Diese Arbeit wurde unterstützt von der National Natural Science Foundation of China (Grant Nr. 51290292) und wurde auch von der akademischen Exzellenz Stiftung BUAA für Doktorandinnen und Doktoranden unterstützt.

(1) Photolithographie auf Edelstahl
<ol><li>Entwerfen Sie die Fotomaske mittels einer technischen Zeichnung Software und fertigen Sie das Design durch die Vorlage einer Fotomaske Drucker4.</li>
	<li>Waschen der Edelstahl (316 SS; Lengthx Breite: 4 cm x 4 cm, Dicke: 1 mm) durch Spülen in alkalischen Lösungen (50 g/L NaOH und 40 g/L Na2CO3) bei Raumtemperatur für 15 min auf Öl-Verunreinigungen zu entfernen.</li>
	<li>Gründlich reinigen den Edelstahl durch Ultraschall Reinigung in einem Ultraschall Reinigungsanlage (Frequenz: 40 KHz, Ultraschall-Leistung: 500 W). Gegenüber dem Vorquartal mit entionisiertem Wasser, n-Hexan, Aceton und Ethanol für 10 min spülen.</li>
	<li>Trocknen Sie Edelstahl, indem sie auf eine heiße Platte bei 150 ° C für 30 min. Protect Edelstahl durch abdecken mit einem Blatt Alufolie (Al).</li>
	<li>Ort der Edelstahl in der Mitte des einen Spin Coater. Verwenden Sie eine Pipette, positiven Photoresist (ca. 1 mL) auf Edelstahl, von der Mitte bis zum Rand zu hinterlegen, bis der Fotolack komplett aus rostfreiem Stahl bedeckt. Vermeidung von Blasenbildung in den Fotolack.<ol>
<li>Führen Sie Spin-Coating, zuerst mit einer Geschwindigkeit von 700 u/min/min für 6 s, schleudern, starten und dann mit einer Drehzahl von 1.500 u/min/min 15 s, um den Fotolack gleichmäßig verteilt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Lassen Sie das Vakuumventil und rufen Sie der Edelstahl mit der Pinzette ab. Platzieren Sie den Edelstahl auf einer heißen Platte bei 120 ° C für 2 min backen den Fotolack.</li>
	<li>Legen Sie den Edelstahl auf das Vakuumventil einer Photolithographie-Maschine. Legen Sie die Belichtungszeit der Photolithographie Maschine, 25 s. Hinweis: Hier die Photolithographie-Maschine ist ein Kontakt Aligner mit einer ultravioletten (UV) Licht-Wellenlänge von 254 nm und eine Lichtintensität von 13 mW/cm2.</li>
	<li>Lassen Sie den Edelstahl und legen Sie sie in der Entwicklerlösung für 1 min um den Fotolack zu entfernen, ohne das UV-Licht ausgesetzt. Die Entwicklerlösung entfernen Sie Edelstahl, mit entionisiertem Wasser waschen Sie und trocknen Sie ihn unter N2 Gas.</li>
	<li>Ort der Edelstahl auf einer heißen Platte bei 120 ° C für 2 min backen.</li>
	<li>Verwenden Sie eine aufrechte Mikroskop mit einer Vergrößerung von 100 X auf um die Oberfläche des rostfreien Stahls, die erhaltenen Photoresist Textur überprüfen zu beobachten.</li>
</ol>2. chemische Ätzung aus Edelstahl
<ol><li>Bereiten Sie ein chemisches Ätzen Lösung mit einem Volumen von 200 mL (400 g/L FeCl3, 20 g/L Phosphorsäure und 100 g/L Salzsäure) in einen 500-mL-Becherglas.</li>
	<li>Ort der Edelstahl mit Fotolack Textur in die chemische Lösung für 10 Minuten. Lassen Sie sich nicht die Edelstahl-Teile miteinander in Verbindung. Legen Sie maximal vier Edelstahl-Stück auf einmal.</li>
	<li>Entnehmt die chemisch geätzt aus rostfreiem Stahl mit einer Pinzette, die Stücke mit entionisiertem Wasser für 1 min waschen und trocknen Sie sie mit N2 Gas.</li>
	<li>Die Photoresist-Textur durch Eintauchen der Edelstahl in Aceton für Ultraschall-Reinigung für 5 min zu entfernen. Trocknen Sie die chemisch geätzte Edelstahl mit N2 Gas.</li>
</ol>(3) OTS Selbstmontage auf chemisch geätzte Edelstahl
<ol><li>Reinigen Sie chemisch geätzte Edelstahl mit einem stetigen Strom von entionisiertem Wasser, trocknen Sie ihn mit N2 Gas und legen Sie es auf einer heißen Platte bei 100 ° C für 30 min die Fläche vollständig trocknen.</li>
	<li>Hydroxylate chemisch geätzte Edelstahl mit einem O-2 -Plasmabehandlung in einem RF-Plasma-Maschine mit einer HF-Leistung von 100 W für 10 min, ein Druck von 100 Mbar und einer Durchflussmenge von 20 Sccm.</li>
	<li>Bereiten Sie 1 mM OTS Lösung in wasserfreien Toluol in ein Becherglas. Trocknen Sie den Becher vor Vorbereitung der Lösung gründlich.</li>
	<li>Spülen Sie die chemisch geätzte Edelstahl mit der OTS-Lösung für 4 h bei Raumtemperatur. Stellen Sie den Becher in einem versiegelten Beutel. Lassen Sie sich nicht die Edelstahl-Stücke in Kontakt miteinander aufnehmen.</li>
	<li>Entfernen Sie die Edelstahl, mit wasserfreiem Toluol mithilfe Ultraschall-Reinigung für 10 min reinigen Sie und trocknen Sie ihn mit N2 Gas.</li>
</ol>(4) glatt Oberflächenvorbereitung
<ol><li>Ca. 10 mL/cm2 Silikonöl zu hinterlegen (Viskosität: 350 cst; Oberflächenspannung: 21.1 mN/m) auf die OTS-beschichtet, chemisch geätzt aus rostfreiem Stahl mit einer Pipette.</li>
	<li>Verwenden Sie eine optische Stereomikroskop, um Benetzung Prozess des Silikonöls auf der Edelstahl-Oberfläche (Vergrößerung von 10 X) zu beobachten.</li>
	<li>Entfernen Sie überschüssiges Silikon-Öl, indem man den Edelstahl in senkrechter Position für 1 h.</li>
</ol>5. Untersuchung des Wassers gleiten Verhalten auf rutschigem Untergrund
<ol><li>Hinterlegen Sie ein 4-µL-Wassertropfen auf der rutschigen Oberfläche. Legen Sie den Edelstahl unter dem Lichtmikroskop und kippen Sie das Substrat von ~ 2°.</li>
	<li>Visualisieren Sie die Wassertropfen gleiten auf der rutschigen Oberfläche an einer niedrigen Vergrößerung (50 X) zu prüfen, ob die glatte Oberfläche leichte gleitende Eigenschaft hat.</li>
</ol>6. Analyse der Anti-Benetzung auf der rutschigen Oberfläche bei hohen Temperaturen
<ol><li>Ort der Edelstahl mit einer glatten Oberfläche auf einer heißen Platte mit einer Pinzette. Legen Sie die Heizplatte bei verschiedenen hohen Temperaturen (z. B. 200 ° C, 250 ° C und 300 ° C), die Anti-Benetzung Verhalten bei unterschiedlichen Temperaturen zu analysieren. Hinweis: Nicht berühren Sie direkt die Hochtemperatur-Edelstahl mit Händen.</li>
	<li>Verwenden Sie eine Mikro-Spritze, um ein 10-µL-Wassertropfen auf der rutschigen Oberfläche zu hinterlegen. Hinweis: Vor dem Ablegen des Wassertropfens, sollte die Temperatur der rutschigen Oberfläche Gleichgewicht erreichen.</li>
	<li>Verwenden Sie eine High-Speed-Kamera um die Bewegung des Wassers Tröpfchen mit einer Frame-Rate von 500 Hz aufzuzeichnen.<ol>
<li>Die Kamera auf einem Stativ fixieren und direkt das Objektiv der Kamera auf den Edelstahl. Stellen Sie den Fokus der Kamera, um ein klares Wasser Tropfen Bild zu erhalten. Notieren Sie die Bewegung des Wassertropfens auf der Edelstahl-Oberfläche durch Drücken der Schaltfläche "Start" der Kamera. Drücken Sie die Ende-Taste an der Kamera, wenn das Wasser Tropfen der Edelstahl rutscht, um die Aufnahme zu vervollständigen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. Analyse der Anti-Adhäsion Auswirkungen der rutschigen Oberfläche auf weiches Gewebe
<ol><li>Verwenden Sie einen Manipulator, Dynamometer, eine Herdplatte und eine stationäre Vorrichtung zum Einrichten einer Haftung Kraft Messung Plattform4, wie in Abbildung 3agezeigt.</li>
