המחברים להכיר את העזרה של מייקל Pluchinsky עם העבודה צילום במהירות גבוהה

שימוש הולם ציוד מגן אישי למשל בטיחות משקפיים, כפפות וכדומה עבור ביצוע פעילויות התייחס בכתב היד. חומר המוצא המשמש כאן המדידה של כיפוף כוח, התנגשות, יחס או בתפזורת ריסוק הוא תמיד extrudates המתקבל במחקרי מעבדה או לימודי טייס ציוד או חומרים מסחריים. Catalyst extrudate כוח תלוי בתנאים pretreatment ולכן חשוב למשתמש לבחור את הטיפולים המתאימים. תוצאות המדידות מאפשרת להחליט באילו חומרים כדאי להשתמש ב מחקרים נוספים לפחות מנקודת המבט של כוח.
1. עוצמה מעוקל
<ol><li>
הכנת הדוגמא כוח כיפוף
	<ol>
<li>ודפדף הדגימה extrudate לעניין גודל נציג של מינימום 25 חלקיקים. השתמש ספינינג riffler או הרובה-סוג הדגימה המחיצה. הערה: Catalyst כוח תלויה רעלני תרמי, ולכן המדגם דורש מספר בחירות צריכה להיעשות על-ידי המשתמש בנוגע בשוטף ובשיפוץ.</li>
		<li>בצע הפעולות הבאות שני טיפוסי בשוטף ובשיפוץ אך מצבם עשוי להשתנות בהתאם הצורך של המשתמש.<ol>
<li>Calcine הדגימה ב 538 ° C עבור 1 h.<ol>
<li>מקום לפחות 25 זרז riffled extrudates צלחת פורצלן או גביע חום עמיד.</li>
				<li>המקום המנה עם הזרז לתוך תנור לעמעם חסיני אש-סוג ב 538 ° C עבור 1 h.</li>
				<li>לאחר calcination, למקם את הדגימה חם desiccator ולאפשר לה להתקרר לתנאי הסביבה.</li>
			</ol>
</li>
			<li>יבש את הדגימה ב 121 מעלות צלזיוס במשך שעתיים מינימום.<ol>
<li>מקום לפחות 25 זרז riffled extrudates צלחת פורצלן או גביע חום עמיד.</li>
				<li>מקם את המנה עם זרז בתנור ייבוש, להגדיר עבור 121 מעלות צלזיוס למשך תקופה מינימלית של 2 h.</li>
				<li>הסר את הדגימה חם מהתנור ייבוש למקם אותו לתוך desiccator ומאפשרים לה להתקרר לתנאי הסביבה</li>
			</ol>
</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
הגדרת מכשור כוח כיפוף הערה: הבר שגיאה עבור המודולוס של הקרע הינו 10% ±. כיול הציוד מדי יום לפי הכללים שנקבעו על ידי היצרן. לבחור את השיטה התואמת כראוי את הצורה של המדגם, כמו החישוב של מור תלויה הגורם צורה.<ol>
<li>להתחיל במסגרת בדיקת כיפוף ולאפשר את המערכת לחמם עד לפחות 20 דקות לפני השימוש. ואז לפתוח את התוכנות הדרושות.</li>
		<li>צרף תא המטען (10 ניוטון כוח) N 10 לפי הוראות יצרן.</li>
		<li>בחר על מהירות הסדן של 0.2 מ מ/שניה עם טווח תמיכה 5 מ מ. הערה: זה היה ציין כי עבור תעריף זה של מהירות, הזרז אינו נמצא אזור רגיש של קצב המתח והוא הכוח קרע לשחזור.</li>
		<li>בחר ' מודולוס של קרע (מור)' 'מקסימום כוח' בכרטיסיה ' תוצאות '.</li>
		<li>ודא שגלגל נוהג על המסגרת מור נמצא במצב "אפס" בלחיצה על כפתור "חזרה" בחוזקה במסוף מסגרת. ניתן לשנות את המיקום של גלגל נוהג של סדן במידת הצורך להתאים extrudates של קוטר שונה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
מדידת כוח כיפוף
	<ol>
<li>סעו הדגימה extrudate זרז desiccator ולמקם אותו מסנן הפוכה 5-6 ס מ קוטר עם N2 שנושבת אותה כדי ליצור שמיכה של גז יבש כלפי מעלה.</li>
		<li>השתמש פינצטה כדי לקחת את הדגימה extrudate ממגש מסנן ומניחים אותו על פני קורות תמיכה. למזער את הזמן של מיקום הדגימה extrudate ומדידה כדי למזער את הלחות איסוף.</li>
		<li>מרכז הדגימה extrudate זרז הטובה ביותר ככל האפשר משמאל הקדמית והצדק לחזור על קורות תמיכה</li>
		<li>לחץ על "התחל" הסמל בסרגל הכלים הנכונה. הערה: במהלך שלב זה, להיות מכופף את extrudate מעבר לנקודת השבירה, ולכן הבדיקה היא הרסנית במובן הזה.</li>
		<li>ודא גלגל נוהג מפסיק וחוזר אל נקודת ההתחלה על חווה ירידה 40% כוח עומס. הערה: זו מתרחשת בדרך כלל בעת extrudate שבירה.</li>
		<li>בחר בסמל "הבא" בסרגל הכלים הנכונה כדי להמשיך extrudate הבא.</li>
		<li>פגע 'הקודם' כדי להציג את נקודת הנתונים בגרף על השולחן תוצאות.</li>
		<li>בחר 'סיום דגימה' לאחר מדידה הדגימה extrudate ה-25. הערה: התוכנה יוצרת את הדוח עם המאפיינים כוח</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. התנגשות מבחן
הערה: קצב ההזנה שבה מוזן זרז צינור ירידה ברמה נמוכה כך זרז בודדים extrudates מתנגשים בעיקרו עם משטח ריק בחלק התחתון של צינור ירידה ללא הפרעה אחד את השני
<ol><li>
הכנת ציוד התנגשות
	<ol>
<li>להרכיב את הצינור טיפה (0.15 מ' קוטר, 1.83 מ' פלסטיק באורך צינור) עם לוחית השחזור (316 SS) בתחתית. הגדר את הפרשות מזין בגובה הנכון של בחירה (כאן 1.83 מ') ממורכזות הצינור טיפה. לשנות הגולן טיפה כדי להשתנות חומרת ההתנגשות.</li>
		<li>סט להדהד בתדר של רטט מזין עד 250 הרץ עם כוח מחוץ.</li>
		<li>מיקום מקומי אוורור מעל להאכיל הופר.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
הכנת הדוגמא התנגשות
	<ol>
<li>ודפדף המדגם זרז לעניין גודל נציג של מינימום 50 חלקיקים. השתמש ספינינג riffler או הרובה-סוג הדגימה המחיצה.</li>
		<li>בעדינות ניפוי המדגם מוכן כדי להימנע חלקיקים קטנים באורך קוטר יחס פחות או שווה ל- 1.</li>
		<li>למדוד את יחס הגובה-רוחב הראשונית של המדגם באמצעות פרוטוקול בסעיף 3.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
התנגשות זרז טיפה הליך
	<ol>
<li>העברה ידנית המדגם כולו לתוך להאכיל הופר.</li>
		<li>ודא ששקע המצנח מזין ממורכזת לאורך הצינור טיפה.</li>
		<li>להפעיל את המתג דו-מצבי כוח במזין והגדר 'התחל'.</li>
		<li>אפשר כל החלקיקים ליפול בחופשיות לתוך הצינור טיפה, אז תראה צלחת התחתון.</li>
		<li>לבטל את הכוח במזין לאחר כל החלקיקים האכיל, ירד.</li>
		<li>להעביר את כל החלקיקים מהצלחת שחזור ולהסיר בעדינות הקנסות מדגם על ידי ניפוי להסיר אבק וצ'יפס.</li>
		<li>למדוד את יחס הגובה-רוחב של המדגם באמצעות פרוטוקול בסעיף 3 כדי להשלים את המדידה הראשונה טיפה איזור 1 X.</li>
		<li>באמצעות הדוגמה של צעד 2.3.7, חזור על שלבים 2.3.1 כדי 2.3.6 ולמדוד את יחס הגובה-רוחב באמצעות פרוטוקול בסעיף 3 כדי להשלים המדידה טיפה השני המיועד 2 X.</li>
		<li>חזור על השלבים שלעיל כדי להשלים עד 5 X ושחרר 10 X מדידות. הערה: אחד יכול לבחור לדלג על המדידות ביניים יחס מאז יחס הגובה-רוחב משתנה מעט רק אחרי מספר טיפות.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. יחס גובה-רוחב זרז
<ol><li>
הכנת הדוגמא יחס גובה-רוחב
	<ol>
<li>ודפדף המדגם זרז לעניין גודל נציג של 50 עד 250 חלקיקים. השתמש ספינינג riffler או הרובה-סוג הדגימה המחיצה מדגם מייצג.</li>
		<li>ניפוי איפה ופירושה L האורך של extrudate כאשר D מציין את הקוטר של extrudate המדגם מוכן כדי להימנע חלקיקים קטנים עם L/D פחות או שווה ל- 1.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
יחס גובה-רוחב תוכנה והתקנה
	<ol>
<li>פתח את התוכנה ובחר לחצן סרגל הכלים "סרוק" בחלק העליון של המסך.</li>
		<li>נגב את הכוס עם מטלית מיקרופייבר כדי להסיר את כל האבק. במקום סדין נקי שקיפות על הסורק.</li>
		<li>מפזרים את extrudates על השקיפות ולהימנע חלקיקי נוגעים אחד בשני. מקם את החלקיקים בתוך אזור מלבני מדידה מרבי 10 ס מ על ידי 20 ס מ.</li>
		<li>באופן אקראי להפיץ את extrudates על פני האזור שיסרק. השתמש זוג מלקחיים להחליק החלקיקים רחוקים אחד מהשני או כדי למקם אותם בשטחים פתוחים יותר.</li>
