Name: measurement of outgassing rates of steels
Uploaded: 2016-12-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Outgassing Rates of Steels at JoVE.com

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).

Dikkat: ekipman ve örnek odaları montaj sırasında tüm uygun güvenlik uygulamalarını takip edin. Kişisel koruyucu donanım (koruyucu gözlük, eldiven, emniyet ayakkabıları, vs.) giyiniz. Bir örnek Vakum Odası 1. Fabrikasyon <ol><li> Vakum odasının tasarımı ve imalat <ol><li> Hazırlayın ve ticari bir satıcıdan veya örnek vakum odasını üretimi için bir ev makine atölyesi tasarım çizimleri gönderin. S20c çelikten yapılmış bir vakum odasına çizim tasarım temsili bir örneği Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. Bu deneyde tasarlanmış odası çok temel ve yaygın elektrik şirketleri tarafından istihdam edilmektedir. NOT: Üretici UHV sistemlerinin temel bilgilere sahip olmalıdır. </li><li> çizim ile uyumu sağlamak için tüm boyutları kontrol edin. </li><li> (Işleme) vakum odasını şekillendirmek sonra, da önlemek için plastik uç CF flanşlar kapağıTaşıma sırasında mage. </li></ol></li><li> Temizlik NOT: Kimyasal temizlik sırasında yerel çevre, sağlık ve güvenlik yönetmeliklerine uyun. Kişisel koruyucu ekipmanları kullanınız. vinil eldiven kullanarak parçaları anlaştım. çıplak elle parçalara dokunmayın. <ol><li> çelikler için UHV temizleme prosedürü izleyerek çelik parçaları temizleyin. Tipik temizleme prosedürü, aşağıda tarif edilmiştir. </li><li> 5 dakika boyunca oda sıcaklığında, aseton gibi bir çözücü kullanılarak parçaları temizleyin. </li><li> Bir BN temizleyici (pH 13) ile 20 dakika süreyle bir ultrasonik banyoda parçaları temizleyin. </li><li> 20 dakika boyunca iyonu giderilmiş su ile iyice durulanır, 10 dakika boyunca musluk suyu ile parçalar durulayın. </li><li> alkol ile iyice durulayın ve kuru azot gazı kullanarak kurutun darbe. </li><li> Temiz, tüy bırakmayan bir kağıt parçaları sarın ve bir gün kurumaya parçaları izin verir. </li></ol></li><li> Kaynak NOT: çıplak elle parçalara dokunmayın. Bizlder UHV kaynak konusunda eğitilmelidir. <ol><li> Bir kaynak bankta parçaları yerleştirin. </li><li> parçaları ön montajını ve tasarım çizim göre parçalar hizalayın. </li><li> argon gazı (5 L / dk) ile geri tasfiye kaynak esnasında korozyonu önlemek için. </li><li> Tack Volfram atıl gaz (TIG) kaynak tekniği (: / dk 8-9 L argon debisi) kullanarak uç flanş kaynak. 15 </li><li> Kaynak uç flanşları tamamen TIG tekniği ve bir dönüm jig kullanarak. ısıdan etkilenen bölge oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin. argon gazı akışını durdurun. </li></ol></li><li> Sızıntı testi <ol><li> Bir CF boş flanş ile odasının bir ucunu mühür. </li><li> Bir helyum kaçak detektörü (YDD) diğer ucunu. </li><li> HLD kullanarak örnek vakum odasını aşağı pompa. </li><li> Bir vinil çanta içinde ısı