	<li>Legen Sie die Prüffläche auf der Heizplatte. Verwenden Sie eine Klemme aus rostfreiem Stahl auf der Platte zu beheben. Die Prüffläche zu einer bestimmten hohen Temperatur zu heizen (z. B. 300 ° C). Hinweis: Die Prüffläche wenden eng die Heizplatte zur effizienten Wärmetransport an die glatte Oberfläche zu gewährleisten.</li>
	<li>Das Dynamometer für den Manipulator zu beheben. Schließen Sie einen Zylinder-Tisch (Durchmesser: 2 cm) mit einem Kraft-Kopf als ein weiches Gewebe handeln feste Plattform.</li>
	<li>Das weiche Gewebe zu beheben (z. B. Hühnerbrust, Länge: 5 cm, Breite: 2 cm, Dicke: 3 mm) auf den Zylinder-Tisch mit einem dünnen Draht. Sicherstellen Sie, dass die weiche Gewebeoberfläche etwa sogar.</li>
	<li>Laden Sie das weiche Gewebe auf die Prüffläche mit einer Geschwindigkeit von 1 mm/s, bis das Dynamometer eine bestimmte maximale Kraft (z. B. 4,5 N) erreicht, indem Sie die Taste "Animation" des Manipulators drehen. Dann entlädt das Weichgewebe mit der gleichen Geschwindigkeit.</li>
	<li>Schließen Sie einen Computer an das Dynamometer über eine Datenleitung Übertragung und Aufzeichnung der Echtzeit-Kraft zwischen das Weichgewebe und die Prüffläche.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Liu, Y., Chen, X., Xin, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+superhydrophobic+surfaces+repel+hot+water?.">Can superhydrophobic surfaces repel hot water?.</a> J Mater Chem. 19 (31), 5602-5611 (2009).</li><li>Urata, C., Masheder, B., Cheng, D. F., Hozumi, 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+thermally+stable,+durable+and+temperature-dependent+oleophobic+surface+of+a+polymethylsilsesquioxane+film.">A thermally stable, durable and temperature-dependent oleophobic surface of a polymethylsilsesquioxane film.</a> Chem Commun. 49, 3318-3320 (2013).</li><li>Daniel, D., Mankin, M. N., Belisle, R. A., Wong, T. -. 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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Diese Handschrift enthält Protokolle für die Herstellung einer glatten Oberfläche mit hoher Temperaturbeständigkeit. Die rutschige Eigenschaft unsere vorbereitete Oberfläche zeigte sich durch die Beobachtung der leichtes Gleiten Verhalten eines Wassertropfens. Dann wurde die Anti-Benetzung der vorbereiteten rutschigen Oberfläche bei verschiedenen hohen Temperaturen durch die Hinterlegung von einem Wassertropfen auf der heißen Oberfläche untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die vorbereitete rutschige Oberfläche seine rutschige-Eigenschaft beibehalten, auch wenn es über 300 ° c erhitzt wurde Wir ermittelten auch die Anti-Adhäsion Effekte der rutschigen Oberfläche auf weiches Gewebe.
Im Gegensatz zu der superhydrophob Oberfläche wirken die Oberflächenstrukturen auf der rutschigen Oberfläche als Holdingstrukturen für das aufgegossene Schmiermittel. Nach einer früheren Studie25würde aufgrund der bevorzugten Affinität der OTS-beschichtete Oberfläche für das Silikonöl ein Wassertropfen auf Silikon Öl infundiert Oberflächenstruktur, wie in Abbildung 1 bzu schweben. Außerdem gibt diese flüssig/flüssig/fest-Schnittstelle der Oberfläche eine sehr geringe Kontaktwinkel Hysterese für flüssige Tröpfchen nicht mischbar mit Silikonöl. Daher könnte die Wassertropfen auf der als vorbereitet rutschige Oberfläche leicht gleiten.
Wegen der hervorragenden Hochtemperatur-Widerstand der Edelstahl-Substrat, funktionalisierten Schicht OTS und infundiert Silikonöl kann die vorbereitete rutschige Oberfläche seine rutschige-Eigenschaft bei sehr hohen Temperaturen pflegen. Jedoch bei hohen Temperaturen Wassertropfens schiebt nicht auf der Oberfläche, sondern es kann Rollen auf der Oberfläche. Die Ergebnisse können den Leidenfrost-Effekt26zugeschrieben werden. Bei hohen Temperaturen Silikonöl und Wasser verdampfen, und der Dampf kann eine Dampf-Schicht zwischen Wassertropfen und die Silikon-Öl-Schicht bilden. In der Tat Verdampfung von der Silikon-Öl und Wasser Tropfen steigen mit zunehmender Temperatur. Daher hat die Luftschicht bei höheren Temperaturen eine verbesserte Fähigkeit, direkte Kontakte zwischen den Wassertropfen und das Silikonöl zu verhindern. Ähnlich wie bei den Wassertropfen auf der Oberfläche bei 300 ° C (Abbildung 2) Rollen, trieben die Wassertropfen fast auf die Luftschicht. Der Kontakt war sehr instabil, und so rutschte es schnell die Oberfläche.
Die Schmierstoffe Schicht kann auch als Anti-Adhäsion Barriere für weiches Gewebe handeln. Eine Haftung Kraft Messplattform wurde eingerichtet, um die Anti-Haftwirkung der rutschigen Oberfläche auf weiches Gewebe zu untersuchen. Aufgrund der reinen Gewebe wurde die Hähnchenbrust als experimentelle Weichgewebe ausgewählt. Das Weichgewebe wurde auf die glatte Edelstahl-Oberfläche und auf der rutschigen Oberfläche geladen. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Abnahme der Adhäsion auf der rutschigen Oberfläche (z. B. von 0,80 ± 0,18 N auf der glatten Oberfläche 0,04 ± 0,02 N auf der rutschigen Oberfläche) zu erzwingen. Dieses Konzept bietet neue Einblicke in die Weichgewebe Haftung Problemlösung auf elektrochirurgische Instrumente. Da Silikonöl und die OTS biokompatible22,27 sind, kann unsere Methode auf elektrochirurgische Instrumente, einschließlich der monopolaren Skalpell und Ultraschall-Skalpell angewendet werden.
Darüber hinaus unsere Methode ist sehr einfach, und es kann weiter vereinfacht werden. Die Säulen-Struktur ermöglicht die Oberfläche mehr Silikonöl zu halten und mehr Silikonöl kann effizient als Barriere für weiches Gewebe. Jedoch besteht keine Notwendigkeit für so viel Silikonöl, z. B. wenn es für die Anti-Benetzung eines Wassertropfens, verwendet kann die Edelstahl direkt durch chemische Ätzung aufgerauht werden. Die vereinfachte Methode ist einfacher und kann auf verschiedene Oberflächentypen, einschließlich einer gekrümmten Oberfläche angewendet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass Silikonöl verdampft wird, wenn die Oberfläche ist auf eine hohe Temperatur erhitzt, und die rutschige Eigenschaft, schließlich nach einer gewissen Zeit fehl. Aber durch Zugabe von Silikonöl an die Oberfläche, werden sie die rutschige Eigenschaft wiederzugewinnen. Der entscheidende Schritt unseres Protokolls ist die Vorbereitung der OTS-Beschichtungen auf die Oberflächenstrukturen, die Finale rutschige-Eigenschaft der rutschigen Oberfläche bestimmt. Somit sollte die OTS Montageschritt sorgfältig durchgeführt werden.
Rutschigem Untergrund sind eine aufstrebende Oberflächenfunktion Selbstreinigung, Anti-Adhäsion, Anti-Icing zu erreichen, etc.. Es hat viele Vorteile, einschließlich einfache Fertigung, robuste Repellence für verschiedene Flüssigkeiten, gute Druckstabilität und Selbstheilung. Unsere einfache Methode bietet eine Möglichkeit, eine glatte Oberfläche mit hoher Temperaturbeständigkeit zu konstruieren. Wir glauben, dass die vorgeschlagene Methode rutschigen Oberflächen Anwendung in medizinischen Geräten, Motoren, Warmwasser-Leitungen etc. ermöglichen