		<li>סגור את מכסה הסורק.</li>
		<li>בחר את הצורה של החלקיק</li>
		<li>הפעל ההודעה לתפקד בתוכנה הגדרת, נוגע חלקיקים (מודגשים באדום על המסך), חלקיקים שאינם חופפים (או צחצוח) בקצה אזור הסריקה ואת אלה נמצאים באופן אוטומטי הוסר, כל חלקיקים עם עקמומיות מוגזמת, בכל חלקיקים הם גם קטנים (למשל אבק כתמים) ולאחר כל חלקיקי כי הם נוגעים אחד בשני.</li>
		<li>לחץ על לחצן סרגל הכלים "סרוק". הערה: הסורק יתחיל לסרוק את החלקיקים. זה ייקח בין 2-3 דקות. תוצאות ייערכו התמונה הסרוקה שטיחות מוצגים על המסך.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
ניתוח יחס גובה-רוחב
	<ol>
<li>לבחון את התוצאות שנסרקו ולהבטיח כי כל החלקיקים חוקי כלולים במהלך הסריקה. הערה: חלקיקים חוקי יש ו- L/D > 1, לנוח בעמדה הטבעי עבור הסריקה ואל תגעו extrudates אחרים.</li>
		<li>סקור כל חלקיק חשד של נגיעה חלקיק השכן אלגוריתם חישוב אינה מושלמת.</li>
		<li>לסלק חלקיקים לנוח כראוי עקב המתגודדים (נגיעה או משקר אחד על השני) עם חוסלה עם התוכנה. לחלופין, להתאים את המיקום של החלקיק עם פינצטה, המדגם כולו יכול להיות סריקה חוזרת.</li>
		<li>לשמור את התוצאות ולהקליט את הפרטים הבאים: ממוצע קוטר אורך ממוצע, את מספר החלקיקים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4.. צובר למחוץ בדיקות
<ol><li>
הכנת הדוגמא למחוץ בצובר
	<ol>
<li>הדוגמה extrudate זרז עניין צריך riffled כדי להשיג נציג מתאים של הסכום הכולל.</li>
		<li>Heat-treat המדגם catalyst ב 538 ° C עבור מינימום 1 h בתנור לעמעם או דומה למקם אותו חם desiccator ומאפשרים לה להתקרר לתנאי הסביבה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
הליך למחוץ בצובר
	<ol>
<li>להקרע המכולה מדגם זרז (כוס) ולמלא אותה בעבים עם הזרז, שהוא זרז עודף בתוך המיכל.</li>
		<li>בזהירות ברמה בגביע עם קצה מתכת ישר ללא אריזה יתר על המידה את המיטה.</li>
		<li>Reweigh המכולה עם זרז מפולס כדי להשיג את המשקל של המדגם.</li>
		<li>בזהירות המקום המדגם באסיפה לחסום ו בוכנה עומס. מקם את הבלוק עומס על המדגם ללא ריסוק הזרז.</li>
		<li>למקם את מיסב כדורי במרכז הרחוב עומס ולהתאים את נעילת הזרוע לגובה המתאים באופן שווה מעל מיסב כדורי שימוש של נגר קטן ברמת. לנעול את הזרוע במקום.</li>
		<li>בדוק כי וסת הלחץ מוגדר-הלחץ שצוין על-ידי המשתמש שיוחל המדגם זרז. הערה: בדרך כלל, זה בטווח kPa 5-1, 000, זה בדרך כלל נמצא על ידי ניסוי וטעייה עבור יישום מסוים.</li>
		<li>בדוק שסתום בקרת עומס של שסתום לחץ פתוחים ולאחר מכן סגור את השסתום לדמם. הערה: הרחוב עומס יעלו ללחץ קבוע שלה.</li>
		<li>מחכים 60 s עבור הדגימה equilibrate.</li>
		<li>לשחרר את הלחץ על ידי השסתום בליד וסוגר את שסתום הלחץ. צפה את הבלוק עומס חוזר למקומו המקורי.</li>
		<li>נעילת הזרוע מתכווננת מנעול, קח את הכדור מיסב וטען לחסום בקפידה.</li>
		<li>למדוד ולהקליט את הכניסה של המדגם לאחר הבדיקה מעוך.</li>
		<li>ניפוי את הקנסות. להקליט את הקנסות ולמדוד את יחס הגובה-רוחב של המדגם על פי פרוטוקול בסעיף 3.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Le Page, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Applied Heterogeneous Catalysis. , (1987).</li><li>Woodcock, C. R., Mason, J. 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> Bulk Solids Handling: An Introduction to the Practice and Technology. , (1987).</li><li>Bertolacini, 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=Mechanical+and+Physical+Testing+of+Catalysts.">Mechanical and Physical Testing of Catalysts.</a> ACS Symposium series. , 380-383 (1989).</li><li>Wu, D. F., Zhou, J. C., Li, Y. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+the+mechanical+strength+of+solid+catalysts.">Distribution of the mechanical strength of solid catalysts.</a> Chem Eng Res Des. 84 (12), 1152-1157 (2006).</li><li>Li, Y., Wu, D., Chang, L., Shi, Y., Wu, D., Fang, 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+model+for+bulk+crushing+strength+of+spherical+catalysts.">A model for bulk crushing strength of spherical catalysts.</a> Ind Eng Chem Res. 38, 1911-1916 (1999).</li><li>Li, Y., 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=Measurement+and+statistics+of+single+pellet+mechanical+strength+of+differently+shaped+catalysts.">Measurement and statistics of single pellet mechanical strength of differently shaped catalysts.</a> Powder Technol. 113, 176-184 (2000).</li><li>Staub, D., Meille, S., Le Corre, V., Chevalier, J., Rouleau, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revisiting+the+side+crushing+test+using+the+three-point+bending+test+for+the+strength+measurement+of+catalyst+supports.">Revisiting the side crushing test using the three-point bending test for the strength measurement of catalyst supports.</a> Oil Gas Sci Technol. 70, 475-486 (2015).</li><li>Bridgwater, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+3,+Particle+Breakage+due+to+Bulk+Shear.">Chapter 3, Particle Breakage due to Bulk Shear.</a> Handbook of Powder Technology, 1st ed. 12, (2007).</li><li>Farsi, A., Xiang, J., Latham, J. P., Carlsson, M., Stitt, E. H., Marigo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+Shape+Matter?+FEMDEM+Estimations+of+Strength+and+Post+Failure+Behaviour+of+Catalyst+Supports.">Does Shape Matter? FEMDEM Estimations of Strength and Post Failure Behaviour of Catalyst Supports.</a> 5th International Conference on Particle-Based methods. , (2017).</li><li>Beeckman, J. W. L., Fassbender, N. A., Datz, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Length+to+Diameter+Ratio+of+Extrudates+in+Catalyst+Technology,+I.+Modeling+Catalyst+Breakage+by+Impulsive+Forces.">Length to Diameter Ratio of Extrudates in Catalyst Technology, I. Modeling Catalyst Breakage by Impulsive Forces.</a> AIChE J. 62, 639-647 (2016).</li><li>Beeckman, J. W. L., Fassbender, N. A., Datz, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Length+to+Diameter+Ratio+of+Extrudates+in+Catalyst+Technology,+II.+Bending+strength+versus+Impulsive+Forces.">Length to Diameter Ratio of Extrudates in Catalyst Technology, II. Bending strength versus Impulsive Forces.</a> AIChE J. 62, 2658-2669 (2016).</li><li>Beeckman, J. W. L., Cunningham, M., Fassbender, N. A., Datz, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Length-to-Diameter+Ratio+of+Extrudates+in+Catalyst+Technology:+III.+Catalyst+Breakage+in+a+Fixed+Bed.">Length-to-Diameter Ratio of Extrudates in Catalyst Technology: III. Catalyst Breakage in a Fixed Bed.</a> Chem. Eng. Technol. , 1844-1851 (2017).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

