Name: measurement of outgassing rates of steels
Uploaded: 2016-12-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
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This work was supported jointly by the Converging Research Center Program through the Ministry of Science, ICT and Future Planning, Korea (NRF-2014M3C1A8048817) and R&amp;D Convergence Program of NST (National Research Council of Science and Technology) of Republic of Korea (CAP-14-3-KRISS).

주의 : 장비 및 샘플 챔버를 조립하는 동안 모든 적절한 안전 관행을 따르십시오. 개인 보호 장비 (안전 안경, 장갑, 안전화 등)를 착용하시기 바랍니다. 샘플 진공 챔버 1. 제작 <ol><li> 진공 챔버의 설계 및 제조 <ol><li> 준비 및 상용 공급 업체 또는 샘플 진공 챔버의 제조 사내 기계 공장에 설계 도면을 제출합니다. S20C 강제의 진공 챔버 설계 도면의 대표적인 예는도 1에 도시되어있다. 이 실험에서 설계된 챔버는 매우 기본이며, 일반적으로 진공 회사에 의해 사용된다. 주 : 제조 업체 UHV 시스템에 대한 기본 지식이 있어야합니다. </li><li> 도면을 준수하기 위해 모든 치수를 검사합니다. </li><li> (가공)가 진공 챔버를 형성 한 후, DA 않도록 플라스틱으로 최종 CF 플랜지 커버운송 중 마법사. </li></ol></li><li> 청소 참고 : 화학 청소하는 동안 지역 환경, 건강 및 안전 규정을 따르십시오. 개인 보호 장비를 착용하십시오. 비닐 장갑을 사용하여 부품을 처리합니다. 맨손으로 부품을 만지지 마십시오. <ol><li> 철강에 대한 UHV 청소 절차에 따라 철강 부품을 청소합니다. 통상적 인 세정 절차를 설명한다. </li><li> 5 분 동안 실온에서, 아세톤과 같은 용매를 사용하여 부품을 탈지. </li><li> BN 클리너 (pH가 13)를 사용하여 20 분 동안 초음파 욕에 부품을 세척. </li><li> 20 분 동안 탈 이온수로 철저히 세정 한 다음, 10 분 동안 수돗물로 부분을 씻어. </li><li> 알코올로 깨끗이 세척하여 건조 질소 가스를 사용하여 건조 블로우. </li><li> 깨끗하고 보풀이없는 종이에 부품을 싸서 하루 동안 자연 건조 부분을 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 용접 참고 : 맨손으로 부품을 만지지 마십시오. 우리lder는 UHV 용접 훈련을해야합니다. <ol><li> 용접 벤치에 부품을 놓습니다. </li><li> 부품을 Preassemble 및 설계 도면에 따라 부품을 맞 춥니 다. </li><li> 아르곤 가스 (5 L / 분)로 역 세정 용접 중에 부식을 방지 할 수있다. </li><li> 압정 텅스텐 불활성 가스 (TIG) 용접 기술 (/ 분 8-9 L 아르곤 유량)를 사용하여 단부 플랜지를 용접. (15) </li><li> 용접 단부 플랜지 완전히 TIG 법 및 회전 지그를 사용. 열 영향 부 실온까지 냉각 할 수 있습니다. 아르곤 가스 유동을 멈춘다. </li></ol></li><li> 누설 시험 <ol><li> CF 빈 플랜지와 실의 한쪽 끝을 밀봉합니다. </li><li> 헬륨 누설 감지기 (HLD)에 다른 쪽 끝을 연결합니다. </li><li> HLD를 사용하여 샘플을 진공 챔버를 펌프 다운. </li><li> 비닐 백에 열 용접 솔기를 놓고 헬륨 가스와 가방을 채 웁니다. </li><li> 헬륨 수준의 변화를 측정한다. 챔버는 누수 방지 있는지 확인하십시오. 헬륨 누설 률 수오11 아빠 m 3 초 - - 1 (1 × 10 - 10 밀리바의 L 초 - 1) LD는 &lt;1 × 10합니다. </li><li> 어떤 누출이 관찰되지 않는 경우, 배기 챔버. 그렇지 않으면, (반복 1.4.5을 통해 1.3.3 단계) 배출 후 진공 챔버를 reweld. </li></ol></li></ol> 오븐 2. 제작 <ol><li> 준비 및 공급 업체 또는 오븐을 제조하기위한 사내 기계 공장에 설계 도면을 제출합니다. 도 2에 도시 된 픽처를 참조. </li><li> 특정 재료 / 장비 목록의 온도 제어에 설명 된 필요한 부품 및 장비를 조달. </li><li> 냉각 라인을 연결합니다. </li><li> 냉각기에 냉각수를 공급한다. 냉각기를 실행하고 누수를 확인합니다. 냉각기를 중지합니다. </li></ol> RoR에 측정 3. 실험 설정 <ol><li> 지정된 필요한 진공 장치 / 하드웨어 모아서특정 재료 / 장비의 목록. 테스트 셋업은 주로 SRG 구성되어, 잔류 가스 분석기 (RGA), 러핑 펌프 (RP)를 구비 한 터보 분자 펌프 (TMP), 모든 금속 앵글 밸브 (AV CH), 티 (CF35) 및 감속기 (CF63에 CF35). 추가 항목 특정 재료 / 장비의 목록에 열거 된 헬륨 누출 감지기 및 UHV 게이지를 포함 할 수있다. 는 AV 채널은 SRG을 수준으로 좌석 (밀봉) 측의 회전 플랜이 있어야합니다. </li><li> 조립에 필요한 렌치 (M6와 M8), 구리 가스켓 (CF35과 CF63), 볼트 / 너트 (M6와 M8)를 수집합니다. </li><li> SRG를 조립하는 산업 레벨 미터를 사용합니다. </li><li> 비닐 장갑을 사용하여 부품을 처리합니다. 맨손으로 진공에 노출 된 표면을 만지지 마십시오. 안전 신발을 착용 할 것. </li><li> 실험 장치의 조립 <ol><li> 도시 된 바와 같이, 샘플쪽으로 펌프 측으로부터 구리 가스켓을 사용하여 진공 부품을 순차적으로 조립 <st룽&gt; 그림 3. 항상 샘플 챔버를 대면하는 밸브 시트면을 놓는다. 모든 플랜지 조인트 대면 렌치 (M6)를 사용하여 구리 개스킷 (CF35)을 샘플 챔버와 상기 챔버 차단 밸브 (AV CH)의 접합부를 제외 조인다. </li><li> SRG 플랜지 조립체와 SRG 헤드의 축이 레벨 미터를 사용하여 수직이되도록 샘플을 조정 챔버; ± 2 ° (최대) (그림 4)에서. SRG 플랜지의 수준을 유지하면서 대면 시료 챔버와 AV 편 사이의 플랜지 조인트를 조인다. 자세한 지침은 SRG 사용자 설명서를 참조하십시오. </li><li> 중계 장치와 TMP의 배기 끝의 클램프 플랜지 (KF) 포트에 밸브를 격리와 HLD (AV 롬, AV HLD)를 연결합니다. 