Anti-Klebeflächen bei hohen Temperaturen für Gebrauch mit Flüssigkeiten und Weichteile erhalten haben großes Interesse aufgrund ihrer umfangreichen Anwendungspotenzial in elektrochirurgische Instrumente, Motoren, Rohrleitungen etc. 1 , 2 , 3 , 4. Muskelmodelle Oberflächen, insbesondere superhydrophob Oberflächen gelten wegen ihrer ausgezeichneten Anti-Benetzung Fähigkeiten und selbstreinigende Eigenschaften5die ideale Wahl. In superhydrophob Oberflächen sollten die Anti-Benetzungsfähigkeit der gesperrten Luft in der Oberflächenstruktur zugeschrieben werden. Allerdings ist der superhydrophob Zustand instabil, weil es in der Cassie-Baxter State6,7ist. Auch bei hohen Temperaturen kann die Anti-Benetzung für flüssige Tröpfchen wegen der Benetzung Statusübergang von Cassie-Baxter, Wenzel Zustand8fehlschlagen. Benetzung der Übergang wird durch kleine Tropfen Benetzung in den Strukturen induziert die Ergebnisse in das Scheitern, die Luft im Ort zu sperren.
Vor kurzem, inspiriert durch die rutschigen Eigenschaften der Peritome von der Kannenpflanze Nepenthes, berichtete Wong Et Al. eine Konzept auf rutschigem Untergrund zu konstruieren, durch Infusion ein Gleitmittel in die Oberflächenstrukturen9,10 ,11. Durch Kapillare Kraft können die Strukturen den Schmierstoff im Ort, ebenso wie in der gesperrten Atemhöhle auf superhydrophob Oberflächen festhalten. So können der Schmierstoff und Oberflächenstrukturen eine stabile fest/flüssig-Oberfläche bilden. Wenn das Schmiermittel eine bevorzugte Affinität für die Oberflächenstruktur hat, die Tropfen auf das zusammengesetzte Fläche gleitet leicht, mit nur einer sehr geringen Kontaktwinkel Hysterese (z. B. ~ 2 °)12. Dieser Schmierstoff Schicht ermöglicht auch die Oberfläche bemerkenswerte Anti-Benetzung Funktionen13, zeigt großes Potenzial für Medizinprodukte14,15haben. Frühere Studien auf rutschigem Untergrund konzentriert sich jedoch hauptsächlich auf die Vorbereitung für die Anwendung bei Raumtemperatur oder niedrigen Temperaturen. Es gibt nur wenige Studien über die Vorbereitung des rutschigen Oberflächen mit hoher Temperaturbeständigkeit. Zhang Et Al. zeigte beispielsweise, dass die rasche Verdunstung des Schmiermittels schnell den Fehler der rutschigen Eigenschaft sogar etwas hohen Temperaturen16verursacht.
Glatte Oberflächen mit hoher Temperaturbeständigkeit können das Anwendungspotenzial erweitern; zum Beispiel können sie als flüssige Barrieren, um Weichgewebe Haftung auf elektrochirurgischen Gerät Tipps zu verringern verwendet werden. Während des chirurgischen Eingriffs tritt schweren Weichgewebe Haftung wegen der hohen Temperatur der elektrochirurgischen Gerät Tipps. Das Weichgewebe kann verkohlt werden, wodurch es zu an der Instrumentenspitze halten, dann das Weichgewebe um Tipp17,18,19 reißt. Die eingehalten Weichteile auf die elektrochirurgische Instrumentenspitze negativ beeinflusst den Betrieb und auch das Scheitern der Blutstillung19,20induzieren kann. Diese Effekte Schaden deutlich von Gesundheit und wirtschaftlichem Interesse. Daher ist die Lösung des Problems der Weichgewebe Haftung auf elektrochirurgische Instrumente sehr dringend. In der Tat, bieten rutschigem Untergrund die Möglichkeit, dieses Problem zu lösen.
Hier präsentieren wir ein Protokoll, um Rutschgefahr bei hohen Temperaturen zu fabrizieren. Edelstahl wurde wegen seiner hohen Temperaturbeständigkeit als Oberflächenmaterial ausgewählt. Der rostfreie Stahl wurde durch Photolithographie-gestützte chemische Ätzung aufgeraut. Anschließend wurde die Oberfläche mit einem biokompatiblen Material, saline Octadecyltrichlorosilane (OTS)21,22,23,24funktionalisiert. Eine glatte Oberfläche wurde vorbereitet, indem man Silikonöl. Diese Materialien aktiviert die glatte Oberfläche, hohe Temperaturbeständigkeit zu erreichen. Die Anti-Benetzung Eigenschaft bei hohen Temperaturen und die Anti-Adhäsion Auswirkungen auf weiches Gewebe wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigen das Potenzial der mit rutschigem Untergrund zur Lösung des Problems der Anti-Adhäsion bei hohen Temperaturen.

