Name: determination of aggregate surface morphology at the interfacial transition zone (itz)
Uploaded: 2019-12-16T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone ITZ at JoVE.com

저자는 감사하게도 중국의 국가 핵심 R&D 프로그램 (2017YFB0309904), 중국 국립 자연 과학 재단 (그랜트 번호 51508090 및 51808188), 973 프로그램 (2015CB655100), 국가 핵심 연구소의 재정 지원을 인정합니다. 고성능 토목 재료 (2016CEM005). 또한, 강소건축과학연구원과 고성능 토목재료의 국가핵심연구소가 연구사업에 자금을 지원해 주셔서 감사합니다.

1. 단일 세라믹 입자로 모델 콘크리트 의 준비
<ol><li>금형 준비<ol>
<li>브러시를 사용하여 금형(25mm x 25mm x 25mm)을 청소하고 금형의 내부 표면이 불순물이 없는지 확인합니다.</li>
		<li>다른 브러시를 사용하여 금형의 내부 표면에 디젤 오일을 균일하게 도포하여 금형 해제가 용이합니다. 참고 : 여기, 우리는 박격포 또는 콘크리트 준비에 대한 일반적인 금형을 사용하지 않았다. 세라믹 입자의 직?...

<ol>
	<li>Scrivener, K. L., Crumbie, A. K., Laugesen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Interfacial+Transition+Zone+(ITZ)+Between+Cement+Paste+and+Aggregate+in+Concrete.">The Interfacial Transition Zone (ITZ) Between Cement Paste and Aggregate in Concrete.</a> Interface Science. 12 (4), 411-421 (2004).</li><li>Scrivener, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Backscattered+electron+imaging+of+cementitious+microstructures:+understanding+and+quantification.">Backscattered electron imaging of cementitious microstructures: understanding and quantification.</a> Cement and Concrete Composites. 26 (8), 935-945 (2004).</li><li>Houst, Y. F., Sadouki, H., Wittmann, F. 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+aggregate+concentration+on+the+diffusion+of+CO2+and+O2.">Influence of aggregate concentration on the diffusion of CO2 and O2.</a> Concrete. , 279-288 (1993).</li><li>Halamickova, P., Detwiler, R. J., Bentz, D. P., Garboczi, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+permeability+and+chloride+ion+diffusion+in+portland+cement+mortars:+Relationship+to+sand+content+and+critical+pore+diameter.">Water permeability and chloride ion diffusion in portland cement mortars: Relationship to sand content and critical pore diameter.</a> Cement &amp; Concrete Research. 25 (4), 790-802 (1995).</li><li>Yang, Z., 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=In-situ+X-ray+computed+tomography+characterisation+of+3D+fracture+evolution+and+image-based+numerical+homogenisation+of+concrete.">In-situ X-ray computed tomography characterisation of 3D fracture evolution and image-based numerical homogenisation of concrete.</a> Cement and Concrete Composites. 75, 74-83 (2017).</li><li>Skar&#380;y&#324;ski, &. #. 3. 2. 1. ;., Nitka, M., Tejchman, J. <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+concrete+fracture+at+aggregate+level+using+FEM+and+DEM+based+on+X-ray+&#181;CT+images+of+internal+structure.">Modelling of concrete fracture at aggregate level using FEM and DEM based on X-ray &#181;CT images of internal structure.</a> Engineering Fracture Mechanics. 147, 13-35 (2015).</li><li>K&#246;nigsberger, M., Pichler, B., Hellmich, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micromechanics+of+ITZ-Aggregate+Interaaction+in+Concrete+Part+II:+Stength+Upscaling.">Micromechanics of ITZ-Aggregate Interaaction in Concrete Part II: Stength Upscaling.</a> Journal of the American Ceramic Society. 97 (2), 543-551 (2014).</li><li>Shahbazi, S., Rasoolan, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meso-scale+finite+element+modeling+of+non-homogeneous+three-phase+concrete.">Meso-scale finite element modeling of non-homogeneous three-phase concrete.</a> Case Studies in Construction Materials. 6, 29-42 (2017).</li><li>Ak&#231;ao&#287;lu, T., Tokyay, M., &#199;elik, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+ITZ+microcracking+via+scanning+electron+microscope+and+its+effect+on+the+failure+behavior+of+concrete.">Assessing the ITZ microcracking via scanning electron microscope and its effect on the failure behavior of concrete.</a> Cement and Concrete Research. 35 (2), 358-363 (2005).</li><li>Chang, H., Feng, P., Lyu, K., Liu, 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+novel+method+for+assessing+C-S-H+chloride+adsorption+in+cement+pastes.">A novel method for assessing C-S-H chloride adsorption in cement pastes.</a> Construction &amp; Building Materials. 225, 324-331 (2019).</li><li>Wang, P., Jia, Y., Li, T., Hou, D., Zheng, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+dynamics+study+on+ions+and+water+confined+in+the+nanometer+channel+of+Friedel's+salt:+structure+dynamics+and+interfacial+interaction.">Molecular dynamics study on ions and water confined in the nanometer channel of Friedel's salt: structure dynamics and interfacial interaction.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 20, 27049-27058 (2018).</li><li>Ma, H., Li, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Multi-Aggregate+Approach+For+Modeling+The+Interfacial+Transition+Zone+In+Concrete.">A Multi-Aggregate Approach For Modeling The Interfacial Transition Zone In Concrete.</a> ACI Materials Journal. 111 (2), (2014).</li><li>Yun, G., 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=Characterization+of+ITZ+in+ternary+blended+cementitious+composites:+Experiment+and+simulation.">Characterization of ITZ in ternary blended cementitious composites: Experiment and simulation.</a> Construction &amp; Building Materials. 41 (2), 742-750 (2013).</li><li>Garboczi, E. 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E., Kingravi, H. A., Vela, 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=A+comparative+study+of+efficient+initialization+methods+for+the+k-means+clustering+algorithm.">A comparative study of efficient initialization methods for the k-means clustering algorithm.</a> Expert Systems with Applications. 40 (1), 200-210 (2013).</li></ol>

