Name: wicking tests for unidirectional fabrics: measurements of capillary parameters to evaluate capillary pressure in liquid composite molding processes
Uploaded: 2017-01-27T13:00:00
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주의 : 모든 관련 물질 안전 보건 자료를 참조하십시오. 시험에 사용되는 화학 물질은 독성 및 발암 성이다. 개인 보호 장비 (안전 안경, 장갑, 실험실 코트, 전체 길이 바지와 폐쇄 발가락 신발)를 사용합니다. 테스트 1. 설치 <ol><li> 시료의 준비 <ol><li> (섬유 방향 흡상 테스트하기 위해), 섬유에 직교하는 방향으로 직물의 스트립을 절단. 주 : 스트립의 길이?...

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

프로토콜의 중요한 단계는 시료의 제조에 관한 것이다. 먼저, 압연 샘플링 균질 섬유 체적비의 가정을 확인하기 위해 꽉한다. 샘플의 기밀성 구배가있는 경우 워시번 방정식 (5, 6)는 심지 커브에 맞게 사용될 수 없다. 또한, 직물 샘플 홀더의 경계 조건을 제어하기가 어렵다. 따라서, 여과지 (1.1.3) 신중 샘플 홀더 (8)에 삽입한다. <p cl...

액체 복합 성형 (LSM) 공정에서, 섬유 강화재 함침 동안, 수지 흐름은 압력 구배에 의해 구동된다. 모세관 효과는 공정 파라미터에 따라 압력 구배와 경쟁 할 수있는 부가적인 효과를 갖는다. 프로세스에 미치는 영향은 따라서 2,1 평가되어야한다. 이것은 초기 압력 구배 3 수정 겉보기 모세관 압력 P 캡을 형성함으로써 수행 될 수있다. 이 파라미터는 후속 공정 중에 유동을 시뮬레이션하기 위해 수치 모델에 삽입 될 수 있고 정확하게 공극 형성 (4) 예측. 액체 (심지)에 의한 직물의 자발 함침은 워시번 방정식 (5)에 의해 설명 될 수있다. 원래는 워시번 방정식 튜브에서 액체의 모세관 상승을 설명했다. 이 방정식 WAS는 모세관 네트워크로 근사화 될 수있는 섬유 강화재로서 다공질 구조를 위해 확장했다. (6) 다음과 같은 다공성 물질로 채워진 반경 R, 원통형 샘플 홀더를 감안 워시번 방정식 시간 경과 제곱 질량 이득 (평방 미터 (t))의 형태로 변형 하였다 : <img alt="식 (1)" src="/files/ftp_upload/55059/image001.jpg" /> (1) C는 비틀림 차지 파라미터이고, R 평균 세공 반경이고, ε = 1의 V-F는 다공성 (섬유 체적 비율 인 F V)이다. 대괄호의 모든 파라미터는 다공성 물질의 형태 및 구성에 관여하고, 그들은이라 상수, C,로 통합 될 수있다 &quot;형상 계수 다공성 매질.&quot; 다른 매개 변수를 표현η, ρ를 통해 (매체와 액체 사이의 상호 작용에 심지의 의존성, 그리고 γ의 L, 있는 각각의 밀도, 점도 및 표면 장력의 액체 및 θ의 관통, 겉보기 전진 접촉각). 병행하여, 다공성 매질을 통한 흐름은 일반적 η 매체, K, 액상 점도의 투과성을 통한 압력 강하에 동등한 유속, 브이 D 관한 공지 다씨 법 7로 모델화 . 이 방정식은 또한 시간의 제곱근이고, 따라서 두 식 사이의 등가의 고려 질량 이득의 발현을 허용한다. (8) 다음과 같이 워시번 방정식과 다씨 법 사이에서 동등한 모세관 압력은 정의 : (2) 여기서, 주요 초점은 모세관 압력을 판정 할 목적으로, 기하학적 요인 향성 직물 겉보기 전진 접촉각을 측정하는 실험 방법을 설명한다. 이 방법은 심지 테스트 (그림 1)를 수행하기 위해 장력을 이용하여 사용합니다. 장력 계 액체 질량 중 고체 주위 메 니스 커스를 형성 또는 섬유 매체 오름차순 10 μg의 측정 해상도와 마이크로 밸런스이다. 위킹 시험 일차원 특성 (섬유 방향을 따라서) 8, 9를 고려하여 수행 하였다. 절차를 확인하는 데 사용 준 단방향 직물은 V f를 = 40 %의 탄소 단방향 (UD) 직물이었다. 방법의 유효성을 검사 한 후, 아마 직물은 열처리 t에 제출했다모자 섬유 (6)의 습윤 동작을 수정하고, 위킹 시험 치료 및 치료 아마 섬유 모두 (40 %, 30 %에서) 다른 섬유 체적비로 수행 하였다. 형태 및 습윤 파라미터를 결정하기 위해, 적어도 두 개의 위킹 시험 필수 : n- 헥산과 같은 완전히 습윤 액체와 함께 첫 번째는, C (수학 식 1), 관심있는 액체와 상기 제 하나를 결정하는, 결정 C 번 겉보기 전진 접촉각이 알려져있다. 첫 번째 방법에있어서, 물이 절차를 평가 하였다. 이 방법은 소재 형상 (직물의 형태), 기공률 (다른 섬유 체적비) 점도와 모세관 함침 현상에 액체의 표면 장력의 영향의 평가를 허용하는 다양한 직물 및 액체에 적용될 수있다. 워시번 이론 (수학 식 1)에있어서의 절차 만 위킹 CU 경우 채택 될 수 있음이 명백rves (평방 미터 (t))를 장력에 의해 기록은 선형 경향이있다. 이것은 식 1에서의 파라미터는 전체 위킹 공정 동안 일정하게 유지해야한다는 것을 의미한다. 섬유 10 11 팽윤 거칩니다 때문에이 물에 아마 보강재와 그렇지 않은 경우 워시번 방정식 테스트 적절히 9를 설명하기 위해 팽윤 효과를 포함하도록 수정되어야한다. 처리 된 패브릭의 물 수착 9에 덜 민감한 것으로 밝혀졌다. 형상 계수와 습윤 파라미터 모세관 압력 P 캡의 계산을 허용 선형 적합에서 측정 할 수있다.