주의 : SRG 플랜지 어셈블리 또는 로터에 기계적인 충격이 없음을 확인합니다. </li></ol></li><li> 누설 시험 <ol><li> HLD 켜고 감지기가 될 때까지 기다립니다준비된. 는 AV HLD를 열고 AV 롬을 닫습니다. </li><li> HLD를 사용하여 설정을 펌프. 올바른 운영 절차에 대한 HLD 설명서를 참조하십시오. 설정에서 잔류 헬륨 가스를 펌프 ~ 30 분을 기다립니다. 헬륨 레벨이 HLD의 최소 검출 한계 내에 있는지 확인합니다. </li><li> 플랜지에 누설 테스트 그루브 통해 헬륨 가스를 분무. </li><li> 헬륨 수준의 변화를 측정한다. 챔버 꽉 누수가 있는지 확인합니다. 11 아빠 m 3 초 - - 1 (1 × 10 - 10 밀리바의 L 초 - 1) 헬륨 누설 율은 &lt;1 ×해야합니다. </li><li> 플랜지 누설의 경우에는, 플랜지를 다시 조이. </li><li> 누출이 없으면 누설 시험을 중지하고, 진공 배기 시스템. 는 AV 롬을 열고 AV의 HLD을 닫습니다. </li></ol></li></ol> 아웃 가스 요금 4. 측정 <ol&gt; <li> 절차를 펌프 <ol><li> 동시에 TMP 및 RP를 스위칭에 의해 진공 시스템을 펌프. </li><li> 펌핑 과정이 켜져있는 동안, 베이크 아웃에 필요한 항목을 수집; 전기 히터 테이프, 히터 제어기, 휴대용 멀티 미터, 알루미늄 박, 및 온도 센서 / 케이블. </li></ol></li><li> 베이크 아웃 절차 <ol><li> 플랜지 어셈블리에서 SRG 헤드를 제거합니다. 밴드 히터에서합니다 (SRG 플랜지 조립체와 TMP의 입구 플랜지 사이) 랩 진공 부품. </li><li> 확인하고 휴대용 멀티 미터를 사용하여 히터와 진공 부분 사이의 전기적 단락이없는 것을 보장한다. </li><li> 각각의 컨트롤러에 히터를 연결하고 알루미늄 호일의 챔버를 래핑합니다. </li><li> 34 ° C-2 ℃ / 분의 램프 속도로 150 ℃까지 온도를 올린다. </li><li> 베이크 아웃 프로그램 컨트롤러를 사용하여 24 ~ 48 시간 동안 150 ° C로 챔버를 잡아. RGA의 온도를 유지냉각 팬을 사용하여 50 ° C 미만 전자. </li><li> 드가 적어도 5 분 동안 전자 충격에 의해 각 RGA 필라멘트. </li><li> 가 H 2 O의 피크 (m / K = 18)는 H 2 피크 (m / K = 2)의 1/2 이하임을 보장 50 m / K 1에서 RGA 스펙트럼을 측정한다. 그렇지 않은 경우, 베이크 아웃을 계속합니다. </li><li> 시스템이 1 ° C-2 ℃ / 분의 램프 속도로 실온까지 냉각 시키. 아래 시원한 동안 측정 된 RGA 스펙트럼을 참조 누수를 확인합니다. </li><li> 시료 챔버 내의 잔류 가스 분석. RGA 스펙트럼을 측정한다. 는 AV 채널을 닫고 다시 RGA 스펙트럼을 측정한다. 시료 챔버의 RGA 스펙트럼 전과 AV 편을 닫은 후 얻은 스펙트럼 간의 차이에 대응한다. </li><li> 확인하는 등의 모든 불순물 가스의 합계 H 2 O, CO, 및 CO 2, 5 % 미만이고; 그렇지 않으면, 다시 베이크 아웃을 반복합니다. </li></ol></li><li> 스케줄링 운영지 참고 : SRG의 적절한 동작은 매우 중요하다. 지침은 SRG 운영 설명서를 참조하십시오. <ol><li> SRG 플랜지 조립품의 SRG 헤드를 조립합니다. </li><li> SRG 헤드의 축이 ± 2 ° (최대) (그림 4) 내에 있는지 확인합니다. 참조를 위해 레벨 미터를 사용합니다. </li><li> SRG를 시작하고 잔류 드래그, 보통 몇 시간이 걸리는 SRG의 압력에 관계없이 신호의 안정화를 기다립니다. </li><li> 이러한 가스 (H 2), 온도 (24 ° C) 및 측정 간격 (10 초)와 같은 적절한 입력 매개 변수를 입력합니다. </li></ol></li><li> 온도 제어를 개시하기위한 절차 <ol><li> 신호가 안정화되기를 기다리는 동안 시료의 온도를 안정화. 시스템을 통해 냉각수를 실행하기 위해 냉각 장치에 전환합니다. 15 ° C까지 유체 온도를 설정합니다. </li><li> 샘플 용 히터 컨트롤러를 시작합니다. 24 ° C로 목표 온도를 설정합니다. fo를 기다립니다R 온도는 오븐의 문을 닫은 후 ± 0.1 ° C 내에서 안정. </li></ol></li><li> SRG 신호를 획득하기위한 절차 <ol><li> 신호의 오프셋 값의 변화가 ± 1 × 10 내에 있는지 확인 - 9 아빠 / 초; 그렇지 않으면, 시스템으로부터의 SRG 분해와 로터 플랜지 또는 어셈블리를 변경 한 다음 3.5-4.4 반복한다. (이것이 가능하지 않다면,이 8-24 시간 오프셋. 이것은 측정 된 가스 방출 속도의 데이터로부터 감산 될의 기울기를 취득). </li><li> SRG 제어기에 의해 제공되는 신호 레벨을 확인; 적어도 -10 dB이어야한다. 이상적으로는 dB 0과 6을해야한다. 그러나, 최대 12 dB의 값이 허용됩니다. 신호가&gt; 14dB이면, SRG 동작을 멈춘다. 머리를 분리하고 골무 200 ℃로 가열한다. 단계 4.5.1부터 전체 동작을 반복합니다. </li><li> SRG 컨트롤러가 제공하는 댐핑 레벨을 확인; 최적 값 사이 -35과 고무 패드에 누워있는 TMP를 사용하여 시스템 및 스크롤 펌프에 일반적으로 만족 -60 dB. 그렇지 않으면, 실행중인 모든 장비를 중지하고 기계적 진동의 원인을 제거합니다. </li></ol></li><li> 의 RoR 데이터를 획득 <ol><li> 부드럽게 압력 형성을 시작하는 AV를 닫습니다. 기계적 충격에 SRG을 가하지 않도록주의하십시오. </li><li> 오븐의 문을 닫고 컴퓨터를 사용하여 8-24 시간 동안 압력 데이터를 수집. </li><li> PreCheck를 측정 데이터는 온도의 변화가 안정화 후 압력 상승이 10 % 오차 내에서 선형입니다 0.1 ° C ± 내에 있는지 확인합니다. 이러한 조건을 충족하는 경우, 측정을 멈춘다. 그렇지 않으면, 상기 압력 상승은 적어도 16 시간 동안 10 %의 오차 내에서 선형 측정 될 때까지 계속한다. </li><li> 모든 장비의 전원을 끄십시오. </li></ol></li><li> 가스 방출 속도의 계산 <ol><li> 온도 stabi 후 설정 압력을 선택사용 효율. </li><li> 피팅 선형 최소 제곱 법을 이용하여 압력 상승의 데이터를 장착하고 기울기를 계산한다. 밸브가 폐쇄 된 후에 경사 D P / D의 t 압력 상승의 속도를 측정한다. </li><li> 식을 사용하여 가스 방출 속도 Q (H 2 당량)을 계산 Q = (V / A) (D P / d를의 t) 아빠 m 3 초 - 1m - 2] V는 샘플 챔버의 체적 (m 3)이되고, 챔버 (2 m)의 기하학적 표면적이다. </li></ol></li></ol>