kaynaklı dikiş yerleştirin ve helyum gazı ile çantayı doldurun. </li><li> helyum düzeyinde herhangi bir değişiklik ölçün. kamara sızdırmaz olduğundan emin olun. helyum kaçak oranı shou11 Pa m 3 sn - - 1 (1 × 10 - 10 mbar L sn - 1) ld &lt;1 × 10 olmak. </li><li> kaçak görülürse, odasını havalandırın. Aksi takdirde, (tekrar 1.4.5 ile 1.3.3 adımları) havalandırma sonra vakum odasını reweld. </li></ol></li></ol> Fırın 2. Fabrikasyon <ol><li> Hazırlayın ve bir satıcı ya da fırın imalatı için bir ev makine atölyesi tasarım çizimleri gönderin. Şekil 2&#39;de gösterilen resme bakınız. </li><li> Belirli Malzemeleri / Ekipman Listesi Termik açıklanan gerekli parça ve ekipmanları tedarik. </li><li> soğutma hattını bağlayın. </li><li> Bir soğutucu su soğutma sağlayın. chiller çalıştırın ve su sızıntıları kontrol edin. chilleri durdurun. </li></ol> RoR Ölçümler için 3. Deneysel Kurulum <ol><li> belirtilen gerekli vakum ekipmanları / donanım toplayınBelirli Malzemeleri / Ekipmanları. Test kurulumu öncelikle bir SRG oluşur, bir kalıntı gaz analizörü (RGA), bir kaba pompası (RP) ile donatılmış bir turbomoleküler pompa (TMP), bir all-metal açı vana (AV Ch), tee (CF35), ve bir redüktör (CF63 için CF35). Ek öğeler Belirli Malzemeleri / Ekipman Listesinde listelenen bir helyum kaçak dedektörü ve bir UHV göstergesi içerebilir. AV Ch SRG kapalı seviyeye koltuk (mühürleme) tarafında bir döner flanş olmalıdır. </li><li> Montaj için gerekli anahtarları (M6 ve M8), bakır conta (CF35 ve CF63) ve cıvataları / somunları (M6 ve M8) toplayın. </li><li> SRG monte endüstriyel seviye ölçeri kullanın. </li><li> vinil eldiven kullanarak parçaları anlaştım. çıplak ellerle vakum maruz yüzeyine dokunmayın. Emniyet ayakkabıları giyin. </li><li> Deney düzeneğinin montaj <ol><li> gösterildiği gibi, numune kenanna pompa tarafından bakır contalar kullanılarak vakum elemanları, sırasıyla monte <stRong&gt; Şekil 3. Her zaman örnek odasına bakan vana koltuk tarafını yerleştirin. Tüm flanş eklemleri yüz yüze bir İngiliz anahtarı (M6) kullanarak bir bakır conta (CF35) ile, örnek odasının ve oda izolasyon vanasının (AV Ch) arasındaki eklem dışında sıkın. </li><li> SRG flanş montaj ve SRG kafasının ekseni seviyesi ölçer kullanarak dikey olacak şekilde numune odasına ayarlayın; ± 2 ° (maksimum) (Şekil 4) içinde. SRG flanşındaki seviyesini korurken, yüz-yüze numune odasına ve AV Ch arasındaki flanş eklem sıkın. Ayrıntılı talimatlar için SRG kullanım kılavuzuna başvurun. </li><li> RP ve TMP egzoz ucunun kelepçe flanş (KF) bağlantı noktasına izolasyon vanaları ile HLD (AV Ro, AV YDD) bağlayın. Dikkat: SRG flanş montaj veya rotor mekanik şok olmadığından emin olun. </li></ol></li><li> Sızıntı testi <ol><li> HLD açın ve dedektör kadar bekleyinhazır. AV HLD açın ve AV Ro kapatın. </li><li> HLD kullanarak kurulumu aşağı pompa. Doğru işletim prosedürü için