<table width="614">
	<tbody>
		<tr height="48" style="height:36.0pt">
			<td class="xl17" height="48" style="width:128pt;height:36.0pt" width="171">Stainless steel</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Hongtu Corporation</td>
			<td class="xl20" style="width:95pt" width="126">316</td>
			<td class="xl17" style="width:125pt" width="167">Use as received</td>
		</tr>
		<tr height="47" style="height:35.25pt">
			<td class="xl17" height="47" style="width:128pt;height:35.25pt" width="171">Octadecyltrichlorosilane</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Huaxia Reagent</td>
			<td class="xl17" style="width:95pt" width="126">112-04-9</td>
			<td class="xl17" style="width:125pt" width="167">Use as received</td>
		</tr>
		<tr height="91" style="height:68.25pt">
			<td class="xl17" height="91" style="width:128pt;height:68.25pt" width="171">Photoresist</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Kempur Microelectronic Corporation</td>
			<td class="xl16">317S</td>
			<td class="xl17" style="width:125pt" width="167">Use as received</td>
		</tr>
		<tr height="55" style="height:41.25pt">
			<td class="xl17" height="55" style="width:128pt;height:41.25pt" width="171">Silicone oil</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Beijing Chemical Works</td>
			<td class="xl17" style="width:95pt" width="126">350 cst</td>
			<td class="xl17" style="width:125pt" width="167">Use as received</td>
		</tr>
		<tr height="52" style="height:39.0pt">
			<td class="xl16" height="52" style="height:39.0pt">Anhydrous toluene</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Beijing Chemical Works</td>
			<td class="xl17" style="width:95pt" width="126">108-88-3</td>
			<td class="xl17" style="width:125pt" width="167">Use as received</td>
		</tr>
		<tr height="56" style="height:42.0pt">
			<td class="xl17" height="56" style="width:128pt;height:42.0pt" width="171">Phosphoric acid (H3PO4)</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Tianjin Chemical Corporation</td>
			<td class="xl17" style="width:95pt" width="126">7664-38-2</td>
			<td class="xl17" style="width:125pt" width="167">Use as received</td>
		</tr>
		<tr height="63" style="height:47.25pt">
			<td class="xl17" height="63" style="width:128pt;height:47.25pt" width="171">Hydrochloric acid (HCl)</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Tianjin Chemical Corporation</td>
			<td class="xl16">7647-01-0</td>
			<td class="xl17" style="width:125pt" width="167">Use as received</td>
		</tr>
		<tr height="56" style="height:42.0pt">
			<td class="xl16" height="56" style="height:42.0pt">Ferric chloride (FeCl3)</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Tianjin Chemical Corporation</td>
			<td class="xl16">7705-08-0</td>
			<td class="xl17" style="width:125pt" width="167">Use as received</td>
		</tr>
		<tr height="54" style="height:40.5pt">
			<td class="xl17" height="54" style="width:128pt;height:40.5pt" width="171">Optical upright microscope</td>
			<td class="xl16">Olympus</td>
			<td class="xl16">BX51</td>
			<td class="xl16"></td>
		</tr>
		<tr height="46" style="height:34.5pt">
			<td class="xl17" height="46" style="width:128pt;height:34.5pt" width="171">Optical stereo microscope</td>
			<td class="xl16">Olympus</td>
			<td class="xl16">SZX16</td>
			<td class="xl16"></td>
		</tr>
		<tr height="50" style="height:37.5pt">
			<td class="xl16" height="50" style="height:37.5pt">High speed camera</td>
			<td class="xl16">Olympus</td>
			<td class="xl16">i-SPEED LT</td>
			<td class="xl16"></td>
		</tr>
		<tr height="52" style="height:39.0pt">
			<td class="xl17" height="52" style="width:128pt;height:39.0pt" width="171">Ultrasonic cleaner</td>
			<td class="xl19" style="width:113pt" width="150">KUNSHAN ULTRASONIC INSTRUMENTS CO. LTD</td>
			<td class="xl16">KQ-500E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="49" style="height:36.75pt">
			<td class="xl17" height="49" style="width:128pt;height:36.75pt" width="171">Dynamometer</td>
			<td class="xl19" style="width:113pt" width="150">Yueqing Handapi Instruments Co. Ltd</td>
			<td class="xl16">HP-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="64" style="height:48.0pt">
			<td class="xl17" height="64" style="width:128pt;height:48.0pt" width="171">Manipulator</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Yueqing Handapi Instruments Co. Ltd</td>
			<td class="xl16">HLD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="62" style="height:46.5pt">
			<td class="xl17" height="62" style="width:128pt;height:46.5pt" width="171">Hot plate</td>
			<td class="xl17" style="width:113pt" width="150">Shenzhen Jingyihuang Corporation</td>
			<td class="xl16">DRB-1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and high-temperature anti-adhesion behavior of a slippery surface on stainless steel