X-CT 기술은 분석된 표면이 입자의 적도를 통과하도록 세라믹 입자의 기하학적 중심을 대략적으로 결정하기 위해 적용되었습니다. 따라서, 2D 아티팩트에 의한 ITZ 두께의 과대 평가를 피할 수 있었다38. 본 명세서에서, 얻어진 결과의 정확도는 조사된 표면의 평탄도에 크게 의존한다. 일반적으로 연삭 및 연마 시간이 길어지면 테스트를 위해 적절하게 매끄러운 표면에 기여합니다....

중피적 스케일에서, 시멘트계 물질은 시멘트 페이스트, 골재 및 그들 사이의 계면 전이 영역(ITZ)으로 구성된 3상 복합체로서 간주될 수있다1,2. ITZ는 종종 증가 된 다공성이 공격적인 종3,4의 유린을위한 채널역할을 할 수 있기 때문에 약한 링크로 취급되거나 균열 성장을위한 더 쉬운 경로를 제공5,6,7,8,9,10,11. 이어서, 시멘트 계 재료의 거시 적 성능을 평가하고 예측하기 위해 ITZ의 특성을 정밀하게 특성화하는 것이 큰 관심사이다.
ITZ를 조사하기 위해 실험 및 수치 방법을 모두 사용하여 미세 구조 적 특징, 형성 메커니즘 및 영향을 미치는 요인12,13,14에 대한 과도한 연구가 있었습니다. 기계적 테스트, 수송 시험, 수은 침입 항로측량(MIP) 시험15,16 및 나노 들여쓰기17을포함하는 다양한 기술이 ITZ 특성화에 결합되었다. ITZ는 주로 수막, 미세 출혈, 한쪽 성장 및 겔합성18뿐만아니라 벽 효과에 의해 유발되는 것으로 널리 받아들여진다.
지난 2년간 디지털 이미지 처리 방법(DIP)의 개발과함께,ITZ의 형태학적 특성(예를 들어, 부피 분수, 두께 및 다공성 구배)을 정량적으로 결정할 수 있다. 역산 전자 검출기(BSE)를 이용한 스캐닝 전자 현미경(SEM)을 이용한 평면 섹션의 검사에 기초하여, ITZ의 3차원(3D) 특징은 입체학 이론20을통해 2D 결과로부터 도출될 수 있다. SEM-BSE 기술과 마찬가지로 나노 들여쓰기 기술은 연마 된 표면의 검사를 기반으로하지만 기존 단계21의탄성 계수에 더 중점을 둡니다. 그러나, SEM-BSE 분석 및 나노 들여쓰기 시험 모두에서, 조사된 단면이 골재표면(22)으로부터통상의 방향을 거의 통과하지 못함에 따라 ITZ 두께가 과대 평가될 수 있다. 그러나, 이를 형광 3D 공초점 현미경검사법과 결합하면, ITZ의 과대평가가 제거될 수 있고 실제 ITZ 다공성 및 무수 시멘트함량을 23로얻을 수 있었다.
영향을 미치는 요인의 이전 연구는 주로 골재의 역할을 무시하고, 시멘트 페이스트에 초점을맞추고, 24,25,26. 골재의 형태및 형태학적 특성은 SEM 또는 X선 컴퓨터 단층 촬영(X-CT)27,28로부터얻어진 디지털 슬라이스의 정량적 분석에 기초하여 광범위하게 기술되었기 때문에. 그러나, ITZ 영역의 형성에 대한 골재 표면 질감의 영향에 초점을 맞춘 연구는 수행되지 않았습니다.
이에 의해, 우리는 SEM-BSE 이미지의 정량적 분석 및 K-평균 클러스터링 알고리즘에 기초하여 ITZ 미세 구조 형성에 대한 골재 표면 형태학의 효과를 조사하는 프로토콜을 제시한다. 모델 콘크리트 샘플을 거친 골재로서 작용하는 구형 세라믹 입자로 제조하였다. X-CT는 샘플을 반으로 하기 전에 불투명 시멘트 매트릭스에서 입자의 상대적 위치를 대략 결정하기 위해 사용되었다. SEM-BSE 이미지를 수득하기 위해 처리한 후, 단일 골재 를 중심으로 ITZ의 고르지 않은 분포가 관찰되었다. 또한 픽셀 수준에서 집계 표면 텍스처를 설명하는 인덱스 표면 거칠기(SR)가 정의되었습니다. K-평균 클러스터링 알고리즘은 원래 신호 처리 영역에서 사용되고 현재 이미지클러스터링(29,30)에널리 사용되고 있으며, 표면 거칠기(SR)와 다공성 그라데이션(SL) 사이의 관계를 확립하기 위해 도입되었다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Auto Sputter Coater</td>
			<td>Cressington</td>
			<td>108 Auto/SE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic polishing machine</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>Phoenix4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brush</td>
			<td>Huoniu</td>
			<td>3#</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cement</td>
			<td>China United Cement Corporation</td>
			<td>P.I. 42.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cement paste mixer</td>
			<td>Wuxi Construction and Engineering</td>
			<td>NJ160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ceramic particle</td>
			<td>Haoqiang</td>
			<td>&#934;15 mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cling film</td>
			<td>Miaojie</td>
			<td>65300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cold mounting machine</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>Cast N&#39; Vac 1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conductive tape</td>
			<td>Nissin Corporation</td>
			<td>7311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cup</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-8177-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutting machine</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>Isomet 4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cylindrical plastic mold</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-8151-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond paste</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>00060210, 00060190, 00060170</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diesel oil</td>
			<td>China Petroleum</td>
			<td>0#</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic balance</td>
			<td>Setra</td>
			<td>BL-4100F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epoxy resin</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-3453-128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hardener</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-3453-032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High precision cutting machine</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>2215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image J</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td>1.52o</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl alcohol</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>M0130-241</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td>R2014a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper</td>
			<td>Deli</td>
			<td>A4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic box</td>
			<td>Beichen</td>
			<td>3630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic mold</td>
			<td>Youke</td>
			<td>a=b=c=25mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polished flannelette</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>242150, 00242050, 00242100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Release agent</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-8186-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscopy</td>
			<td>FEI</td>
			<td>Quanta 250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scrape knife</td>
			<td>Jinzheng Building Materials</td>
			<td>CD-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SiC paper</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>P180, P320, P1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic cleaner</td>
			<td>Zhixin</td>
			<td>DLJ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum box</td>
			<td>Heheng</td>
			<td>DZF-6020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum drying oven</td>
			<td>ZK</td>
			<td>ZK30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibrating table</td>
			<td>Jianyi</td>
			<td>GZ-75</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wooden stick</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-8175</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Computed Tomography</td>
			<td>YXLON</td>
			<td>Y.CT PRECISION S</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

determination of aggregate surface morphology at the interfacial transition zone (itz)