שבירה בידי כוחות אימפולסיבי בעקבות התנגשות: הקטנת יחס גובה-רוחב extrudate בעקבות התנגשות כנגד משטח ניתן למדוד בבדיקה טיפה מעבדה. במבחן הזה, extrudates משתחררים לעקוד, ליפול, להאיץ בשל כוח המשיכה, גם לחוות גרירה עם אויר.
השיטה שפורטו לעיל זמינה עד כה רק בספרות כפי שמתואר15,Beeckman16. עד לאחרונה, רמה גבוהה של tediousness לעשות מדידות ידניות על ידי caliper עבור מספר רב של extrudates הוא כנראה גורם מסייע בשביל זה. זמן חשיפה טמפרטורת האוויר, ומכאן לחות צריך להיות ממוזער במהלך, בין מדידות. במידת הצורך, הפרוטוקול עבור הבדיקה טיפה ייתכן שתצטרך לבצע עם הטיהור2 N או הטיהור יבש-אוויר לתוך הגליל. אחד לבחור גם לתת את הזרז equilibrate באוויר פתוח למשך הלילה לפני נטילת כל המידות לבצע איסוף לחות פחות בעיה. הפרוטוקול ואת שיטת מועסק כאן יש יתרון זה מניב במהירות את יחס הרוחב-גובה מעל 100-300 extrudates, ומכאן שנדרש רוב ההשתנות זה יכול להיות שנצפו עם דוגמאות קטנות הוכו.
זה חשוב כי extrudates עם אורך של יחס קוטר פחות מאשר אחדות להסיר מן המדגם מאז תכנת זיהוי הצורה יכול להקצות באורך וקוטר חתיכות כאלה זרז בטעות. לכן חשוב גם כדי למזער, עדיף לחסל את מספר extrudates קצר כזה. לכן, מומלץ לעבוד עם extrudates בעלות יחס גובה-רוחב גדול מספיק בתחילת הבדיקה וכדי להגביל את חומרת הפגיעה הבדיקה.
עבודה בעתיד, מנקודת מבט מהותי, זה יהיה מאוד מעניין ללמוד ההתנגשות של extrudates יחיד כפונקציה של אורך שלהם, כפונקציה של גובה טיפה, כפונקציה של זווית הפגיעה, כפונקציה של תנע זוויתי להזכיר j רק כמה משתנים. על שבירה, זה יהיה מעניין לקבוע את המיקום של surface(s) קרע לאורכו של extrudate המקורי. מתודולוגיה זו ייתכן החלים על חומרים אשר הם לא extruded אך מעדיף מתקבלים על ידי לחיצה על או על כדורי כדורית ולכן ייתכן יישומים עבור תעשיית התרופות, תעשיית המזון.
שבירה בשל הלחץ במיטה קבועים השיטה שפורטו לעיל זמינה עד כה רק בספרות כפי שמתואר Beeckman18. כוח למחוץ בתפזורת, חשוב לעקוב בתקן הפועלים הפרוטוקול כפי שמתואר בספר ASTM D7084-0417 מסיבה של הדיר.
זמן חשיפה טמפרטורת האוויר, ומכאן לחות צריך להיות ממוזער במהלך, בין מדידות. במידת הצורך, הפרוטוקול ייתכן שתצטרך לבצע בקופסת הכפפות עבור היישום של כוח למחוץ בצובר.
כמו במקרה של התנגשות, מתודולוגיה זו ייתכן גם שתגלה הישימות לחומרים לא extruded אך מעדיף מתקבל על ידי לחיצה לטופס גלולה או כדורי שלג שהושג באמצעות טפטוף או פרור.