Anti-Klebeflächen mit hoher Temperaturbeständigkeit haben ein breites Anwendungspotenzial in elektrochirurgische Instrumente, Motoren und Rohrleitungen. Eine typische Anti-Benetzung superhydrophob Oberfläche schlägt einfach fehl, wenn eine Hochtemperatur-Flüssigkeit ausgesetzt. Vor kurzem, Nepenthes-inspirierten rutschigem Untergrund zeigt einen neuen Weg zur Lösung des Problems der Adhäsion. Eine Schmierstoffe Schicht auf der rutschigen Oberfläche kann als eine Barriere zwischen dem abgestoßen Materialien und die Oberflächenstruktur fungieren. Die rutschigen Oberflächen in früheren Studien zeigten jedoch selten hoher Temperaturbeständigkeit. Hier beschreiben wir ein Protokoll für die Vorbereitung der rutschigen Oberflächen mit hoher Temperaturbeständigkeit. Photolithographie-gestützte Methode wurde verwendet, um Säule Strukturen auf Edelstahl zu fertigen. Durch die Funktionalisierung der Oberfläche mit Kochsalzlösung, war eine glatte Oberfläche vorbereitet, indem man Silikonöl. Die vorbereitete rutschige Oberfläche gepflegt die Anti-Benetzung für Wasser, auch wenn die Oberfläche bis 300 ° c erhitzt wurde Die glatte Oberfläche stellte auch, große Anti-Adhäsion Auswirkungen auf Weichteile bei hohen Temperaturen. Diese Art der rutschigen Oberfläche auf Edelstahl hat Anwendungen in der Medizintechnik, mechanische Ausrüstung, etc..