여기서, 우리는 골재 를 중심으로 계면 전이 영역(ITZ)의 고르지 않은 분포와 총체 표면 형태가 ITZ의 형성에 미치는 영향을 설명하는 포괄적인 방법을 제시한다. 첫째, 모델 콘크리트 샘플은 시멘트 매트릭스의 대략 중앙 부분에 구형 세라믹 입자로 제조되어 공통 콘크리트 /모르타르에 사용되는 거친 골재 역할을합니다. 설계 된 나이까지 경화 한 후, 샘플은 시멘트 매트릭스 내부의 세라믹 입자의 상대적 위치를 결정하기 위해 X 선 컴퓨터 단층 촬영에 의해 스캔됩니다. ITZ의 세 위치가 선택됩니다: 집계 위, 집계 측면 및 집계 아래. 일련의 치료 후, 샘플은 SEM-BSE 검출기로 스캔됩니다. 결과물 이미지는 ITZ의 정량적 특성을 얻기 위해 디지털 이미지 처리 방법(DIP)을 사용하여 추가로 처리하였다. 표면 형태는 디지털 이미지를 기반으로 픽셀 수준에서 특징지어진다. 그 후, K-는ITZ 형성에 대한 표면 거칠기의 효과를 설명하기 위해 클러스터링 방법을 사용한다.

집계 위의 ITZ 영역의 다공성 분포, 골재의 측면 및 골재 이하의 다공성 분포는 도 432에나타내고 비교된다. 상부 표면 위의 ITZ의 다공성은 상부 표면 또는 골재 위보다 작게 나타나며, 조밀한 ITZ 미세 구조를 나타내는 반면, 골재 아래의 ITZ는 항상 미세 출혈로 인해 가장 다공성이다. 도4(32)는 동일한 골재 를 중심으로 ...

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Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone ITZ

이를 통해, 우리는 ITZ 미세 구조에 대한 골재 표면 형태학의 효과를 설명하기 위한 프로토콜을 제안했다. SEM-BSE 이미지는 디지털 이미지 처리를 통해 ITZ의 다공성 그라데이션을 얻기 위해 정량적으로 분석되었으며, K-means 클러스터링 알고리즘을 추가로 사용하여 다공성 그라데이션과 표면 거칠기 간의 관계를 확립했습니다.

계면 전환 영역(ITZ)에서 골재 표면 형태 측정

Here, we present a comprehensive method to illustrate the uneven distribution of the interfacial transition zone (ITZ) around the aggregate and the effect ...