HLD kılavuzuna bakın. kurulumdan kalan helyum gazı dışarı pompalamak için ~ 30 dakika bekleyin. helyum seviyesi HLD minimum saptanabilir sınırı içinde olduğundan emin olun. </li><li> flanşları üzerinde sızıntı testi oluk yoluyla helyum gazı püskürtün. </li><li> helyum düzeyinde herhangi bir değişiklik ölçün. kamara sıkı sızıntı olduğundan emin olun. 11 Pa m 3 sn - - 1 (1 × 10 - 10 mbar L sn - 1) helyum kaçak oranı &lt;1 × 10 olmalıdır. </li><li> flanşlarındaki sızıntısı durumunda, flanşları uygun torkla yeniden sıkın. </li><li> Herhangi bir sızıntı bulunursa, kaçak testi durdurmak ve vakum sistemini havalandırın. AV Ro açın ve AV HLD kapatın. </li></ol></li></ol> Gaz çıkışının Oranlarının 4. Ölçüm <ol&gt; <li> Prosedürünü aşağı pompa <ol><li> Aynı anda TMP ve RP açarak vakum sistemini Pompa. </li><li> pompalama işlemi açıkken, bakeout için gerekli öğeleri toplamak; elektrikli ısıtıcı bantlar, ısıtıcı kontrolörleri, el multimetre, Al folyo ve sıcaklık sensörleri / kabloları. </li></ol></li><li> Bakeout prosedürü <ol><li> flanş aksamından SRG kafasını çıkarın. bant ısıtıcılar (SRG flanş montaj ve TMP giriş flanşı arasında) Wrap vakum elemanları. </li><li> Kontrol edin ve el multimetre kullanılarak ısıtıcılar ve elektrikli parçalar arasında hiçbir elektrik kısa devre olduğundan emin olun. </li><li> İlgili kontrolörleri ısıtıcılar bağlayın ve Al folyo ile odasına sarın. </li><li> 1 ° C = 2 ° C / dk&#39;lık bir rampa oranında 150 ° C&#39;ye kadar sıcaklık kaldırın. </li><li> bakeout programı kontrol cihazını kullanarak, 24-48 saat boyunca 150 ° C &#39;de bölme tutun. RGA sıcaklığını korumaksoğutma fanı kullanılarak 50 ° C&#39;nin altında elektronik. </li><li> Gazdan arındırın, en az 5 dakika boyunca, elektron bombardımanı ile RGA ipliklerin her biri. </li><li> H2O pik (m / e = 18) H2 tepe (m / e = 2) daha az bir buçuk olduğundan emin olmak için 50 m / e, 1 ila RGA tayfı ölçülür. Değilse, bakeout devam edin. </li><li> Sistem 1 ° C-2 ° C / dk&#39;lık bir rampa oranında oda sıcaklığına soğumaya bırakın. aşağı serin sırasında ölçülen RGA spektrumunun atıfta sızıntı olup olmadığını kontrol edin. </li><li> Numune odasında kalan gaz analiz edin. RGA spektrumunu ölçün. AV Ch kapatın ve tekrar RGA spektrumu ölçmek. Örnek odasının RGA spektrumu önce ve AV Bl kapattıktan sonra elde edilen spektrumlar arasındaki farka karşılık gelir. </li><li> Doğrulama bu gibi tüm safsızlık gazların toplamı H2 O, CO ve CO2,% 5&#39;in altında; aksi halde, daha bakeout tekrarlayın. </li></ol></li><li> SR işletimG NOT: SRG düzgün çalışması çok önemlidir. Talimatlar için SRG kullanma kılavuzuna bakın. <ol><li> SRG flanş montaj SRG başını birleştirin. </li><li> SRG kafasının ekseni ± 2 ° (max) (Şekil 4) içinde olduğundan emin olun. referans için bir seviye ölçeri kullanın. </li><li> SRG başlatın ve kalıntı sürükleme, genellikle birkaç