Die glatte Oberfläche war vorbereitet, indem man Silikonöl zu OTS-beschichtet, chemisch geätzte Edelstahl. Aufgrund ihrer ähnlichen chemischen Eigenschaften wurde die Oberfläche von Silikonöl vollständig benetzt. Die Benetzung Prozess ist in Figur 1adargestellt. Die rote gestrichelte Linie markiert die Benetzung Linie. Nach der Benetzung, könnte eine sichtbare Ölschicht von der trockenen Oberfläche unterschieden werden. Rutschige Eigentum der vorbereitete rutschige Oberfläche wurde durch die Hinterlegung eines Wassertropfens auf der rutschigen Oberfläche mit einem Winkel von ca. 2° untersucht. Abbildung 1 b zeigt die in Situ Tröpfchen Bewegung des Wassers über die rutschige Oberfläche. Die gelbe gestrichelte Linie markiert die Oberleitung und die Ergebnisse zeigen die Wassertropfen schweben und gleiten auf der rutschigen Oberfläche.
Die Anti-Benetzung Verhaltensweisen der vorbereiteten rutschigen Oberfläche auf einem Wassertropfen an den Hochtemperaturen wurde untersucht. Die glatte Oberfläche war auf verschiedene Temperaturen erhitzt und Wassertropfen auf der Oberfläche abgelagert wurden. Bei 200 ° C (Abb. 2a) die Wassertropfen zunächst fest kontaktiert der Oberfläche, und dann die Kontaktfläche zwischen den Tropfen und der Oberfläche verringert. Nach ca. 6.200 ms begann Wassertropfen auf der Oberfläche abrutschen. Bei 250 ° C (Abb. 2 b) hatte die Wassertropfen eine sehr kleine anfängliche Kontaktfläche mit der Oberfläche. Nach ca. 800 ms begann Wassertropfen auf der Oberfläche abrutschen. Bei 300 ° C (Abbildung 2 c) hatte die Wassertropfen instabil Kontakt sofort nachdem er hinterlegt und schnell rutschte der rutschigen Oberfläche nach nur 250 ms.
Die Anti-Haftwirkung der rutschigen Oberfläche auf einem weichen Tuch wurde durch die Messung der Haftkraft bewertet. Wir richten ein Kraft-Messplattform Haftung durch die Kombination der Heizung und Manipulation Systeme (Abbildung 3a). Das Weichgewebe wurde auf das Dynamometer, das mit der Manipulator verbunden war, und die Prüffläche war auf einer heißen Platte fixiert. Hähnchenbrust wurde aufgrund seiner reinen Gewebe als Vertreter gewählt. Nach dem Laden des Weichgewebes auf die Prüffläche mit einem Druck von 4,5 N, generiert der Entladevorgang eine Haftkraft zwischen der Weichteile und der Prüffläche. Die Ergebnisse sind in Abbildung 3 bdargestellt. Die Adhäsionskräfte waren bzw. 0,80 ± 0,18 N und 0,04 ± 0,02 N auf die glatten aus rostfreiem Stahl und rutschigen Oberflächen. Die Klebekraft verringerte sich um eine Größenordnung auf der rutschigen Oberfläche im Vergleich zu, die auf die glatte Edelstahl-Oberfläche.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55888/55888fig1.jpg"> Abbildung 1: Entstehung der rutschigen Oberfläche und die rutschigen Eigenschaft. (A) Prozess der Silikonöl auf die OTS-beschichtet, Benetzung, chemisch geätzt aus rostfreiem Stahl. Die Oberfläche kann vollständig durch das Silikonöl durch ähnliche chemische Eigenschaften zwischen der OTS molekulare Schicht und das Silikonöl benetzt. (B) Wassertropfen schwimmend auf Silikonöl und zeigt seine leichtes Gleiten-Eigenschaft. Der Edelstahl hat einen Neigungswinkel von etwa 2 Grad. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55888/55888fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55888/55888fig2.jpg"> Abbildung 2: Anti-Benetzungsverhalten der rutschigen Oberfläche mit einem Wassertropfen an den Hochtemperaturen. Droplet Bewegung nach abgelagert auf eine horizontale glatte Oberfläche bei unterschiedlichen Temperaturen des Wassers: (A) (B) 250 ° C, 200 ° C) und (C) 300 ° C. Die Wassertröpfchen so rutschte der rutschigen Oberfläche nach einer gewissen Zeit und die nötige Zeit für die Wassertropfen gleiten Weg mit zunehmender Temperatur verringert. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55888/55888fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55888/55888fig3.jpg"> Abbildung 3. Anti-Adhäsion Bewertung der rutschigen Oberfläche mit einem weichen Tuch an den Hochtemperaturen. (A) schematische Darstellung der Haftung Kraft Messplattform. Weiches Gewebe wurde auf die Prüffläche mit ein Manipulator, verbunden mit einem Dynamometer geladen. Die Haftkraft wurde auf den Computer übertragen. (B) Haftung Kraft zwischen den Weichteilen und die Prüffläche. Weichgewebe geladen wurde auf die Prüffläche auf eine Oberflächentemperatur von 300 ° C. Die Klebekraft auf der rutschigen Oberfläche wurde um über eine Größenordnung im Vergleich dazu auf die glatte Edelstahl-Oberfläche verringert. Die Fehlerbalken dargestellt sind die durchschnittlichen Standardabweichungen (SD). <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55888/55888fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Rutschige Oberflächen bieten eine neue Möglichkeit zur Lösung des Problems der Adhäsion. Dieses Protokoll beschreibt die Rutschgefahr bei hohen Temperaturen zu fabrizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die Rutschgefahr Anti-Benetzung für Flüssigkeiten und eine bemerkenswerte Anti-Haftwirkung an Weichteilen bei hohen Temperaturen zeigten.

Vorbereitung und Hochtemperatur-Anti-Adhäsion Verhalten einer rutschigen Oberfläche Edelstahl

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

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Serie: Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

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.