우리는 시멘트 기반 재료의 개별 전환 영역의 형성에 대한 집계 표면 형태의 효과를 조사하는 프로토콜을 제시한다. 실험 방법과 데이터 처리 방법을 결합하여 ITZ 형성에 대한 집계 표면 거칠기의 효과를 설명합니다. 먼저 모델 콘크리트를 성형합니다.1, 000그램의 시멘트와 350그램의 물을 전자 균형으로 계량하고 젖은 수건으로 5리터 믹싱 포트를 닦아 촉촉하게 합니다. 물과 시멘트를 냄비에 넣고 믹서에 놓고 교반 위치로 올립니다. 65 rpm에서 90초 동안 섞어서 혼합물이 30초 동안 가만히 앉게 합니다.냄비의 내부 벽의 페이스트에 긁어. 그런 다음 130 rpm에서 60초 간 섞습니다. 믹서에서 냄비를 제거하고 세라믹 입자를 페이스트에 넣은 다음 시멘트 페이스트와 함께 완전히 섞습니다.신선한 시멘트 페이스트로 금형을 반쯤 채우고, 세라믹 입자를 페이스트 위에 놓고 나머지 금형을 페이스트로 채웁니다. 스크레이퍼 나이프로 여분의 시멘트 페이스트를 닦고 진동 하는 테이블에 몰드를 진동 1 분. 금형 표면을 필름에 달라붙이면 수분 증발을 방지하십시오.경화실에서 24시간 동안 시편을 치료한 다음 동일한 환경 조건하에서 28일 동안 금형에서 시편을 제거하고 치료한다. X선 컴퓨터 단층 촬영으로 표본을 스캔하여 조각 더미를 얻고 세라믹 입자가 가장 큰 것으로 보이는 슬라이스를 대략 선택합니다. 세라믹 파티클의 경계를 원과 함께 맞추고 원 중심을 파티클의 기하학적 중심으로 결정합니다.절단기를 사용하여 세라믹 입자의 기하학적 중심을 통해 시편을 두 부분으로 절단합니다. 그런 다음 두 부품을 이소프로필 알코올에 3일 동안 담그고 무한한 물을 제거하고 내부 수분을 종료합니다. 24시간마다 이소프로필 용액을 교체해야 합니다.섭씨 40도의 온도에서 7 일 동안 진공 건조 오븐에서 두 부분을 건조하십시오. 미세 구조를 고화하려면 손가락을 사용하여 두 개의 원통형 플라스틱 몰드의 내부 표면을 데몰딩 페이스트가 사용하여 얼룩지게 합니다. 아래쪽을 향하여 검사할 표면을 가진 각 금형에 샘플 조각을 배치합니다.종이 컵에 50 그램의 낮은 점도 에폭시 수지의 무게, 경화 5 그램을 추가하고 수동으로 2 분 동안 혼합물을 저어. 금형을 종이 컵과 함께 냉장 장착 기계에 넣습니다. 기계의 진공을 시작하고 각 샘플과 병합 될 때까지 에폭시 수지를 금형에 붓습니다.에폭시 수지를 어렵게 하기 위해 24시간 동안 금형을 기계에 보관하십시오. 다음 날, 각 금형의 바닥을 제거하고 샘플을 짜냅니다. 진공 건조 오븐에 보관하십시오.준비가 되면 텍스트 원고에 설명된 대로 자동 연마 기계에 실리콘 초경 종이와 알코올로 샘플을 갈아 보입니다. 그런 다음 플란넬레를 기계의 턴 테이블에 부착하고 150 rpm의 속도로 3, 1 및 0.25 마이크로미터의 다이아몬드 페이스트로 샘플을 연마합니다. 각 연삭 및 연마 단계 후 알코올과 초음파 청소기의 파편을 제거합니다.