saat sürer SRG, bir basınca-sinyal stabilizasyonu bekleyin. </li><li> Bu gaz (H2), sıcaklık (24 ° C) ve bir ölçüm aralığı (10 saniye) gibi uygun girdi parametreleri, girin. </li></ol></li><li> Sıcaklık kontrolü başlatmak için Prosedür <ol><li> Sinyal stabilize etmek için beklerken, numunenin sıcaklığını stabilize. sistemi aracılığıyla su soğutma çalıştırmak için chiller açın. 15 ° C&#39;ye kadar sıvı sıcaklığı ayarlayın. </li><li> örnek için ısıtıcı kontrolörü başlatın. 24 ° C&#39;ye kadar hedef sıcaklığı ayarlayın. fo bekleyinr sıcaklık fırının kapısını kapattıktan sonra ± 0.1 ° C içinde stabilize etmek. </li></ol></li><li> SRG sinyalini elde etmek için Prosedür <ol><li> Sinyalin ofset değeri değişimi ± 1 × 10 içinde olduğundan emin olun - 9 Pa / sn; Aksi takdirde, sistemden SRG sökmeye ve rotor veya flanş düzeneğini değiştirmek sonra 3.5-4.4 tekrarlayın. (Bu mümkün değilse, 8-24 saat ofset. Bu ölçülü gaz çıkışının hız verilerinin düşülür eğimini kazanır.) </li><li> SRG kontrolörü tarafından sağlanan sinyal seviyesini kontrol edin; en az -10 dB olmalıdır. İdeal olarak, dB 0 ile 6 olmalıdır. Bununla birlikte, en fazla 12 dB değerler kabul edilebilir. Sinyal&gt; 14 dB ise, SRG çalışmasını durdurun. kafa ayırın ve yüksük 200 ° C ısıtın. Adım 4.5.1 itibaren tüm işlemi tekrarlayın. </li><li> SRG kontrolörü tarafından sağlanan sönümleme seviyesini kontrol edin; Optimum değer arasında -; 35 ve bir lastik pedi üzerine serilir TMP kullanarak sistemi ve kaydırma Pompada normalde memnun -60 dB. Aksi takdirde, çalışan tüm ekipman durdurmak ve herhangi bir mekanik titreşim kaynakları kaldırın. </li></ol></li><li> RoR verileri elde <ol><li> Yavaşça basınç oluşumunu başlatmak için AV kapatın. mekanik şoka SRG tabi dikkatli olun. </li><li> Fırının kapağını kapatın ve bir bilgisayar kullanarak 8-24 saat basınç verilerini kazanır. </li><li> Precheck ölçülmüş veri sıcaklık değişim stabilizasyon sonrası ve basınç artışı% 10 hata içinde doğrusal olduğunu ± 0.1 ° C aralığında olduğunu doğrulamak için. Bu kriterler yerine getirildiği takdirde, ölçümü durdurun. Aksi takdirde, basınç artışı, en az 16 saat% 10 hata içinde doğrusal hale gelinceye kadar ölçmek için devam eder. </li><li> tüm donanımları kapatın. </li></ol></li><li> Gaz çıkışının oranının hesaplanması <ol><li> Sıcaklık Stabi sonra set basıncını seçinkatmanlara ayrılmasına. </li><li> uydurma doğrusal en küçük kareler kullanarak basınç artışı verilerine uyacak ve eğimi hesaplamak. Valf kapatıldıktan sonra yamaç d P / d t basınç artışı ölçülen oranıdır. </li><li> Denklem kullanılarak gaz çıkışının oranı, q (H 2 eşdeğeri), hesaplayın q = (V / A) (d P / D t) [Pa m 3 sn - 1 m - 2], V Örnek bölmesinin hacmi (m3) ve bir bölme (m2) geometrik yüzey alanı olduğu. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<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.