ייצור הזרז הוא עמוד השדרה התומכת בתעשייה הפטרוכימית, תעשיות נלוות. זרזים מסחרי, לראות Le עמוד1, הם בדרך כלל extruded לפי מתכונים השמור היטב סודות מסחריים או כי פטנט שיטות הייצור. Catalyst טיפוסי מידות נע בין 1 מ מ כ- 5 מ"מ קוטר ובאים במגוון צורות כמו גליל, trilobe או quadrulobe יחד עם מגוון רחב של מקביליהם חלול. בעוד הקוטר של חתך הרוחב של זרזים מעוקם נשלטים לעיתים קרובות מאוד גם, אורך extrudates בודדים יש את Gaussian יותר כמו הפצה ו המרחק בודדים בדרך כלל בטווח שבין כמעט שווים קוטר אחד לכמה קטרים. יוצאת דופן היא זרזים עם הבלטה של קוטר גדול מספיק, המאפשר להם להיות חתוך כשהם יוצאים הפנים למות, ויש אלו הדוק יותר התפלגות אורך הרבה. ההתפלגות באורך 1 ממ ' קטן עד 3 מ מ קוטר extruded זרזים האופייניים לתעשייה הפטרוכימית מתקבלים בדרך כלל על ידי שבירה טבעי או מאולץ שבירה בהתאם כוחם מהותי.
Le עמוד1, וודקוק2, Bertolacini3, וו4 ו Li5 מראים מאפיינים זרז טיפוסי המורכבות של המדידות כוח. מדדים טיפוסי בספרות, בהגדרות מסחרי מהווים כוח למחוץ הממוצע של extrudates יחיד, הנפח לרסק כוח. שני מאפיינים נמצאים בשימוש כדי לשפוט אם זרז יש כוח מספיק כדי לשרוד את טעינת ולהשתמש בתהליכים. לעתים קרובות גם מבחן התשה נוסף כדי לשפוט את ההתנגדות התשה זרז בתהליך. למרות מסד נתונים גדול מאוד קיים בצמחים מסחרי על הזרז כוח ושימוש, מידע זה נגיש רק לעתים נדירות בספרות פתוח. כמו כן, רבים מהמתכונים זרז אד הוק, הוקמו לאחר הרבה ניסוי וטעייה. הדגמים של היבט זה של זרז הייצור הוא עדיין מאתגר בלשון המעטה.
חלה כאן הוא הכוח flexural של הזרז המתקבל מדידה של המודולוס אוילר-ברנולי של קרע אשר מתקבל בדרך כלל בבדיקה כיפוף 3 נקודות. Li6 ו סטאוב7 תגובה על הכוח flexural של זרזים אבל העבודה שלהם נעשית על extrudates בקוטר גדול יחסית, אין יישום ישיר ניתנת דגם זרז שבירה. הכוח flexural לעיתים רחוקות נמדדים וישנה דיווחו בספרות לגדלים זרז מסחרית טיפוסית. עוד יותר, הכוח flexural לעתים קרובות אינו מוחל להדרכה בייצור זרז
מדידה, מידול הנזק של זרזים במהלך בייצורו או במהלך השימוש בו התהליך קשה. לעיתים קרובות האורך extrudate זרז יחס הקוטר הוא המודל מבוסס על שיטות אמפירי ולקישורה כוח באמצעות חוקים כוח, עם זאת, זה במקרים רבים עדיין יש רכיב אד הוק חזקה. Bridgwater8 מספק סקירה מקיפה של חלקיקים שבירה בשל ההטיה אבל אורך extrudates יחס קוטר מחוץ לטווח מסחרי של extrudates שבהם דן מאמר זה. שיטות רכיב דיסקרטית (DEM) ושיטות סופיים (FEM) עכשיו משמשים גם כדי לחקור שבירה של גרגירים, שיטות אלה לגשת לבעיה ברמה הבסיסית. ההפניה ניתנת היינריך9, Wassgren10, Potyondy11, Potapov12, קרסון13ופרסית14 לפרטים על גישה זו. השיטות והטכניקות המועסקים במסמך זה לנסות לשפר את מידול זרז שבירה בעקבות התנגשות באמצעות החוק השני של ניוטון כדי לקבוע את כוח ההשפעה ואיזון זה עם הכוח לידי המודולוס אוילר-ברנולי של קרע. לשבירה על ידי מתח טעינה מיטה קבוע, איזון של עומס כוח ומיטה flexural כוח מוחל, זה מאפשר לחזות את יחס הגובה-רוחב של המיטה כפונקציה של העומס. חשוב מאוד הן שיטות מדידה עצמן עליך להחיל תחת תנאים מבוקרים היטב, היבט זה נמצא כאן, מאמר מפורט באופן מקיף. למשל, ידוע כי הכוח זרז חזק מושפעת על ידי טיפול חום שמוחל וכן על ידי לתנאי השימוש כאשר הזרז יכול להרים לחות. טיפול תרמי שהטמפרטורות בדרך כלל לחזק את הזרז בזמן איסוף לחות גבוהה בדרך כלל מחליש אותו. זה, לכן, חשוב כי העוצמה נמדדת על פי זרז שראתה את היחס הראוי של חום, כי הלחות הוא נשלט שם הוא הכרחי כדי להפוך אותו נציג לשימוש של הזרז גם במהלך בייצורו או במהלך השימוש בתהליך. מעט מצוי בספרות במיוחד מודד, מודלים של יחס קוטר אורך extrudates זרז האופייניים לתעשייה הפטרוכימית. לאחרונה,15,Beeckman16 השתמשה כוח כיפוף של הזרז לחזות כפייה שבירה של זרזים בשל ההתנגשות ושביר טבעי. כאן ניתנת תשומת לב מסוימת יחס הגובה-רוחב זרז (L/D) אשר מוגדר של הממוצע החשבוני של האורך עד קוטר יחסי extrudates בודדים catalyst ב מדגם מייצג. ניסיוני בשיטות המתוארות בזאת פשוטים יחסית ומאפשרים ללמוד ולהשוות מדידות ניסיוני עם טיפולים תיאורטית ביסודה.
המודולוס של קרע (מור) של הזרז הוא מידת עוצמתה כיפוף. לאונרד אוילר, דניאל ברנולי התפתחה הגישה תיאורטית קול הראשונה התנהגות אלסטי, חוזק קרע פנימה 1750's. איור 1 מראה סכימטי של הבדיקה כיפוף ואת הכוח קרע Fr. לתיק ספציפי של extrudate גלילי, המודולוס של קרע ניתן לחשב:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq1.jpg">(1)
איפה σ נקרא המודולוס של קרע והוא בעל מידות מתח (Pa). ד עומד על הקוטר של extrudate בעוד w הוא המרחק בין שתי נקודות תמיכה. ה- s משתנה הגורם צורה, שווה ל- 8/π על גליל. לקבלת הסבר מקיף של כוחות, מדגיש בהישג יד במהלך הניסוי גם איך להתמודד עם שונה חתך הרוחב מעצב את ההפניה ניתנת Beeckman16. באופן ספציפי, הוא הלחץ מתיחה-קרע בניצב להפנות את חתך של extrudate, הממוקם סיבים קיצוני באמצע בין שתי הנקודות תמיכה. 
התנגשות של extrudate עם משטח, מציג Beeckman15 asymptotes שני קיים לגבי יחס הגובה-רוחב extrudate. אסימפטוטה הראשון נקרא באופן כללי∞ נגיש על השפעות רבות חוזרות ונשנות. התנהגות אסימפטוטית זו מובנת בקלות מאז, לאחר שבירה בעת התנגשות, זרזים קצר יותר יש פחות מומנטום וניסיון ולכן פחות כוח בעת הפגיעה. במקביל, זרזים קצר גם דורשים יותר כוח כדי לשבור מנקודת מבט של מומנט כוח ומכאן הזרז צפוי להגיע באופן כלליאסימפטוטית יחס∞ על השפעות רבות. אסימפטוטה השני נקרא באופן כלליα הוא הגיע לאחר השפעה יחיד, כאשר extrudates מבוטלות שאינן ארוכה דיה. Extrudates ארוך ויש באופן פרופורציונלי יותר תנופה הפסקה על ההשפעה הראשונה בכמה מקומות לכל אורכם ומגיעה ההתנגשות פוסט יחס גובה-רוחב של אסימפטוטה השני המיועד באופן כלליα. שני asymptotes ניתן למצוא על ידי רגרסיה של נתונים התנגשות המודדים יחס הגובה-רוחב כפונקציה של מספר השפעות חוזרות ונשנות מן:
<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq2.jpg">(2)
כאשר באופן כללי0 הוא יחס גובה-רוחב הראשונית ובאופן כלליj הוא יחס הגובה-רוחב אחרי j טיפות. הפרמטרים באופן כללי∞ וגם באופן כלליα יש משמעות פיזית-מכני אשר קשור לחומרת הפגיעה והעוצמה של הזרז. יכולים להיות מגוונים את חומרת הפגיעה על ידי שינוי הגובה טיפה למרות ירידה גדולה לגבהים הזרז מתקרבת למהירות ומכאן לחומרת התאזן. בדיוק.
חלקיק לאורכה של חלקיקים בקוטר הן תכונות חשובות של הזרז במהלך ייצור שלה ולהשתמש. הגודל והצורה של חלקיקי הזרז גם קביעת הגורמים המאפיינים האריזה שלהם ולהשפיע על הירידה בלחץ לרוחב המיטה זרז. ימים קודם לכן, מאפיינים אלה לעיתים קרובות נמדדו ביד וזה הליך מייגע מאוד. עכשיו, מאפיינים אלה ניתן בקלות לקבל הראשון שטיחות סריקה מדגם גדול של זרז extrudates. לאחר מכן, imaging התוכנה משמשת כדי לקבוע את גודל החלקיקים בודדים. דבר זה מאפשר מספר רב של חלקיקים לנתח במהירות ובדייקנות, ראה Beeckman15. מערכות אלו מכוונים לזהות ביעילות למדוד חלקיקים בקוטר בטווח של 0.8 עד 4.0 מ"מ ועם אורכי שניתן זמן במספר קטרים. שיטה זו משתמשת תצוגה "מלמעלה למטה" של הזרז ותשואות ולכן קוטר "אופטי". לקבלת צורות מסוימות, עליך ללחוץ טיפול כאשר משווים את הקוטר אופטי עם קוטר ערכים לקבוע ידנית עם מחוגה.
המבחן כוח למחוץ בתפזורת עבור זרזים ונושאי זרז, ASTM D7084-0417 הסעיפים הינה שיטת המבחן הסטנדרטי המקובל. הזרז טעון בתא גלילי, לחץ (stress) חלה בדרך כלל בטווח kPa 5-1, 000 ומותר לו equilibrate. לאחר כל נקודה לחץ, הזרז מתבטלת. הקנסות זרז מוקרן מן המדגם זרז, שקל בעוד עיקר המדגם הזרז הוא riffled כדי לקבל מדגם מייצג כדי למדוד במדויק את יחס הגובה-רוחב. בעוד ההליך מבחן כוח התאהבות רגילה בתפזורת נוסטלגית כמות הקנסות אשר נוצר על מנת להעריך את חוזק זרז, כתב יד זה נוסטלגית ההפחתה של יחס הגובה-רוחב לאחר שבירה כפונקציה של העומס, ראה גם Beeckman18 .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:799px;" width="798">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:173px;">Modulus of rupture (MOR)</td>
			<td style="width:152px;">INSTRON</td>
			<td style="width:311px;">MODEL 5942 SINGLE COLUMN TABLE TOP</td>
			<td style="width:163px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Modulus of rupture (MOR)</td>
			<td>INSTRON</td>
			<td>10 NEWTON LOAD CELL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Modulus of rupture (MOR)</td>
			<td>INSTRON</td>
			<td>50 NEWTON LOAD CELL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Modulus of rupture (MOR)</td>
			<td>INSTRON</td>
			<td>BLEUHILL 3 SOFTWARE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Filter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>BUCHNER FILTER</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:20px;">Aspect ratio (avg L/D)</td>
			<td>EPSON</td>
			<td style="width:311px;">PERFECTION V700 PHOTO INSTRUMENT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Software</td>
			<td>CASCADE DATA SYSTEMS</td>
			<td>ALIAS 3-4 SOFTWARE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Riffling</td>
			<td>HUMBOLDT MFG. Co</td>
			<td>SPINNING RIFFLER</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Riffling</td>
			<td>HUMBOLDT MFG. Co</td>
			<td>RIFFLE -TYPE SAMPLE DIVIDER</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sieve screen</td>
			<td>VWR</td>
			<td>US MESH SIEVE SCREEN, # 16</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