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	<li>Mamun, M. A., Elmustafa, A. A., Stutzman, M. L., Adderley, P. A., Poelker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+heat+treatments+and+coatings+on+the+outgassing+rate+of+stainless+steel+chambers.">Effect of heat treatments and coatings on the outgassing rate of stainless steel chambers.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 32 (2), 021604 (2014).</li><li>Sasaki, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+SS+304/316+hydrogen+outgassing+to+2x10&#8722;15+torr+l+/cm2+s.">Reducing SS 304/316 hydrogen outgassing to 2x10&#8722;15 torr l /cm2 s.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 25 (4), 1309-1311 (2007).</li><li>He, P., Hseuh, H. C., Mapes, M., Todd, R., Weiss, D., Wilson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outgassing+properties+of+the+spallation+neutron+source+ring+vacuum+chambers+coated+with+titanium+nitride.">Outgassing properties of the spallation neutron source ring vacuum chambers coated with titanium nitride.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 22 (3), 705-710 (2004).</li><li>Bernardini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Air+bake-out+to+reduce+hydrogen+outgassing+from+stainless+steel.">Air bake-out to reduce hydrogen outgassing from stainless steel.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 16 (1), 188-193 (1998).</li><li>Park, C., Chung, S., Liu, X., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+in+hydrogen+outgassing+from+stainless+steels+by+a+medium-temperature+heat+treatment.">Reduction in hydrogen outgassing from stainless steels by a medium-temperature heat treatment.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 26 (5), 1166-1171 (2008).</li><li>Kamiya, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vacuum+chamber+made+of+soft+magnetic+material+with+high+Permeability.">Vacuum chamber made of soft magnetic material with high Permeability.</a> Vacuum. 98, 12-17 (2013).</li><li>Park, C., Ha, T., Cho, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+outgassing+rates+of+low-carbon+steels.">Thermal outgassing rates of low-carbon steels.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 34 (2), 021601 (2016).</li><li>Battes, K., Day, C., Hauer, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outgassing+rate+measurements+of+stainless+steel+and+polymers+using+the+difference+Method.">Outgassing rate measurements of stainless steel and polymers using the difference Method.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 33 (2), 021603 (2015).</li><li>Jousten, K., Putzke, S., Buthig, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+pressure+measurement+standard+for+characterizing+partial+pressure+analyzers+and+measuring+outgassing+rates.">Partial pressure measurement standard for characterizing partial pressure analyzers and measuring outgassing rates.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 33 (6), 061603 (2015).</li><li>Redhead, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommended+practices+for+measuring+and+reporting+outgassing+data.">Recommended practices for measuring and reporting outgassing data.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 20 (5), 1667-1675 (2002).</li><li>Jousten, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+total+pressure+gauges+in+the+UHV+and+XHV+regions.">Calibration of total pressure gauges in the UHV and XHV regions.</a> J. Vac. Soc. Jpn. 37 (9), 678-685 (1994).</li><li>Nemanic, V., Setina, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outgassing+in+thin+wall+stainless+steel+cells.">Outgassing in thin wall stainless steel cells.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 17 (3), 1040-1046 (1999).</li><li>Nemanic, V., Setina, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+thermal+treatment+procedures+to+reduce+hydrogen+outgassing+rate+in+thin+wall+stainless+steel+cells.">A study of thermal treatment procedures to reduce hydrogen outgassing rate in thin wall stainless steel cells.</a> Vacuum. 53, 277-280 (1999).</li><li>Berg, R. F., Fedchak, 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=NIST+Calibration+Services+for+Spinning+Rotor+Gauge+Calibrations.">NIST Calibration Services for Spinning Rotor Gauge Calibrations.</a> Natl. Inst. Stand. Technol. Spec. Publ. , 250-293 (2015).</li><li>Kou, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Welding Metallurgy. , 13-16 (2003).</li><li>Fruehan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Vacuum Degassing of Steel. , (1990).</li><li>Fedchak, J. A., Scherschligt, J., Sefa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+Build+a+Vacuum+Spring-transport+Package+for+Spinning+Rotor+Gauges.">How to Build a Vacuum Spring-transport Package for Spinning Rotor Gauges.</a> J. Vis. Exp. (110), e53937 (2016).</li><li>Saitoh, M., Shimura, K., Iwata, T., Momose, T., Ishimaru, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+vacuum+gauges+on+outgassing+rate+measurements.">Influence of vacuum gauges on outgassing rate measurements.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 11 (5), 2816-2821 (1993).</li><li>Calder, R., Lewin, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+stainless-steel+outgassing+in+ultra-high+vacuum.">Reduction of stainless-steel outgassing in ultra-high vacuum.</a> Brit. J. Appl. Phys. 18, 1459-1472 (1967).</li></ol>