완료되면 각 샘플을 표면이 있는 플라스틱 상자에 보관하여 검사를 받고 상자를 진공 건조 오븐에 보관합니다. 진공 환경에서는 표면에 얇은 금 호일을 뿌려 자동 스퍼터 코팅으로 검사합니다. 샘플 측면에 접착제 테이프 스트립을 배치하여 테스트 표면과 반대 쪽 면을 연결한 다음 테스트 벤치에 샘플을 위쪽으로 향하게 합니다.시료를 이동하여 지역에 초점을 맞춘 다음 SEM을 진공 청소기로 전환하고 백산전자 모드로 변경합니다. 배율을 1000X로 설정하고 밝기와 대비를 신중하게 조정합니다. 집계 경계 방향으로 렌즈를 다른 위치로 이동하고 다른 이미지를 취합니다.통계 분석을 위해 최소 15개의 이미지를 가져옵니다. 그런 다음 2및 3 부위에 대한 이미징 프로세스를 반복합니다. 이미징 후 이미지 J를 사용하여 이미지를 가장 잘 맞고 3x 3개의 중앙값 필터를 세 번 후퇴시켜 노이즈를 줄이고 다른 단계의 경계를 향상시킵니다.세라믹 파티클의 경계를 수동으로 캡처하고 원본 이미지에서 이 부분을 잘라냅니다. 대략 다른 임계값값을 설정하고 이미지를 분할하여 원래 값과 비교하여 기공 단계의 상위 임계값을 결정합니다. 이미지의 나머지 부분의 회색 배율 분포를 가져옵니다.미리 결정된 상부 임계값 바로 위에 있는 곡선의 대략 선형 부분 두 개를 선택하고 선형 곡선이 두 부분에 맞습니다. 교차점은 이 이미지의 정확한 상위 임계값값으로 설정됩니다. 이 값을 사용하여 세분화를 수행하고 최종 임계값 측정을 위해 이진 이미지와 원래 회색 축척 이미지를 비교합니다.그런 다음 회색 스케일 이미지를 모공 위상을 나타내는 흰색과 단위를 나타내는 검은색이 있는 이진 이미지로 변환합니다. 위의 ITZ 영역의 다공성 분포를 집계 의 측면과 아래쪽에 비교했습니다. 상부 표면 위의 다공성은 골재 의 측면 또는 그 위에 보다 작았고, 골재 아래의 ITZ는 미세 출혈로 인해 가장 다공성이었습니다.골재 표면 형태는 수동으로 캡처된 불규칙한 경계를 직선 및 원형 호로 피팅하여 조사되었습니다. 직선은 선택한 경계에 더 잘 맞는 것으로 보였다. 정의된 표면 거칠기 및 다공성 그라데이션 파라미터가 계산되었고 K-means 클러스터링 알고리즘이 적용되어 산란 점을 두 그룹, 거친 그룹 및 매끄러운 그룹으로 세분화하였다.다공성 그라데이션이 감소하면 표면 거칠기가 증가합니다. 거칠고 매끄러운 그룹에서 ITZ의 다공성 분포는 거의 모든 거리에서 평균및 비교되었으며, 매끄러운 표면 주위의 ITZ의 다공성은 거친 표면 주위의 다공성보다 현저히 낮았으며 표면 형태가 실제로 ITZ 형성에서 중요한 역할을 한다는 것을 증명했습니다. 적절한 연삭 및 연마 공정은 BSE 검사를 위한 충분한 표면을 얻기 위해 선택되어야 합니다.가우시안 혼합물 모델을 통해 BSE 측정을 정량분석에 기초하여, 시멘트 계재료의 상이한 위상의 부피 분획도 결정될 수 있었다. BSE는 다상 물질의 조성을 정량적 분석하는 강력한 기술입니다.