predicting catalyst extrudate breakage based on the modulus of rupture

חוזק מכני רב, זרזים מעוקם, שלהם שבירה טבעי או מאולץ או התנגשות כנגד משטח או על ידי עומס compressive במיטה קבועים הם תופעה חשובה בטכנולוגיית זרז. חוזק מכני רב, הזרז נמדד כאן על ידי כיפוף שלה כוח או כוח flexural. טכניקה זו היא חדשה יחסית מנקודת המבט של החלתה זרזים מסחרי בגדלים טיפוסי בתעשיית. Catalyst שבירה על ידי התנגשות כנגד משטח נמדד לאחר ירידה של extrudates באוויר הסביבה בתוך צינור אנכי. לכימות את כוח ההשפעה נעשית באופן תיאורטי, על-ידי החלת החוק השני של ניוטון. מדידה של זרז שבירה בשל הלחץ במיטה קבועה נעשית בעקבות הליך רגיל של הבדיקה כוח למחוץ בצובר. הרומן כאן הוא המוקד על מדידת הקטנת אורך extrudates יחס קוטר כפונקציה של המתח.

שבירה על ידי התנגשות: כדי לתת לקורא מושג על המורכבות של השפעה של extrudate על גבי משטח, חשבו להיות מועיל לספק כמה תמונות בזק במהירות מסגרת הגבוה ביותר היה לנו זמין בזמנו (מסגרות לשנייה 10,000). איור 2 מציג צילום במהירות גבוהה כל כך, לוכדת את שבירת extrudates בודדים כפי הם משפיעים משטח פוליקרבונט. משטח זה יש יתרון נוסף כי זה מראה הגישה של extrudate לפני להשפיע על ידי השתקפות מעל פני השטח ומאפשר להגדיר בבירור את המופע של איש הקשר. משך הזמן של הנזק על ידי ההשפעה נראה פחות מ- 10-4 s בזמן ההשפעה המלאה ההיסטוריה מראה להיות מורכב מאוד. כוחות שחווים extrudate כפונקציה של זמן במהלך ההתנגשות הם מחודדים מאוד לא סדיר. ההאטה הממוצע כהגדרתו את מהירות ההשפעה על הזמן קשר הוא רק הערכה גסה של מה שקורה. כאשר מוכפל המסה של extrudate זה שוב רק הערכה גסה של הכוח.
באופן כללייחס הגובה-רוחב אסימפטוטית∞ נקבע על 25 סוגי זרזים שונים, המאפיינים שלהם מקבלים Beeckman16. מודל פרמטר באופן כללי∞ עבור כל זרז התקבל על ידי רגרסיה ליניארי באמצעות הציוד (2) שמוצג במבוא.
איור 3 מראה הפחתת יחס הגובה-רוחב של זרז טריים טיפוסי מאותה אצווה זרז ירד שוב ושוב מ בגבהים שונים. רצף זה מראה בבירור את הקו-יציאה לכיוון יחס הגובה-רוחב אסימפטוטית, באופן כללי∞ עבור שחרור שונים הייטס כלומר. severities שונות. Beeckman16 מראה כי ההבדל יחס גבהים ירידה גדולה הופכת לקטנה קטנות יותר עקב לגרור את טמפרטורת האוויר בסתיו אשר מאט את התאוצה של extrudates ומגיע לבסוף למהירות על ירידה גדולה הגולן. זה הוצג גם extrudates בצע של-הפסקה החוק השני סדר, מה שמסביר את צורת העקומה מגמה של יחס הגובה-רוחב עם מספר טיפות רצופים. איור 4 מראה על היחס של הזרז אותו כמו איור 3 אבל עכשיו מתחילה עם הגדילים זרז רב בחר לאחר השפעה בודד (כל נקודת נתונים מופק extrudate יחיד). הסמלים מוצק מייצגים ממוצעים של יחס הגובה-רוחב עבור כל קבוצה של גדלים. זה מראה הנוכחות של השני אסימפטוטה באופן כלליα וגם הערכה של הבר שגיאה המעורב כאשר אורך קוטר יחס מתקבל מספר מוגבל מאוד של extrudates.
ניתן למצוא את כוח אימפולסיבי שפועל על extrudate בזמן ההתנגשות על-ידי החלת החוק השני של ניוטון. הוא הראה כי- באופן כלליאסימפטוטית יחס∞, לבין הכוח קרע לכוח אימפולסיבי מוביל המתאם הבא:
<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq3.jpg">(3)
עם הקבוצה שהוא מנורמל שניתן על-ידי:
<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq4.jpg">(4)
איפה σ, ענבל, p, D ו- g הם בהתאמה המודולוס זרז של קרע, הגורם צורה זרז, צפיפות זרז, הקוטר זרז את תאוצת הכובד. חומרת הפגיעה S∞ שהוא מנורמל ניתן לבטא:
<img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq5.jpg">(5)
איפה v שמהירות פגיעה, Δt הוא משך התנגשות ו- C היא גורם אינטראקציה התנגשות. זה עוד יותר הוכיח כי עבור סכום כולל של 25 זרזים גודל שונים, צורה והרכב כימי שנבדקו בתיבה הנפתחת מבחן זה קירוב ראשון, הקבוצה <img alt="Equation 5b" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq5b.jpg"> הוא בעצם קבוע.
שבירה על ידי מתח במיטה קבוע: חמש זרזים שמוצג בטבלה 1 נחקרות עם המבחן למחוץ בתפזורת עבור לחצים שונים. מתחת לחץ מסוים, כאן בשם הלחץ קריטית, אין שינוי מהותי מתרחשת יחס זרז של המיטה. ברגע הלחץ עולה מעל ערך קריטי זה, extrudate הזרז מתחיל לשבור, יחס הרוחב-גובה המיטה מתאימה באופן טבעי עד הכוח flexural של המיטה שוב מסוגל לעמוד הלחץ יישומית. דוגמה של השוואת תוצאות הניסוי ותוצאותיו החזוי מוצגים באיור5. הערכים החזויים מוצגים העקומה מוצק ולא מתקבל על ידי החל ההתחלה יחס באופן כללי0 של extrudates זרז הנותרים על ערך זה עד הלחץ קריטית Pc . לאחר מכן, הערך של יחס הגובה-רוחב פוחתת עם הכוח שליש השליליות של הלחץ עומס.
המתודולוגיה למצוא את עומס מקסימלי מותר עבור מיטה לעמוד בפני שבירה זרז מנצל איזון של הכוח לטעון לחוזק של המיטה זרז-קרע.
Beeckman18 מראה כי יחס הגובה-רוחב של הזרז באיזון עם הכוח העומס יכול להיות מתואר על ידי:
<img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq6.jpg">(6)
שבו באופן כללי הוא יחס הגובה-רוחב extrudate בזמן להיותr היא קבוצה שהוא נתון על ידי:
<img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq7.jpg">(7)
Σ, איפה המודולוס של קרע, s היא הגורם צורה extrudate אותו כמו התנגשות, ו- P מייצג הלחץ. הערך עבור ענבל נקבעת על-ידי האריזה במיטה ליד המיטה חלקיקים כדי חלקיק כוח אינטראקציות, המחברים לתת ערך תיאורטי של 61/6 או כ 1.35 Ψ.