The authors have no conflict of interest to declare.

가스 발생 속도의 측정을위한 여러 방법이 문헌에보고되었다. 실험 방법은 처리량, 전도도 변조, 두 경로, ROR 및 이러한 방법의 변화를 포함한다. 그러나, 하나의 방법은 필요한 아웃 개싱 데이터를 얻기위한 이상적인 없다. 10 SRG를 이용한 방법의 RoR 그러나, 낮은 가스 방출 물질의 측정을위한 선택의 방법이되었다. 11 ~ 13 SRG (17)는 종종 잘못된 펌프 또는 가스 방출 조치없?...

강의는 정기적으로 인해 우수한 기계적 특성의 건설에 사용됩니다. 특정 강 (특히 철 강재) 진공과 관련된 애플리케이션을위한 재료가 바람직하다. 종류 및 등급에 따라,이 강은 높은 진공에 필수적인 충분히 낮은 가스 방출 속도가 (HV를, 10-7 &lt;P &lt;10-5 PA) 또는 초고 진공 (UHV 10 -10 &lt;P &lt;10-7 PA) 시스템 . 또한, 광범위한 연구 1-3 가스 방출 줄일 특별한 전처리 과정의 개발 방향으로 진행되고있다. 전처리 수단은 펌핑 투자를 최소화하거나, HV에서 UHV 또는 UHV에서 극한 고진공 (- 10 파 p &lt;10)에 진공을 개선하도록 설계된다. 많은 실제 방법은 탈기 쥐를 줄이기 위해 제안되었지만철, 강철의 예는 최근 방법은 낮은 가스 방출 속도를 얻기 위해 필요한 시간과 온도를 줄이는 데 초점을 맞추고있다. 350 ° C-450 °에서 열처리 진공 오히려 800 ° C-950 ° C에서 소성 C,이 방법의 좋은 예이다. 1,4,5은 또한, 특정 진공 응용 프로그램에 대한 이상적인 재료를 선택하는 것은 매우 중요하다; 예를 들어, 자기장 차폐에 사용하기위한 매우 낮은 가스 방출 속도를 갖는 페라이트 재료를 선택하는 단계를 포함한다. 6,7 이러한 조사 중에 가스 방출 속도를 정밀하게 측정은 후보 물질의 스크리닝이나 각종 전처리 절차의 유효성을 검증하기위한 조건이다. 아웃 가스의 측정에 사용되는 8,9 가장 일반적인 실험 방법은 처리량 레이트의 압력 상승 방법이다. 10 최근 다양한 실험이 RoR에 이용한 스핀 방식에 기초하여 상기 수소 가스 발생 속도를 측정하기 위해 실시되었다닝 로터 게이지 (SRG). 1 SRG를 사용하여 11-13의 RoR 방법들은 강철로 만들어진 진공 시스템에서 달성 가능한 낮은 압력을 제한하는 매우 낮은 수소 가스 발생 속도를 측정하는데 매우 적합하다. SRG 무시할 펌핑 또는 탈기 작용이 있기 때문이다. 또한, SRG는 고진공 및 초고 진공 영역에서 우수한 정확도와 우수한 선형성을 갖는다. (14) RoR에 실험에 게시 된 문헌이 제한되어 있음을 감안할 때, 그것은 방법의 깊은 이해를 개발하기 위해 실험 내용을 설명 할 가치가있다. 이 비디오 문서에서는 상세하게 실험을 설정하는 과정을 설명하고 RoR에 방법을 사용하여 가스 방출을 측정을 수행하기 위해 자세한 설명을 제공한다. 상기 방법의 효과를 입증하기 위해, 두 개의 널리 사용되는 강재 (스테인리스 304 연강 S20C)의 가스 발생 속도는 수소 outgassin을 감소시키기 전에 예열 처리 후에 측정 하였다g 속도. 사전 및 후 처리 값을 비교 하였다. 비교적 간단한 설치를 사용하는 전형적인 실험의 결과는 낮은 수소 탈기 속도를 평가하는 최적화 방법의 효능을 입증하기 위해 제공된다.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Sample chamber&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stainless steel, 304</td><td>POSCO&lt;br /&gt;(www.posco.co.kr)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mild steel, D3752</td><td>Xiangtan Iron&amp;amp;Steel co.,LTD (http://www.hnxg.com)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mild steel, D3752</td><td>SeAh Besteel (www.seahbesteel.co.kr)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Cleaning&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cleaning bath</td><td>Samill IDS</td><td></td><td>Ultrasonic cleaning, heating, timer, concentration control&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Acetone</td><td>Samchun Chemical (www.samchun.com)</td><td>A1759</td><td>HPLC grade (99.7%)</td></tr><tr><td>Tekusolv</td><td>NCH Co.&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp; (www.nch.com)</td><td>0368-0058J</td><td>Solvents</td></tr><tr><td>BN cleaner</td><td>Henkel surface technologies (na.henkel-adhesives.com)</td><td>6610263775</td><td>Alkaline, pH 13</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Fisher Scientific (www.fishersci.com)</td><td>A995-4</td><td>HPLC Reagent (99.9%)</td></tr><tr><td>Deionized water (Electro deionizer SYSTEM)</td><td>A.T.A&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp; (www.atagroup.co)</td><td>EDI SYSTEM</td><td></td></tr><tr><td>Liquid N&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; gas</td><td>Hanyoung (www.gasmaster.co.kr)</td><td>B/T 176 L</td><td>LN&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; dewar, purity 99.999%</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Welding&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tungsten