution air flows, it allows investigators to test various e-liquid formulations in a well-controlled device. Properties, such as aerosol particle size, are demonstrated to be regulated with the air flow rate with respect to the e-liquid flow and e-liquid composition. The CAG, however, is limited in assessing common EC-related issues, such as overheating of its elements. We seek to demonstrate that the CAG can generate aerosol that is reproducible and continuous, by assessing the chemical and physical aerosol characteristics with a chosen e-liquid formulation. The protocol describes the operating parameters of liquid flow rate, dilution air-flow rates and operating procedures needing to optimize the aerosol concentration and particle size required for an in vivo toxicology study. Presenting the representative results from the protocol and discussing the challenges and applications of working with a CAG, we demonstrate that CAG can be used in a reproducible fashion. The technology and protocol, that has been developed from prior work, serve as a foundation for future innovations for laboratory-controlled aerosol generation investigations.

The protocol describes the settings and use of a capillary aerosol generator for continuous production of controlled aerosol from a multispecies liquid solution, suitable for steady large-volume aerosol delivery (e.g., in vivo inhalation studies).

استخدام مولد الهباء الجوي الشعري في الإنتاج المستمر للهباء الجوي الخاضع للرقابة للدراسات غير السريرية

The capillary aerosol generator (CAG) is operated with the principal of thermal liquid evaporation through heating of e-liquid in the initial phase, ...