gaz çıkışının oranlarının ölçümü için literatürde sayısız yöntem bildirilmiştir. Deneysel yöntemler hacmi, iletkenlik modülasyonu, iki yol, RoR ve bu yöntemlerin varyasyonları içerir. Ancak, hiç kimse bir yöntem gerekli gaz çıkışının verilerini elde etmek için idealdir. 10 SRG kullanılarak RoR yöntemi, bununla birlikte, düşük gaz çıkışının maddelerin ölçümü için tercih edilen bir yöntem haline gelmiştir. 11-13 SRG 17 sıklıkla hatalı po...

Çelik rutin için iyi mekanik özellikleri yapımında kullanılır. Bazı çelikler (özellikle demir çelik) vakum içeren uygulamalar için tercih edilen malzemelerdir. Tipi ve derecesine bağlı olarak, bu çelikler yüksek vakum için gerekli yeterince düşük gaz çıkışının fiyat bilgisi (HV, 10-7 &lt;p &lt;10-5 Pa) ya da ultra vakum (UHV, 10 -10 &lt;p &lt;10-7 Pa) sistemleri . Ayrıca, kapsamlı bir araştırma 1-3 gaz çıkışının azaltmak özel ön prosedürlerinin geliştirilmesi yönünde yapılmıştır. Ön tedbirler pompalama yatırımı en aza indirmek için veya HV den UHV veya UHV aşırı yüksek vakum (- 10 Pa p &lt;10) vakum geliştirmek için tasarlanmıştır. birçok pratik yöntemler gaz çıkışının sıçan azaltmak için önerilmiş olmasına rağmenDemir çelik, e, son yöntemler daha düşük bir gaz çıkışının oranı elde etmek için gerekli zamanı ve sıcaklığını düşürerek odaklandık. 350 ° C-450 ° Isıl işlem yerine vakum 800 ° C-950 ° C ateş C, bu yaklaşımın iyi bir örnektir. 1,4,5 Bundan başka, belirli bir vakum uygulamaları için ideal bir malzeme seçimi kritiktir; Örneğin, manyetik alan koruyucu kullanım için çok düşük bir gaz çıkışının oranı feritik malzeme seçilmesi. 6,7 Bu tür araştırmalar sırasında, gaz çıkışının oranı hassas ölçüm aday malzemelerin taranması veya çeşitli tedavi öncesi prosedürler etkinliğini doğrulamak için bir ön koşuldur. Gaz çıkması ölçümü için kullanılan 8,9 en yaygın deneysel teknikler hacmi ve hızı arasında basınç yükselmesi yöntemleridir. 10 Son zamanlarda, çeşitli deneyler RoR yöntemini kullanarak dönüş dayalı hidrojen gaz çıkışının hızını ölçmek için yapılmıştırning rotor göstergesi (SRG). 1, SRG kullanılarak 11-13 RoR yöntemi genellikle çelikten yapılmış bir vakum, sistem içinde elde edilebilen en düşük basıncı sınırlamak düşük hidrojen gaz çıkışının oranlarını ölçmek için son derece uygundur. SRG önemsiz pompalama veya gaz çıkışının etkiye sahip olmasıdır. Bundan başka, SRG yüksek vakum ve ultra yüksek vakum aralığında iyi hassasiyeti ve doğrusallık sahiptir. 14 RoR deneyleri yayınlanan literatür sınırlı olduğu göz önüne alındığında, yöntemin daha derin bir anlayış geliştirmek için deneysel ayrıntıları açıklamak için faydalıdır. Bu video makalede, biz detaylı deneyi kurma işlemini tarif ve RoR yöntemini kullanarak gaz çıkışının ölçümleri gerçekleştirmek için ayrıntılı talimatlar verir. Yöntemin etkinliğini göstermek için, yaygın olarak kullanılan iki çelik (paslanmaz çelik 304 ve yumuşak çelik S20c) dışarı çıkarılması oranları, hidrojen outgassin azaltmak için önce ve bir ön ısıtma tedaviden sonra ölçülmüştürg oranı. öncesi ve sonrası işleme değerleri karşılaştırılmıştır. oldukça basit bir kurulumu kullanarak Tipik deneysel sonuçlar düşük hidrojen gaz alma oranları değerlendirmek için optimize yöntemin etkinliğini göstermek için sunulmuştur.