Inert Gas wedling machine</td><td>Thermal Arc (www.victortechnologies.com/thermalarc)</td><td>400GTSW</td><td>Ar gas preflow and postflow 8 L/min, backflow 5 L/min</td></tr><tr><td>turning jig</td><td>Vactron&lt;br /&gt;(www.vactron.co.kr)</td><td>Made to order</td><td>Made to order</td></tr><tr><td>Ar gas</td><td>Lindekorea (www.lindekorea.com)</td><td></td><td>Purity 99.999%</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Leak test&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Leak detector</td><td>Adixen&lt;br /&gt;(www.adixen.fr/en/)</td><td>ASM380</td><td>Pumping Speed (air): 9.7 L/sec</td></tr><tr><td>He gas</td><td>Lindekorea (www.lindekorea.com)</td><td></td><td>Purity 99.999%</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Vacuum equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spinning rotor gauge&amp;nbsp;</td><td>MKS Instruments (www.mks.com)</td><td>SRG-3</td><td>Controller, head, and thimble set</td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>Tektronix&lt;br /&gt;(www.tek.com)</td><td>TDS2012B</td><td></td></tr><tr><td>Residulal gas analyser</td><td>Balzers</td><td>QMA200</td><td>m/e 0-100&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>TMP (HiPace 80)</td><td>Pfeiffer Vacuum (www.pfeiffer-vacuum.com)</td><td>PMP03941</td><td>Pumping Speed (N&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;): 67 L/sec</td></tr><tr><td>Scroll pump</td><td>Anest Iwata&lt;br /&gt;(www.anest-iwata.co.jp)</td><td>ISP 90</td><td>Pumping Speed (Air): 1.8 L/sec</td></tr><tr><td>All-metall easy close angle valve (CF35)</td><td>VAT Inc.&lt;br /&gt;(www.vatvalve.com)</td><td>54032-GE02-0002</td><td>Rotatable flange</td></tr><tr><td>Angle valve (KF25)</td><td>MDC Vacuum Inc. (www.mdcvacuum.com)</td><td>KAV-100</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Temperature control&amp;nbsp;&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chiller</td><td>JEIO Tech&lt;br /&gt;(www.jeiotech.com)</td><td>RW-2025G</td><td></td></tr><tr><td>Cooling line</td><td>LS Metal&lt;br /&gt;(www.lsmetal.biz)</td><td>C1100</td><td>Level Wound Coil, Diameter 10 mm</td></tr><tr><td>Heater controllers</td><td>HMT</td><td>Made to order</td><td>Bakeout program controller</td></tr><tr><td>Electrical heater tapes</td><td>Brisk heat (www.briskheat.com)</td><td>BIH101080L</td><td></td></tr><tr><td>Thermocouple (K type)</td><td>miraesensor (www.miraesensor.com)</td><td>MR-2290</td><td></td></tr><tr><td>Handheld multimeter</td><td>Saehan&lt;br /&gt;(www.saehan.co.kr)</td><td>3234</td><td></td></tr><tr><td>Data recorder (Temp.)</td><td>Yokogawa (www.yokogawa.com)</td><td>GP10-1E1F-UC10</td><td></td></tr></tbody></table>

measurement of outgassing rates of steels

강은 일반적으로 인해 양호한 기계적 부식 진공 특성 진공 시스템의 제조에 재료를 사용한다. 철강의 다양한 높거나 초고 진공 응용 프로그램에 필요한 낮은 가스 방출의 기준을 충족. 그러나, 소정의 재료는 그 제조 공정이나 제조시에 관련된 다양한 전처리 공정에 따라 다양한 가스 방출 속도를 제공 할 수있다. 따라서, 가스 발생 속도의 측정은 특정의 진공 응용에 매우 바람직하다. 이러한 이유로, 레이트의 압력 상승 (RoR에) 방법들은 베이크 아웃 후 수소 가스 발생을 측정하는 데 사용된다. 이 문서에서, 설계 및 방법 RoR에 관련된 실험 프로토콜의 실행에 대한 상세한 설명이 제공된다. 의 RoR 방법은 아웃 가스 또는 진공 게이지의 펌핑 작용에 기인 에러를 최소화하기 위해 회전하는 로터 게이지를 사용한다. 가스 방출의이 일반 강재의 속도 (스테인리스 스틸 및 mILD 스틸)을 측정 하였다. 측정은 이전과 강재의 가열 전처리 후에 이루어졌다. 강재의 가열 전처리는 아웃 개싱을 감소 하였다. 가스 방출의 매우 낮은 비율 (11 - 아빠 m 3 초 - (10)의 순서 1 m는 - 2) 정기적으로 상대적으로 작은 샘플을 사용하여 측정 할 수있다.