Research

JoVE Journal

Engineering

Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone (ITZ)

Experimental Measurement of Settling Velocity of Spherical Particles in Unconfined and Confined Surfactant-based Shear Thinning Viscoelastic Fluids

밀폐및제한된 계면활성제 기반 전단 점성 비탄성 유체의 구형 입자 의 정착 속도의 실험 적 측정

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic ...

연구

공학

Laboratory Drop Towers for the Experimental Simulation of Dust-aggregate Collisions in the Early Solar System

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust ...

Taking Advantage of Reduced Droplet-surface Interaction to Optimize Transport of Bioanalytes in Digital Microfluidics

감소 물방울 표면 상호 작용을 활용하는 디지털 미세 유체에 Bioanalytes의 전송을 최적화하려면

Digital microfluidics (DMF), a technique for manipulation of droplets, is a promising alternative for the development of &#8220;lab-on-a-chip&#8221; ...

Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells

탠덤 유기 태양 전지의 이온 정문 탄소 나노 튜브의 공통 음극의 생산을 위해 주위 방법

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two ...

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어떻게 추가 점화기없이 대기압 마이크로 웨이브 플라즈마 토치를 점화

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Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

핵 반응 분석과 깊이 프로파일 링을 통해 표면 및 인터페이스 레이어 및 대량 재료의 수소 농도의 정량화

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원격 프로브를 사용하여 마이크 비정상 면압 측정

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Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Plasmatron에서 절제 재료 시험 중에 방출 분광 경계 계층 조사

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

액체 박리 전이 금속 Dichalcogenide 제어 된 크기와 나노 시트와 두께의 준비 : 예술 프로토콜의 주

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...

Orientational Transition in a Liquid Crystal Triggered by the Thermodynamic Growth of Interfacial Wetting Sheets

계면 습윤지의 열역학적 성장에 의해 촉발 된 액정의 방향 전환

In liquid crystal (LC) physical chemistry, molecules near the surface play a great role in controlling bulk orientation. Thus far, mainly to achieve ...