כדי לסכם, אם מצע extrudates טעון בכמויות לרסק כוח בדיקה של הלחץ ש-p מוחל, אז extrudates ישברו לאורך כל המיטה כולה תחת הלחץ יישומית P לערך הממוצע שניתן על ידי הציוד (6). ומכאן מיטה עם התחלה יחס באופן כללי0 יש לחץ קריטית Pc זה יכול לעמוד שניתן על-ידי:
<img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/57163/57163eq8.jpg">(8)
<table fo:keep-together.within-page="1"><tbody>
<tr>
<td>זרז</td>
			<td>צורה</td>
			<td>D, קוטר</td>
			<td>באופן כללי0 , יחס הראשונית</td>
			<td>s, גורם צורה</td>
			<td>Ρ, צפיפות</td>
			<td>מור Σ</td>
			<td>Pc, מתח קריטי</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td></td>
			<td>m</td>
			<td>(-)</td>
			<td>(-)</td>
			<td>kgm-3
</td>
			<td>MPa</td>
			<td>kPa</td>
		</tr>
<tr>
<td>A</td>
			<td>QUADRULOBE</td>
			<td>1.43E-03</td>
			<td>3.18</td>
			<td>2.20</td>
			<td>1250</td>
			<td>0.81</td>
			<td>27.9</td>
		</tr>
<tr>
<td>B</td>
			<td>גליל</td>
			<td>9.50E-04</td>
			<td>5.92</td>
			<td>2.55</td>
			<td>750</td>
			<td>1.38</td>
			<td>6.4</td>
		</tr>
<tr>
<td>C</td>
			<td>גליל</td>
			<td>8.30E-04</td>
			<td>7.48</td>
			<td>2.55</td>
			<td>1870</td>
			<td>2.83</td>
			<td>6.5</td>
		</tr>
<tr>
<td>D</td>
			<td>TRILOBE</td>
			<td>2.89E-03</td>
			<td>2.28</td>
			<td>2.28</td>
			<td>970</td>
			<td>0.76</td>
			<td>69.3</td>
		</tr>
<tr>
<td>E</td>
			<td>גליל</td>
			<td>1.55E-03</td>
			<td>3.54</td>
			<td>2.55</td>
			<td>נה</td>
			<td>1.37</td>
			<td>39.7</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 1: זרזים והמאפיינים שלהם המועסקים עיקר ריסוק המחקר. טבלה 1 מציגה את המאפיינים זרז ולרסק מתח נגזר מאפיינים המאפשרים לחשב הקטנת יחס בזמן הדחיסה בכמות גדולה כוח מדידה. מ. ואח 2017 Beeckman18
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57163/57163fig1.jpg"> איור 1 : 3 נקודות כיפוף זרז Extrudate על ידי כוח חיצוני פ ייצוג סכמטי של הזרז ואת המיקום של הכוח חלה באמצע שתי נקודות תמיכה מצפני המודולוס של קרע. הכמות של כיפוף היא מוגזמת מאוד. על פי תורת האלסטיות, הלחץ צירית compressive בחלק העליון של extrudate והוא הלחץ צירית מתיחה בחלק התחתון של extrudate. ומכאן יש ציר עם לחץ אפס, זה נקרא את centroid. כאשר הלחץ מתיחה בחלק התחתון מגיע חוזק מתיחה של החומר או מודולוס של קרע, extrudate הפסקות סיבים קיצוני ממוקם בתחתית מאוד והפצת מהר מאוד להשלמת extrudate כשל. חיבור מקורי Beeckman. ואח 2016 16. <a href="/files/ftp_upload/57163/57163fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57163/57163fig2.jpg"> איור 2 : השפעת Extrudates על פני השטח פוליקרבונט ריק. צילום במהירות גבוהה מציג רצף של שני impingements extrudate זרז כנגד משטח פוליקרבונט. פרחה ms 0.1 אחד מהשני... חיבור מקורי Beeckman. ואח 2016 16. <a href="/files/ftp_upload/57163/57163fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57163/57163fig3.jpg"> איור 3 : היחס כפונקציה של גובה טיפה ואת המספר של השפעות. יחס גובה-רוחב כפונקציה של גובה ירידה או חומרתה ואת המספר של השפעות. גבהים טיפה גבוה, יחס הרוחב-גובה אסימפטוטית משתנה רק מעט מאז extrudates להגיע למהירות שלהם. חיבור מקורי Beeckman. ואח 2016 15. <a href="/files/ftp_upload/57163/57163fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57163/57163fig4.jpg"> איור 4 : יחס אחר טיפה 1 של זרז A עם יחס רוחב-גובה הגדול הראשונית- יחס גובה-רוחב אחרי טיפה אחת extrudates בעלות יחס גובה-רוחב גדול לפני המסירה. עבור extrudates ארוך כזה, אסימפטוטה השני הופך לגלוי בפשטות אפילו בנוכחות שגיאה ניסיוני משמעותי בגלל מספר מוגבל של extrudates בשימוש. חיבור מקורי Beeckman. ואח 2016 15. <a href="/files/ftp_upload/57163/57163fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57163/57163fig5.jpg"> איור 5 : זרז יחס לעומת עומס הלחץ על הזרז א הפחתת יחס הגובה-רוחב כפונקציה של מתח טעינה יישומית במדידה כוח למחוץ בצובר לפי שיטת ASTM D7084-04. יחס הגובה-רוחב נשאר קבוע עד הלחץ קריטית whereafter הזרז שברים קטנים ו קטן הערכים כפי מגביר הלחץ. כל נקודת נתונים הוא מידה נפרד עם זרז טריים מן ההתחלה. מ. ואח 2017 Beeckman18<a href="/files/ftp_upload/57163/57163fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Predicting Catalyst Extrudate Breakage Based on the Modulus of Rupture at JoVE.com

Predicting Catalyst Extrudate Breakage Based on the Modulus of Rupture

כאן אנו מציגים פרוטוקול למדוד המודולוס של קרע של זרז מעוקם ואת הנזק של זרז אמר extrudates על ידי התנגשות כנגד משטח או דחיסה במיטה קבוע.

שבירה Extrudate זרז נבואה על סמך המודולוס של קרע

The mechanical strength of extruded catalysts and their natural or forced breakage by either collision against a surface or by a compressive load in a ...

predicting-catalyst-extrudate-breakage-based-on-the-modulus-of-rupture

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Principal Stresses under a Given Loading

SCIENTISTS IN ACTION

8.2K Views.  ExxonMobil Research and Engineering Company. כאן אנו מציגים פרוטוקול למדוד המודולוס של קרע של זרז מעוקם ואת הנזק של זרז אמר extrudates על ידי התנגשות כנגד משטח או דחיסה במיטה קבוע.