예상 된 바와 같이, 베이크 아웃 후에 잔류 가스는 주로 수소였다. 7 SRG를 사용하여 측정 된 압력 상승 장시간 (도 5) 위에 선형이었다. 따라서, readsorption 효과는 미미할 수 있으며 본 연구에서 시험 된 강재 극한 가스 방출 속도 (Q)이 RoR에 방법을 사용하여 평가 될 수있다. 10 측정 압력 상승 데이터는 선형 최소 제곱 피팅 방법을 사용하여...

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Measurement of Outgassing Rates of Steels

A protocol for the measurement of outgassing rates of hydrogen from ordinary steel vacuum chambers using the rate-of-pressure rise method is presented.

강의의 아웃 가스 요금의 측정

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of ...

measurement-of-outgassing-rates-of-steels

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Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the biogeochemical drivers of climate change and to the development and evaluation of GHG mitigation strategies based on modulation of landscape management practices. The static chamber-based method described here is based on trapping gases emitted from the soil surface within a chamber and collecting samples from the chamber headspace at regular intervals for analysis by gas chromatography. Change in gas concentration over time is used to calculate flux. This method can be utilized to measure landscape-based flux of carbon dioxide, nitrous oxide, and methane, and to estimate differences between treatments or explore system dynamics over seasons or years. Infrastructure requirements are modest, but a comprehensive experimental design is essential. This method is easily deployed in the field, conforms to established guidelines, and produces data suitable to large-scale GHG emissions studies.

This article showcases the static chamber-based method for measurement of greenhouse gas flux from soil systems. With relatively modest infrastructure investments, measurements may be obtained from multiple treatments/locations and over timeframes ranging from hours to years.

정적 챔버를 사용하여 농업 토양에서 온실 가스 유출 측정

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

연구

환경과학

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe (casing), and protects metal components from corrosive fluids. These are essential for uncompromised wellbore integrity. Cements can undergo multiple forms of failure, such as debonding at the cement/rock and cement/metal interfaces, fracturing, and defects within the cement matrix. Failures and defects within the cement will ultimately lead to fluid migration, resulting in inter-zonal fluid migration and premature well abandonment. Currently, there are over 1.8 million operating wells worldwide and over one third of these wells have leak related problems defined as Sustained Casing Pressure (SCP)1. 
The focus of this research was to develop an experimental setup at bench-scale to explore the effect of mechanical manipulation of wellbore casing-cement composite samples as a potential technology for the remediation of gas leaks. 
The experimental methodology utilized in this study enabled formation of an impermeable seal at the pipe/cement interface in a simulated wellbore system. Successful nitrogen gas flow-through measurements demonstrated that an existing microannulus was sealed at laboratory experimental conditions and fluid flow prevented by mechanical manipulation of the metal/cement composite sample. Furthermore, this methodology can be applied not only for the remediation of leaky wellbores, but also in plugging and abandonment procedures as well as wellbore completions technology, and potentially preventing negative impacts of wellbores on subsurface and surface environments.

This article reports on a laboratory scale investigation of an existing field procedure and its adaptation for sealing of leaky wellbores. It consists of mechanical expansion of metal pipe, which results in an improved metal/cement bond, ultimate sealing of hydraulic pathways and prevention of gas leaks caused by the presence of a microannular channel.

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe ...

공학

Lab-Scale Model to Evaluate Odor and Gas Concentrations Emitted by Deep Bedded Pack Manure

A lab-scaled simulated bedded pack model was developed to study air quality and nutrient composition of deep-bedded packs used in cattle mono-slope facilities. This protocol has been used to effectively evaluate many different bedding materials, environmental variables (temperature, humidity), and potential mitigation treatments that can improve air quality in commercial deep-bedded mono-slope facilities. The model is dynamic and allows researchers to easily collect many chemical and physical measurements from the bedded pack. Weekly measurements, collected over the course of six to seven weeks, allows sufficient time to see changes in air quality measurements over time as the bedded pack matures. The data collected from the simulated bedded packs is within the range of concentrations previously measured in commercial deep-bedded mono-slope facilities. Past studies have demonstrated that 8 - 10 experimental units per treatment are sufficient to detect statistical differences among the simulated bedded packs. The bedded packs are easy to maintain, requiring less than 10 minutes of labor per bedded packs per week to add urine, feces, and bedding. Sample collection using the gas sampling system requires 20 - 30 minutes per bedded pack, depending on the measurements that are being collected. The use of lab-scaled bedded packs allows the researcher to control variables such as temperature, humidity, and bedding source that are difficult or impossible to control in a research or commercial facility. While not a perfect simulation of &#34;real-world&#34; conditions, the simulated bedded packs serve as a good model for researchers to use to examine treatment differences among bedded packs. Several lab-scale studies can be conducted to eliminate possible treatments before trying them in a research or commercial-sized facility.

A protocol has been developed to measure gases, odors, and nutrient composition in lab-scaled bedded manure packs, which can be used to study ways to improve air quality in commercial cattle facilities using deep-bedded manure packs.

냄새 및 가스 농도 깊은 방출 실험실 스케일 모델 침대 팩 비료

A lab-scaled simulated bedded pack model was developed to study air quality and nutrient composition of deep-bedded packs used in cattle mono-slope ...