<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

Çelikler genellikle nedeniyle iyi mekanik, korozyon ve vakum özellikleri vakum sistemleri üretiminde malzeme kullanılmaktadır. Çelik bir dizi yüksek ve ultra yüksek vakum uygulamaları için gerekli olan, düşük gaz çıkması kriterini sağlamaktadır. Bununla birlikte, belirli bir malzeme, imalat işlemi ya da imalat sırasında katılan çeşitli ön-muamele işlemlerine bağlı olarak, farklı gaz çıkışının oranları mevcut olabilir. Bu durumda, gaz çıkışının oranlarının ölçümü belirli bir vakum uygulamaları için çok arzu edilir. Bu nedenle, hız ve basınç artışı (KO) yöntemi genellikle bakeout sonra hidrojen gaz çıkışının ölçülmesi için kullanılır. Bu makalede, tasarım ve RoR yöntemi içerisinde yer alan deney protokolü yürütülmesi ayrıntılı bir açıklama temin edilmiştir. RoR yöntemi dışarı çıkarılması ya da bir vakum ölçerin pompalama hareketi kaynaklanan hataları en aza indirmek için bir iplik rotor göstergesi kullanır. gaz çıkışının iki sıradan çeliklerin oranları (paslanmaz çelik ve mild çelik) ölçüldü. ölçümler önce ve çelik termik ön işlemden geçirildikten sonra yapılmıştır. Çeliklerin ısıl ön-muamele gaz çıkışının azaltılması için gerçekleştirilmiştir. Gaz çıkması son derece düşük oranlar (- 11 Pa m 3 sn - 10 mertebesinde 1 m - 2) rutin nispeten küçük numuneleri kullanılarak ölçülebilir.

Beklendiği gibi, bakeout sonra artık gaz, çoğunlukla hidrojen oldu. 7 SRG kullanılarak ölçülen basınç yükselme uzun bir süre (Şekil 5) üzerinden doğrusal oldu. Bu nedenle, readsorption etkisi ihmal olabilir ve bu çalışmada test edilen çeliklerin iç gaz çıkışının oranı (Q), KO yöntemiyle değerlendirilebilir. 10 ölçülen basınç artışı verileri doğrusal en küçük kareler uydurma yöntemi kullanılarak ana...

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Outgassing Rates of Steels at JoVE.com

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.

Çelikler gaz çıkışının Oranları Ölçümü

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

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Physics

Engineering

Unit 1

Units, Dimensions, and Measurements

SCIENTISTS IN ACTION

11.5K Görüntüleme.  POSTECH. A protocol for the measurement of outgassing rates of hydrogen from ordinary steel vacuum chambers using the rate-of-pressure rise method is presented.

Video: Measurement of Outgassing Rates of Steels

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.

Statik Chambers kullanma Tarım Topraklarının Sera Gazı Flux Ölçümü

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

Çevre

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.

Çatlak kuyularda Çözümüne olarak Çelik Boru Mekanik Genişleme

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

Mühendislik

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.

Koku ve derin tarafından yayılan gaz konsantrasyonları değerlendirmek için laboratuvar ölçekli modeli paketi gübre Yataklı

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.

Metal korozyon ve korozyon inhibitörleri daha az iletken medya verimliliğini

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.

Metan Emisyonları Niceleme Tasarım ve Tam Debi Örnekleme Sistemi (FFS) Kullanımı

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.

Güneş ışığına maruz Yüzeyler Silika Nanoparçacık-polyester kaplamalar Evrimi

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.

XPS ile Korozyon Önleyici / Metal Arayüz Kimyasal Bileşimi Belirlenmesi: En Aza İndirme Mesaj Daldırma oksidasyonu

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

Kimya

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).

Değerlendirme yöntemleri aşınmış çelik barlar morfolojik parametreleri için uygulanabilirlik Analizi

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.

Kantitatif analiz Thermogravimetry-kütle spektrum analizi gelişmiş gazları ile tepkiler tarafından

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.

lityum-iyon pillerde ayrışma mekanizmalarının tanımlanması ve miktarının belirlenmesi; Termal Kaçağın Modellenmesi için Isı Akışı Simülasyonuna Giriş

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 ...