Mechanische Spannstahlrohr als eine Lösung für Leaky Bohrlöchern

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

Forschung

Ingenieurwesen

Visualization of High Speed Liquid Jet Impaction on a Moving Surface

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds between 0 and 25 m/sec) and a spinning disk device (for examining surface speeds between 15 and 100 m/sec). The air cannon linear traverse is a pneumatic energy-powered system that is designed to accelerate a metal rail surface mounted on top of a wooden projectile. A pressurized cylinder fitted with a solenoid valve rapidly releases pressurized air into the barrel, forcing the projectile down the cannon barrel. The projectile travels beneath a spray nozzle, which impinges a liquid jet onto its metal upper surface, and the projectile then hits a stopping mechanism. A camera records the jet impingement, and a pressure transducer records the spray nozzle backpressure. The spinning disk set-up consists of a steel disk that reaches speeds of 500 to 3,000 rpm via a variable frequency drive (VFD) motor. A spray system similar to that of the air cannon generates a liquid jet that impinges onto the spinning disc, and cameras placed at several optical access points record the jet impingement. Video recordings of jet impingement processes are recorded and examined to determine whether the outcome of impingement is splash, splatter, or deposition. The apparatuses are the first that involve the high speed impingement of low-Reynolds-number liquid jets on high speed moving surfaces. In addition to its rail industry applications, the described technique may be used for technical and industrial purposes such as steelmaking and may be relevant to high-speed 3D printing.

Two experimental devices for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device and a spinning disk device. The apparatuses are used to determine optimal approaches to the application of liquid friction modifier (LFM) onto rail tracks for top-of-rail friction control.

Visualisierung von High-Speed-Flüssigkeitsstrahl-Impaction auf einer sich bewegenden Oberfläche

Two apparatuses for examining liquid jet impingement on a high-speed moving surface are described: an air cannon device (for examining surface speeds ...

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

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 for future high-speed reentry missions. But despite the advancements made since Apollo, heat flux prediction remains an imperfect science and engineers resort to safety factors to determine the TPS thickness. This goes at the expense of embarked payload, hampering, for example, sample return missions. 
Ground testing in plasma wind-tunnels is currently the only affordable possibility for both material qualification and validation of material response codes. The subsonic 1.2MW Inductively Coupled Plasmatron facility at the von Karman Institute for Fluid Dynamics is able to reproduce a wide range of reentry environments. This protocol describes a procedure for the study of the gas/surface interaction on ablative materials in high enthalpy flows and presents sample results of a non-pyrolyzing, ablating carbon fiber precursor. With this publication, the authors envisage the definition of a standard procedure, facilitating comparison with other laboratories and contributing to ongoing efforts to improve heat shield reliability and reduce design uncertainties.
The described core techniques are non-intrusive methods to track the material recession with a high-speed camera along with the chemistry in the reactive boundary layer, probed by emission spectroscopy. Although optical emission spectroscopy is limited to line-of-sight measurements and is further constrained to electronically excited atoms and molecules, its simplicity and broad applicability still make it the technique of choice for analysis of the reactive boundary layer. Recession of the ablating sample further requires that the distance of the measurement location with respect to the surface is known at all times during the experiment. Calibration of the optical system of the applied three spectrometers allowed quantitative comparison. At the fiber scale, results from a post-test microscopy analysis are presented.

Development of new ablative materials and their numerical modeling requires extensive experimental investigation. This protocol describes procedures for material response characterization in plasma flows with the core techniques being non-intrusive methods to track the material recession along with the chemistry in the reactive boundary layer by emission spectroscopy.

Emissionsspektroskopische Grenzschichtuntersuchung während ablative Materialprüfung in Plasmatron

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 ...

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.

Die Evolution der Silica-Nanopartikel-Polyester-Beschichtungen auf Oberflächen Sonnenlicht ausgesetzt

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

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line intensity ratios. By using a Johann spectrometer viewing the plasma, it is possible to construct profiles of plasma parameters such as density, temperature, and velocity with good spatial and time resolution. However, benchmarking atomic code modeling of X-ray spectra obtained from well-diagnosed laboratory plasmas is important to justify use of such spectra to determine plasma parameters when other independent diagnostics are not available. This manuscript presents the operation of the High Resolution X-ray Crystal Imaging Spectrometer with Spatial Resolution (HIREXSR), a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma. In addition, this manuscript covers a laser blow-off system that can introduce such ions to the plasma with precise timing to allow for perturbative studies of transport in the plasma.

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas. This manuscript presents the operation of a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma.

Anwenden von Röntgen Imaging Kristall Spektroskopie für den Einsatz als Hochtemperatur-Plasmadiagnose

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

Adsorption Device Based on a Langatate Crystal Microbalance for High Temperature High Pressure Gas Adsorption in Zeolite H-ZSM-5

We present a high-temperature and high-pressure gas adsorption measurement device based on a high-frequency oscillating microbalance (5 MHz langatate crystal microbalance, LCM) and its use for gas adsorption measurements in zeolite H-ZSM-5. Prior to the adsorption measurements, zeolite H-ZSM-5 crystals were synthesized on the gold electrode in the center of the LCM, without covering the connection points of the gold electrodes to the oscillator, by the steam-assisted crystallization (SAC) method, so that the zeolite crystals remain attached to the oscillating microbalance while keeping good electroconductivity of the LCM during the adsorption measurements. Compared to a conventional quartz crystal microbalance (QCM) which is limited to temperatures below 80 &#176;C, the LCM can realize the adsorption measurements in principle at temperatures as high as 200-300 &#176;C (i.e., at or close to the reaction temperature of the target application of one-stage DME synthesis from the synthesis gas), owing to the absence of crystalline-phase transitions up to its melting point (1,470 &#176;C). The system was applied to investigate the adsorption of CO2, H2O, methanol and dimethyl ether (DME), each in the gas phase, on zeolite H-ZSM-5 in the temperature and pressure range of 50-150 &#176;C and 0-18 bar, respectively. The results showed that the adsorption isotherms of these gases in H-ZSM-5 can be well fitted by Langmuir-type adsorption isotherms. Furthermore, the determined adsorption parameters, i.e., adsorption capacities, adsorption enthalpies, and adsorption entropies, compare well to literature data. In this work, the results for CO2 are shown as an example.