Metal Corrosion and the Efficiency of Corrosion Inhibitors in Less Conductive Media

Material corrosion can be a limiting factor for different materials in many applications. Thus, it is necessary to better understand corrosion processes, prevent them and minimize the damages associated with them. One of the most important characteristics of corrosion processes is the corrosion rate. The measurement of corrosion rates is often very difficult or even impossible especially in less conductive, non-aqueous environments such as biofuels. Here, we present five different methods for the determination of corrosion rates and the efficiency of anti-corrosion protection in biofuels: (i) a static test, (ii) a dynamic test, (iii) a static test with a reflux cooler and electrochemical measurements (iv) in a two-electrode arrangement and (v) in a three-electrode arrangement. The static test is advantageous due to its low demands on material and instrumental equipment. The dynamic test allows for the testing of corrosion rates of metallic materials at more severe conditions. The static test with a reflux cooler allows for the testing in environments with higher viscosity (e.g., engine oils) at higher temperatures in the presence of oxidation or an inert atmosphere. The electrochemical measurements provide a more comprehensive view on corrosion processes. The presented cell geometries and arrangements (the two-electrode and three-electrode systems) make it possible to perform measurements in biofuel environments without base electrolytes that could have a negative impact on the results and load them with measurement errors. The presented methods make it possible to study the corrosion aggressiveness of an environment, the corrosion resistance of metallic materials, and the efficiency of corrosion inhibitors with representative and reproducible results. The results obtained using these methods can help to understand corrosion processes in more detail to minimize the damages caused by corrosion.

The testing of processes associated with material corrosion can often be difficult especially in non-aqueous environments. Here, we present different methods for short-term and long-term testing of corrosion behavior of non-aqueous environments such as biofuels, especially those containing bioethanol.

금속 부식 및 보다 적게 전도성 매체에서 부식 억제제의 효율성

Material corrosion can be a limiting factor for different materials in many applications. Thus, it is necessary to better understand corrosion processes, ...

Design and Use of a Full Flow Sampling System (FFS) for the Quantification of Methane Emissions

The use of natural gas continues to grow with increased discovery and production of unconventional shale resources. At the same time, the natural gas industry faces continued scrutiny for methane emissions from across the supply chain, due to methane&#39;s relatively high global warming potential (25-84x that of carbon dioxide, according to the Energy Information Administration). Currently, a variety of techniques of varied uncertainties exists to measure or estimate methane emissions from components or facilities. Currently, only one commercial system is available for quantification of component level emissions and recent reports have highlighted its weaknesses.
In order to improve accuracy and increase measurement flexibility, we have designed, developed, and implemented a novel full flow sampling system (FFS) for quantification of methane emissions and greenhouse gases based on transportation emissions measurement principles. The FFS is a modular system that consists of an explosive-proof blower(s), mass airflow sensor(s) (MAF), thermocouple, sample probe, constant volume sampling pump, laser based greenhouse gas sensor, data acquisition device, and analysis software. Dependent upon the blower and hose configuration employed, the current FFS is able to achieve a flow rate ranging from 40 to 1,500 standard cubic feet per minute (SCFM). Utilization of laser-based sensors mitigates interference from higher hydrocarbons (C2+). Co-measurement of water vapor allows for humidity correction. The system is portable, with multiple configurations for a variety of applications ranging from being carried by a person to being mounted in a hand drawn cart, on-road vehicle bed, or from the bed of utility terrain vehicles (UTVs). The FFS is able to quantify methane emission rates with a relative uncertainty of &#177; 4.4%. The FFS has proven, real world operation for the quantification of methane emissions occurring in conventional and remote facilities.

Design and Use of a Full Flow Sampling System FFS for the Quantification of Methane Emissions

We have designed, developed, and implemented a novel full flow sampling system (FFS) for quantification of methane emissions and greenhouse gases from across the natural gas supply chain.

메탄 배출량의 정량화를위한​​ 설계 및 전체 흐름 샘플링 시스템 (FFS)의 사용

The use of natural gas continues to grow with increased discovery and production of unconventional shale resources. At the same time, the natural gas ...

The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, building and food industries, amongst others. Polyester and coatings containing both polyester and silica nanoparticles (SiO2NPs) have been widely used to protect steel substrata from corrosion. In this study, we utilized X-ray photoelectron spectroscopy, attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy, water contact angle measurements, optical profiling and atomic force microscopy to provide an insight into how exposure to sunlight can cause changes in the micro- and nanoscale integrity of the coatings. No significant change in surface micro-topography was detected using optical profilometry, however, statistically significant nanoscale changes to the surface were detected using atomic force microscopy. Analysis of the X-ray photoelectron spectroscopy and attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy data revealed that degradation of the ester groups had occurred through exposure to ultraviolet light to form COO&#903;, -H2C&#903;, -O&#903;, -CO&#903; radicals. During the degradation process, CO and CO2 were also produced.

Two types of surfaces, polyester-coated steel and polyester coated with a layer of silica nanoparticles, were studied. Both surfaces were exposed to sunlight, which was found to cause substantial changes in the chemistry and nanoscale topography of the surface.

햇빛에 노출 된 표면에 실리카 나노 입자 - 폴리 에스테르 코팅의 진화

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, ...

Determining the Chemical Composition of Corrosion Inhibitor/Metal Interfaces with XPS: Minimizing Post Immersion Oxidation

An approach for acquiring more reliable X-ray photoelectron spectroscopy data from corrosion inhibitor/metal interfaces is described. More specifically, the focus is on metallic substrates immersed in acidic solutions containing organic corrosion inhibitors, as these systems can be particularly sensitive to oxidation following removal from solution. To minimize the likelihood of such degradation, samples are removed from solution within a glove box purged with inert gas, either N2 or Ar. The glove box is directly attached to the load-lock of the ultra-high vacuum X-ray photoelectron spectroscopy instrument, avoiding any exposure to the ambient laboratory atmosphere, and thus reducing the possibility of post immersion substrate oxidation. On this basis, one can be more certain that the X-ray photoelectron spectroscopy features observed are likely to be representative of the in situ submerged scenario, e.g. the oxidation state of the metal is not modified.