Video: Predicting Catalyst Extrudate Breakage Based on the Modulus of Rupture

Microwave Photonics Systems Based on Whispering-gallery-mode Resonators

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various areas of technology and applied science, such as aerospace and communication engineering, sensing, metrology, nonlinear photonics, and quantum optics. In this article, we present the principal techniques used in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators. First detailed in this article is the protocol for resonator polishing, which is based on a grind-and-polish technique close to the ones used to polish optical components such as lenses or telescope mirrors. Then, a white light interferometric profilometer measures surface roughness, which is a key parameter to characterize the quality of the polishing. In order to launch light in the resonator, a tapered silica fiber with diameter in the micrometer range is used. To reach such small diameters, we adopt the "flame-brushing" technique, using simultaneously computer-controlled motors to pull the fiber apart, and a blowtorch to heat the fiber area to be tapered. The resonator and the tapered fiber are later approached to one another to visualize the resonance signal of the whispering gallery modes using a wavelength-scanning laser. By increasing the optical power in the resonator, nonlinear phenomena are triggered until the formation of a Kerr optical frequency comb is observed with a spectrum made of equidistant spectral lines. These Kerr comb spectra have exceptional characteristics that are suitable for several applications in science and technology. We consider the application related to ultra-stable microwave frequency synthesis and demonstrate the generation of a Kerr comb with GHz intermodal frequency.

The customized techniques developed in our lab to build microwave photonics systems based on ultra-high Q whispering gallery mode resonators are presented. The protocols to obtain and characterize these resonators are detailed, and an explanation of some of their applications in microwave photonics is given.

מיקרוגל Photonics מערכות המבוססות על מהודי לחישות-גלריה של מצב

Microwave photonics systems rely fundamentally on the interaction between microwave and optical signals. These systems are extremely promising for various ...

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of biosensing devices. We report on a protocol of using KrF and ArF lasers irradiating Si (001) samples immersed in a liquid environment with low number of pulses and operating at moderately low pulse fluences to induce Si wettability modification. Wafers immersed for up to 4 hr in a 0.01% H2O2/H2O solution did not show measurable change in their initial contact angle (CA) ~75&#176;. However, the 500-pulse KrF and ArF lasers irradiation of such wafers in a microchamber filled with 0.01% H2O2/H2O solution at 250 and 65 mJ/cm2, respectively, has decreased the CA to near 15&#176;, indicating the formation of a superhydrophilic surface. The formation of OH-terminated Si (001), with no measurable change of the wafer&#8217;s surface morphology, has been confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and atomic force microscopy measurements. The selective area irradiated samples were then immersed in a biotin-conjugated fluorescein-stained nanospheres solution for 2 hr, resulting in a successful immobilization of the nanospheres in the non-irradiated area. This illustrates the potential of&#160;the method for selective area biofunctionalization and fabrication of advanced Si-based biosensing architectures. We also describe a similar protocol of irradiation of wafers immersed in methanol (CH3OH) using ArF laser operating at pulse fluence of 65 mJ/cm2 and in situ formation of a strongly hydrophobic surface of Si (001) with the CA of 103&#176;. The XPS results indicate ArF laser induced formation of Si&#8211;(OCH3)x compounds responsible for the observed hydrophobicity. However, no such compounds were found by XPS on the Si surface irradiated by KrF laser in methanol, demonstrating the inability of the KrF laser to photodissociate methanol and create -OCH3 radicals.

We report on a process of in situ alteration of HF treated Si (001) surface into a hydrophilic or hydrophobic state by irradiating samples in microfluidic chambers filled with&#160;H2O2/H2O solution (0.01%-0.5%) or methanol solutions using pulsed UV laser of a relative low pulse fluence.

פינת שינוי סלקטיבית של יכולת רטיבות משטח סיליקון על ידי פעמו UV לייזר הקרנה בסביבה נוזלית

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of ...

Simulation of Human-induced Vibrations Based on the Characterized In-field Pedestrian Behavior

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With designs governed by the dynamic performance under human-induced loads, a strong demand exists for the verification and refinement of currently available load models. The present contribution uses a 3D inertial motion tracking technique for the characterization of the in-field pedestrian behavior. The technique is first tested in laboratory experiments with simultaneous registration of the corresponding ground reaction forces. The experiments include walking persons as well as rhythmical human activities such as jumping and bobbing. It is shown that the registered motion allows for the identification of the time variant pacing rate of the activity. Together with the weight of the person and the application of generalized force models available in literature, the identified time-variant pacing rate allows to characterize the human-induced loads. In addition, time synchronization among the wireless motion trackers allows identifying the synchronization rate among the participants. Subsequently, the technique is used on a real footbridge where both the motion of the persons and the induced structural vibrations are registered. It is shown how the characterized in-field pedestrian behavior can be applied to simulate the induced structural response. It is demonstrated that the in situ identified pacing rate and synchronization rate constitute an essential input for the simulation and verification of the human-induced loads. The main potential applications of the proposed methodology are the estimation of human-structure interaction phenomena and the development of suitable models for the correlation among pedestrians in real traffic conditions.

A protocol is presented for the characterization of the in-field pedestrian behavior and the simulation of the resulting structural response. Field-tests demonstrate that the in situ identified pacing rate and synchronization rate among the participants constitute an essential input for the simulation and verification of the human-induced loads.

סימולציה של Vibrations אדם הנגרם על סמך התנהגות הולכי רגל השדה המאופיין

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With ...

Strain Sensing Based on Multiscale Composite Materials Reinforced with Graphene Nanoplatelets

The electrical response of NH2-functionalized graphene nanoplatelets composite materials under strain was studied. Two different manufacturing methods are proposed to create the electrical network in this work: (a) the incorporation of the nanoplatelets into the epoxy matrix and (b) the coating of the glass fabric with a sizing filled with the same nanoplatelets. Both types of multiscale composite materials, with an in-plane electrical conductivity of ~10-3 S/m, showed an exponential growth of the electrical resistance as the strain increases due to distancing between adjacent functionalized graphene nanoplatelets and contact loss between overlying ones. The sensitivity of the materials analyzed during this research, using the described procedures, has been shown to be higher than commercially available strain gauges. The proposed procedures for self-sensing of the structural composite material would facilitate the structural health monitoring of components in difficult to access emplacements such as offshore wind power farms. Although the sensitivity of the multiscale composite materials was considerably higher than the sensitivity of metallic foils used as strain gauges, the value reached with NH2 functionalized graphene nanoplatelets coated fabrics was nearly an order of magnitude superior. This result elucidated their potential to be used as smart fabrics to monitor human movements such as bending of fingers or knees. By using the proposed method, the smart fabric could immediately detect the bending and recover instantly. This fact permits precise monitoring of the time of bending as well as the degree of bending.

The integration of conductive nanoparticles, such as graphene nanoplatelets, into glass fiber composite materials creates an intrinsic electrical network susceptible to strain. Here, different methods to obtain strain sensors based on the addition of graphene nanoplatelets into the epoxy matrix or as a coating on glass fabrics are proposed.

חישה מבוססת עומס על מחוזק חומרים מרוכבים Multiscale עם גראפן Nanoplatelets

The electrical response of NH2-functionalized graphene nanoplatelets composite materials under strain was studied. Two different manufacturing methods are ...

Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling immensely. However, in soft electronics, in which organic semiconductors play a critical role, the devices will be bent or folded repeatedly. The effect of bending on the crystal packing and thus the charge transport is crucial to the performance of the device. In this manuscript, we describe the protocol to bend a single crystal of 5,7,12,16-tetrachloro-6,13-diazapentacene (TCDAP) in the field-effect transistor configuration and to obtain reproducible I-V characteristics upon bending the crystal. The results show that bending a field-effect transistor prepared on a flexible substrate results in nearly reversible yet opposite trends in charge mobility, depending on the bending direction. The mobility increases when the device is bent toward the top gate/dielectric layer (upward, compressive state) and decreases when bent toward the crystal/substrate side (downward, tensile state). The effect of bending curvature was also observed, with greater mobility change resulting from higher bending curvature. It is suggested that the intermolecular &#960;-&#960; distance changes upon bending, thereby influencing the electronic coupling and the subsequent carrier transport ability.