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

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

액체 복합 성형 (LCM) 공정에서 섬유 강화 함침 동안 모세관 효과는 복합 부품에 보이드 형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 이해되어야한다. 워시번 방정식에 의해 설명 섬유 매체에 위킹은 다씨 법에 따른 모세관 압력의 영향 하에서 흐름에 동등한 것으로 간주 하였다. 위킹의 특성에 대한 실험 시험은 모두 탄소와 아마 섬유 보강으로 실시 하였다. 준 단방향 패브릭이어서 섬유 방향을 따라 형태 및 습윤 파라미터를 결정하는 장력에 의해 시험 하였다. 절차는 직물의 형태는 모세관 위킹 동안 변하지 때 유망한 것으로 나타났다. 탄소 섬유의 경우에는, 모세관 압력이 계산 될 수있다. 아마 섬유는 수분 흡수에 민감 물에 팽윤. 이 현상은 습윤 파라미터를 평가하기 위해 고려되어야한다. 나는해당 수분 흡수에 섬유가 덜 민감하게하기 위해, 열 처리는 아마 강화재를 행했다. 이 치료는 섬유 형태 안정성을 향상시키고 물 붓기 방지. 이는 직물 모세관 압력의 측정을 가능하게 탄소 섬유에서 발견되는 것과 유사한 선형 위킹 경향이 처리 것으로 나타났다.

탄소와 치료 및 치료 아마 직물의 장력을 얻을 심지 동안 대량의 이득 곡선은 그림 2와 3에 표시됩니다. 모든 곡선 인해 샘플 홀더 및 필터 종이 외부 메 니스 커스의 양쪽 가중치의 감산 후 나타낸다 0으로 시프트된다. 이 직물은 샘플 홀더에 적절하게 삽입되는 경우에, n- 헥산 및 물을 위킹 실험과 수...

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

실험 방법은 기하학적 파라미터 제안 단방향 합성 및 천연 섬유의 모세관 위킹을 설명 겉보기 전진 접촉각을 측정 하였다. 이러한 매개 변수는 액체 복합 성형 (LCM) 응용 프로그램에 대한 고려되어야한다 모세관 압력의 결정을위한 필수입니다.

단방향 직물에 대한 테스트를 심지 : 모세관 매개 변수의 측정은 액체 복합 성형 공정에서 모세관 압력을 평가하는

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

Research

JoVE Journal

Engineering

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

액체 셀 전송 전자 현미경을 사용하여 액체의 재료의 동적 프로세스를 공개

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

연구

공학

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

극단적 인 압력과 온도에서 합성 부위 회절

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

Fabrication and Visualization of Capillary Bridges in Slit Pore Geometry

슬릿 모공 기하학에서 모세관 다리의 제작 및 시각화

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

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

단일 평면 조명 모듈과 와이드 필드 현미경 용 마이크로 모세관 접근법

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

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

단 분산 미세 방울의 크기가 제어 형성을위한 모세관 기반 원심 미세 유체 장치

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

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

이온 성 액체 기반 전해질의 합성 리튬 이온 배터리의 조립 및 고온에서의 성능 측정

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

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스캔 전송 전자 현미경을 사용하여 액체에 나노 크기의 개체의 동적 프로세스를 공부

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

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

자석 복합 제조 지원: 유연한 새로운 기술 진공 가방/Lay 업 프로세스에 높은 통합 압력을 달성 하기 위한

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

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

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

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비임상 연구를 위한 제어된 에어로졸의 지속적인 생산에 있는 모세관 에어로졸 발전기의 사용

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