A protocol to avoid the oxidation of metallic substrates during sample transfer from an inhibited acidic solution to an X-ray photoelectron spectrometer is presented.

XPS와 부식 억제제 / 금속 인터페이스의 화학 성분을 결정 : 최소화 포스트 집중 산화

An approach for acquiring more reliable X-ray photoelectron spectroscopy data from corrosion inhibitor/metal interfaces is described. More specifically, ...

화학

Applicability Analysis of Assessment Methods for Morphological Parameters of Corroded Steel Bars

The irregular and uneven residual sections along the length of a corroded steel bar substantially change its mechanical properties and significantly dominate the safety and performance of an existing concrete structure. As a result, it is important to measure the geometry and amount of corrosion of a steel bar in a structure properly to assess the residual bearing capacity and service life of the structure. This paper introduces and compares five different methods for measuring the geometry and amount of corrosion of a steel bar. A single 500 mm long and 14 mm diameter steel bar is the specimen that is subjected to accelerated corrosion in this protocol. Its morphology and the amount of corrosion were carefully measured before and after using mass loss measurements, a Vernier caliper, drainage measurements, 3D scanning, and X-ray micro-computed tomography (XCT). The applicability and suitability of these different methods were then evaluated. The results show that the Vernier caliper is the best choice for measuring the morphology of a non-corroded bar, while 3D scanning is the most suitable for quantifying the morphology of a corroded bar.

This paper measures the geometry and the amount of corrosion of a steel bar using different methods: mass loss, calipers, drainage measurements, 3D scanning, and X-ray micro-computed tomography (XCT).

The irregular and uneven residual sections along the length of a corroded steel bar substantially change its mechanical properties and significantly ...

Quantitative Analysis by Thermogravimetry-Mass Spectrum Analysis for Reactions with Evolved Gases

During energy conversion, material production, and metallurgy processes, reactions often have the features of unsteadiness, multistep, and multi-intermediates. Thermogravimetry-mass spectrum (TG-MS) is seen as a powerful tool to study reaction features. However, reaction details and reaction mechanics have not been effectively obtained directly from the ion current of TG-MS. Here, we provide a method of an equivalent characteristic spectrum analysis (ECSA) for analyzing the mass spectrum and giving the mass flow rate of reaction gases as precise as possible. The ECSA can effectively separate overlapping ion peaks and then eliminate the mass discrimination and temperature-dependent effect. Two example experiments are presented: (1) the decomposition of CaCO3 with evolved gas of CO2 and the decomposition of hydromagnesite with evolved gas of CO2 and H2O, to evaluate the ECSA on single-component system measurement and (2) the thermal pyrolysis of Zhundong coal with evolved gases of inorganic gases CO, H2, and CO2, and organic gases C2H4, C2H6, C3H8, C6H14, etc., to evaluate the ECSA on multi-component system measurement. Based on the successful calibration of the characteristic spectrum and relative sensitivity of specific gas and the ECSA on mass spectrum, we demonstrate that the ECSA accurately gives the mass flow rates of each evolved gas, including organic or inorganic gases, for not only single but multi-component reactions, which cannot be implemented by the traditional measurements.

Precise determination of the evolved gases&#39; flow rate is key to study the details of reactions. We provide a novel quantitative analysis method of equivalent characteristic spectrum analysis for thermogravimetry-mass spectrum analysis by establishing the calibration system of the characteristic spectrum and relative sensitivity, for obtaining the flow rate.

Thermogravimetry 질량 스펙트럼 분석 진화 가스와 반응에 대 한 정량 분석

During energy conversion, material production, and metallurgy processes, reactions often have the features of unsteadiness, multistep, and ...

Identification and Quantification of Decomposition Mechanisms in Lithium-Ion Batteries; Input to Heat Flow Simulation for Modeling Thermal Runaway

The risks and possible accidents related to the normal use of lithium-ion batteries remain a serious concern. In order to get a better understanding of thermal runaway (TR), the exothermic decomposition reactions in anode and cathode were studied, using a Simultaneous Thermal Analysis (STA)/Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS)/Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrometer system. These techniques allowed the identification of the reaction mechanisms in each electrode, owing to the analysis of evolved gaseous species, the amount of heat released and mass loss. These results provided insight into the thermal events happening within a broader temperature range than covered in previously published models. This allowed the formulation of an improved thermal model to depict TR. The heat of reaction, activation energy, and frequency factor (thermal triplets) for each major exothermic process at material level were investigated in a Lithium Nickel-Manganese-Cobalt-Oxide (NMC (111))-Graphite battery cell. The results were analyzed, and their kinetics were derived. These data can be used to successfully simulate the experimental heat flow.

This work aims at determining the reaction kinetics of Li-ion battery cathode and anode materials undergoing thermal runaway (TR). Simultaneous Thermal Analysis (STA)/Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrometer/Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) were used to reveal thermal events and to detect evolved gases.

The risks and possible accidents related to the normal use of lithium-ion batteries remain a serious concern. In order to get a better understanding of ...

강의의 아웃 가스 요금의 측정

요약

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이 비디오의 챕터

정적 챔버를 사용하여 농업 토양에서 온실 가스 유출 측정

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

냄새 및 가스 농도 깊은 방출 실험실 스케일 모델 침대 팩 비료

금속 부식 및 보다 적게 전도성 매체에서 부식 억제제의 효율성

메탄 배출량의 정량화를위한 설계 및 전체 흐름 샘플링 시스템 (FFS)의 사용

햇빛에 노출 된 표면에 실리카 나노 입자 - 폴리 에스테르 코팅의 진화

XPS와 부식 억제제 / 금속 인터페이스의 화학 성분을 결정 : 최소화 포스트 집중 산화

Applicability Analysis of Assessment Methods for Morphological Parameters of Corroded Steel Bars

Thermogravimetry 질량 스펙트럼 분석 진화 가스와 반응에 대 한 정량 분석

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