This manuscript describes the bending process of an organic single crystal-based field-effect transistor to maintain a functioning device for electronic property measurement. The results suggest that bending causes changes in the molecular spacing in the crystal and thus in the charge hopping rate, which is important in flexible electronics.

השפעת הכיפוף על המאפיינים החשמליים של יחיד אורגני גמיש קריסטל מבוססות טרנזיסטורים שדה ותוצאה

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling ...

The Modular Design and Production of an Intelligent Robot Based on a Closed-Loop Control Strategy

Intelligent robots are part of a new generation of robots that are able to sense the surrounding environment, plan their own actions and eventually reach their targets. In recent years, reliance upon robots in both daily life and industry has increased. The protocol proposed in this paper describes the design and production of a handling robot with an intelligent search algorithm and an autonomous identification function.
First, the various working modules are mechanically assembled to complete the construction of the work platform and the installation of the robotic manipulator. Then, we design a closed-loop control system and a four-quadrant motor control strategy, with the aid of debugging software, as well as set steering gear identity (ID), baud rate and other working parameters to ensure that the robot achieves the desired dynamic performance and low energy consumption. Next, we debug the sensor to achieve multi-sensor fusion to accurately acquire environmental information. Finally, we implement the relevant algorithm, which can recognize the success of the robot&#39;s function for a given application.
The advantage of this approach is its reliability and flexibility, as the users can develop a variety of hardware construction programs and utilize the comprehensive debugger to implement an intelligent control strategy. This allows users to set personalized requirements based on their needs with high efficiency and robustness.

We present a protocol on modular design and production of intelligent robots to help scientific and technical workers design intelligent robots with special production tasks based on personal needs and individualized design.

עיצוב מודולרי וייצור של רובוט חכם המבוסס על אסטרטגיה בקרת לולאה סגורה

Intelligent robots are part of a new generation of robots that are able to sense the surrounding environment, plan their own actions and eventually reach ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, but several challenging points remain, such as a low absorption efficiency due to a thin active layer and low flexibility. We present an advanced method to fabricate a flexible phototransistor array with an improved electrical performance. The outstanding electrical performance is driven by a low dark current owing to deep impurity doping. Stretchable and flexible metal interconnectors simultaneously offer electrical and mechanical stabilities in a highly deformed state. The protocol explicitly describes the fabrication process of the phototransistor using a thin silicon membrane. By measuring I-V characteristics of the completed device in deformed states, we demonstrate that this approach improves the mechanical and electrical stabilities of the phototransistor array. We expect that this approach to a flexible phototransistor can be widely used for the applications of not only next-generation imaging systems/optoelectronics but also wearable devices such as tactile/pressure/temperature sensors and health monitors.

We present a detailed method to fabricate a deformable lateral NIPIN phototransistor array for curved image sensors. The phototransistor array with an open mesh form, which is composed of thin silicon islands and stretchable metal interconnectors, provides flexibility and stretchability. The parameter analyzer characterizes the electrical property of the fabricated phototransistor.

ייצור של חיישן גמיש בהתאם לרוחב NIPIN Phototransistors

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

O-cresol Concentration Online Measurement Based On Near Infrared Spectroscopy Via Partial Least Square Regression

Unlike macroscopic process variables, near-infrared spectroscopy provides process information at the molecular level and can significantly improve the prediction of the components in industrial processes. The ability to record spectra for solid and liquid samples without any pretreatment is advantageous and the method is widely used. However, the disadvantages of analyzing high-dimensional near-infrared spectral data include information redundancy and multicollinearity of the spectral data. Thus, we propose to use partial least squares regression method, which has traditionally been used to reduce the data dimensionality and eliminate the collinearity between the original features. We implement the method for predicting the o-cresol concentration during the production of polyphenylene ether. The proposed approach offers the following advantages over component regression prediction methods: 1) partial least squares regression solves the multicollinearity problem of the independent variables and effectively avoids overfitting, which occurs in a regression analysis due to the high correlation between the independent variables; 2) the use of the near-infrared spectra results in high accuracy because it is a non-destructive and non-polluting method to obtain information at microscopic and molecular scales.

The protocol describes a method of predicting o-cresol concentration during the production of polyphenylene ether using near-infrared spectroscopy and partial least squares regression. To describe the process more clearly and completely, an example of predicting the o-cresol concentration during the production of polyphenylene is used to clarify the steps.

O-cresol ריכוז באינטרנט מדידה מבוסס על הקרוב ספקטרוסקופית אינפרא אדום דרך רגרסיה חלקית לפחות מרובע

Unlike macroscopic process variables, near-infrared spectroscopy provides process information at the molecular level and can significantly improve the ...

Implementation of a Nonlinear Microscope Based on Stimulated Raman Scattering

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. SRS imaging modality can be obtained using commercial laser-scanning microscopes by equipping with a non-descanned forward detector with proper bandpass filters and lock-in amplifier (LIA) detection scheme. A schematic layout of a typical SRS microscope includes the following: two pulsed laser beams, (i.e., the pump and probe directed in a scanning microscope), which must be overlapped in both space and time at the image plane, then focused by a microscope objective into the sample through two scanning mirrors (SMs), which raster the focal spot across an x-y plane. After interaction with the sample, transmitted output pulses are collected by an upper objective and measured by a forward detection system inserted in an inverted microscope. Pump pulses are removed by a stack of optical filters, whereas the probe pulses that are the result of the SRS process occurring in the focal volume of the specimen are measured by a photodiode (PD). The readout of the PD is demodulated by the LIA to extract the modulation depth. A two-dimensional (2D) image is obtained by synchronizing the forward detection unit with the microscope scanning unit. In this paper, the implementation of an SRS microscope is described and successfully demonstrated, as well as the reporting of label-free images of polystyrene beads with diameters of 3 &#181;m. It is worth noting that SRS microscopes are not commercially available, so in order to take advantage of these characteristics, the homemade construction is the only option. Since SRS microscopy is becoming popular in many fields, it is believed that this careful description of the SRS microscope implementation can be very useful for the scientific community.

In this manuscript, the implementation of a stimulated Raman scattering (SRS) microscope, obtained by the integration of an SRS experimental set-up with a laser scanning microscope, is described. The SRS microscope is based on two femtosecond (fs) laser sources, a Ti-Sapphire (Ti:Sa) and synchronized optical parametric oscillator (OPO).

יישום של מיקרוסקופ לא לינארית על בסיס פיזור ראמאן מגורה

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. ...

In Situ Transmission Electron Microscopy with Biasing and Fabrication of Asymmetric Crossbars Based on Mixed-Phased a-VOx

Resistive switching crossbar architecture is highly desired in the field of digital memories due to low cost and high-density benefits. Different materials show variability in resistive switching properties due to the intrinsic nature of the material used, leading to discrepancies in the field because of underlying operation mechanisms. This highlights a need for a reliable technique to understand mechanisms using nanostructural observations. This protocol explains a detailed process and methodology of in&#160;situ nanostructural analysis as a result of electrical biasing using transmission electron microscopy (TEM). It provides visual and reliable evidence of underlying nanostructural changes in real time memory operations. Also included is the methodology of fabrication and electrical characterizations for asymmetric crossbar structures incorporating amorphous vanadium oxide. The protocol explained here for vanadium oxide films can be easily extended to any other materials in a metal-dielectric-metal sandwiched structure. Resistive switching crossbars are predicted to serve the programmable logic and neuromorphic circuits for next-generation memory devices, given the understanding of the operation mechanisms. This protocol reveals the switching mechanism in a reliable, timely, and cost-effective way in any type of resistive switching materials, and thereby predicts the device&#39;s applicability.

In Situ Transmission Electron Microscopy with Biasing and Fabrication of Asymmetric Crossbars Based on Mixed-Phased a-VOx

Presented here is a protocol for analyzing nanostructural changes during in&#160;situ biasing with transmission electron microscopy (TEM) for a stacked metal-insulator-metal structure. It has significant applications in resistive switching crossbars for the next generation of programmable logic circuits and neuromimicking hardware, to reveal their underlying operation mechanisms and practical applicability.