A protocol for high-temperature and high-pressure gas adsorption measurements on zeolite H-ZSM-5 using an adsorption measurement device based on a langatate crystal microbalance is presented. Prior to the adsorption measurements, the synthesis of zeolite H-ZSM-5 on the langatate crystal microbalance sensor by the steam-assisted crystallization (SAC) method is demonstrated.

Adsorptionsvorrichtung Basierend auf einem Langatate Crystal Micro für Hochtemperatur-Hochdruck-Gas Adsorption in Zeolith H-ZSM-5

We present a high-temperature and high-pressure gas adsorption measurement device based on a high-frequency oscillating microbalance (5 MHz langatate ...

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia (YSZ) Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) scaffolds with tunable specific surface areas up to 80 m2&#183;g-1. An aqueous solution of a zirconium salt, yttrium salt, and glucose is mixed with propylene oxide (PO) to form a gel. The gel is dried under ambient conditions to form a xerogel. The xerogel is pressed into pellets and then sintered in an argon atmosphere. During sintering, a YSZ ceramic phase forms and the organic components decompose, leaving behind amorphous carbon. The carbon formed in situ serves as a hard template, preserving a high surface area YSZ nanomorphology at sintering temperature. The carbon is subsequently removed by oxidation in air at low temperature, resulting in a porous, nanostructured YSZ scaffold. The concentration of the carbon template and the final scaffold surface area can be systematically tuned by varying the glucose concentration in the gel synthesis. The carbon template concentration was quantified using thermogravimetric analysis (TGA), the surface area and pore size distribution was determined by physical adsorption measurements, and the morphology was characterized using scanning electron microscopy (SEM). Phase purity and crystallite size was determined using X-ray diffraction (XRD). This fabrication approach provides a novel, flexible platform for realizing unprecedented scaffold surface areas and nanomorphologies for ceramic-based electrochemical energy conversion applications, e.g. solid oxide fuel cell (SOFC) electrodes.

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia YSZ Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

A protocol for fabricating porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ) scaffolds at temperatures between 1,000 &#176;C and 1,400 &#176;C is presented.

Hochtemperatur Herstellung von Nanostrukturierte Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) Scaffolds durch<em&gt; In Situ</em&gt; Carbon-Templating Xerogele

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) ...

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the Earth&#39;s magnetic field, for manufacturing a cementitious composite reinforced with aligned steel fibers. Aligned steel fiber reinforced cementitious composites (ASFRC) were prepared by applying a uniform electromagnetic field to fresh mortar containing short steel fibers, whereby the short steel fibers were driven to rotate in alignment with the magnetic field. The degree of alignment of steel fibers in hardened ASFRC was assessed both by counting steel fibers in fractured cross-sections and by X-ray computed tomography analysis. The results from the two methods show that the steel fibers in ASFRC were highly aligned while the steel fibers in non-magnetically treated composites were randomly distributed. The aligned steel fibers had a much higher reinforcing efficiency, and the composites, therefore, exhibited significantly enhanced flexural strength and toughness. The ASFRC is thus superior to SFRC in that it can withstand greater tensile stress and more effectively resist cracking.

This protocol describes an approach for manufacturing aligned steel fiber reinforced cementitious composite by applying a uniform electromagnetic field. Aligned steel fiber reinforced cementitious composite exhibits superior mechanical properties to ordinary fiber reinforced concrete.

Vorbereitung der ausgerichteten Stahlfaser verstärkt zementgebundene Verbund und seine Biege-Verhalten

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio frequency (RF) magnetron sputtering. LSMO nanoparticles were deposited with diameters from 10 to 20 nm and heights between 20 and 50 nm. At the same time, (Gd) Ba2Cu3O7&#8722;&#948; ((Gd) BCO) films were fabricated on both undecorated and LSMO nanoparticle decorated STO substrates using RF magnetron sputtering. This report also describes the properties of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 quasi-bilayer films structures (e.g., crystalline phase, morphology, chemical composition); magnetization, magneto-transport, and superconducting transport properties were also evaluated.

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½ Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

Here, we present a protocol to grow LSMO nanoparticles and (Gd) BCO films on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio frequency (RF)-sputtering.

Radiofrequenz das Magnetron-Sputtern GdBa2Cu3O7−δ/ La0,67Sr0,33MnO3 quasi-Bilayer Filme auf SrTiO3 (STO) Einkristall Substraten

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry application was found in the automotive industry in 2003 for the aluminum alloy that was used in the rear doors of automobiles. Friction stir spot welding is mostly used in Al alloys to create lap joints. The benefits of friction stir spot welding include a nearly 80% melting temperature that lowers the thermal deformation welds without splashing compared to resistance spot welding. Friction stir spot welding includes 3 steps: plunging, stirring, and retraction. In the present study, other materials including high strength steel are also used in the friction stir welding method to create joints. DP780, whose traditional welding process involves the use of resistance spot welding, is one of several high strength steel materials used in the automotive industry. In this paper, DP780 was used for friction stir spot welding, and its microstructure and microhardness were measured. The microstructure data showed that there was a fusion zone with fine grain and a heat effect zone with island martensite. The microhardness results indicated that the center zone exhibited a greater degree of hardness compared with the base metal. All data indicated that the friction stir spot welding used in dual phase steel 780 can create a good lap joint. In the future, friction stir spot welding can be used in high-strength steel welding applied in industrial manufacturing processes.

Here, we present a friction stir spot welding (FSSW) protocol on dual phase 780 steel. A tool pin with high-speed rotation generates heat from friction to soften the material, and then, the pin plunges into 2 sheet joints to create the lap joint.

Erzeugung von Rundengelenken über Friction Stir Spot Welding auf DP780 Stahl

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry ...