This work was carried out in the framework of the Labex SERENADE (ANR-11-LABX-0064) and the A*MIDEX Project (ANR-11-IDEX-0001-02), funded by the French Government program, Investissements d'Avenir, and managed by the French National Research Agency (ANR). We thank the French Ministry of Environment (DRC 33 and Program 190) and ANSES (Nanodata Project 2012/2/154, APR ANSES 2012) for financing the work. We are equally grateful to Olivier Aguerre-Chariol, Patrice Delalain, Morgane Dalle, Laurent Meunier, Pauline Molina, and Farid Ait-Ben-Ahmad for their cooperation and advice during the experiments.

주 : 여기에서 프로토콜에서 제시된 방법 만 제시 시료에 한정되지 않고, 또한 다른 샘플을 사용할 수있다. 1. 인공 풍화 [CEREGE 플랫폼, 엑상 프로방스] <ol><li> 탈 정제수 250 ㎖의 시료를 취하는 비이커에 분무한다. 물에 물 전도도 미터의 끝을 담가. 물 전도성을합니다. 이 과정을 반복 물 전도성 때마다 있습니다. 참고 : ISO 16474 (32)에 따르면, / cm 5 μS보다 높은 않을 것입니다. </li><li> 전도도를 측정 한 후 (도 3에 도시) 스테인리스 후드 아래 내후성 챔버 존재 저장통에 물 소스를 연결한다. </li><li> 호스 파이프를 통해 배수 구멍에 실의 뒷면에있는 오버 플로우 주둥이를 연결합니다. </li><li> 스테인리스 후드로 날씨에 nanocoating 샘플을 놓고 문을 닫습니다. ENAB하려면제작 결과에 대한 통계적인 평가는, 3 개의 동일한 nanocoating 및 기준 시료의 최소 사용한다. </li><li> 디지털 콘솔에서 풍화 챔버의 전면에 존재하는 자외선의 120 분, 102 분, 건조 18 분 물 분무로 구성된 2 시간주기를 선택합니다. </li><li> 7개월에 해당하는 2,658 동일 사이클의 수를 입력합니다. </li><li> 60 ± 5 W / m이 동일 크세논 아크 램프의 조도 레벨을 선택한다. </li><li> 38 ° C의 주변 온도를 설정합니다. </li><li> 콘솔에서 실행 버튼을 눌러 풍화 테스트를 시작합니다. </li></ol> 2. 마모 및 ENM 에어로졸 특성 [INERIS S-NANO 플랫폼, 베르누이] 참고 : 사용하기 전에 별도의 이미 설치 참조 카운터 파트로 구성 INERIS S-NANO 플랫폼의 교정 벤치에 악기의 특성을 입자 에어로졸을 미리 확인합니다. 특정 프로토콜에 따라, 악기가 소품을 작동하는지 확인지함. <ol><li> 실험 셋업에 표시된 모든 단위 및 악기를 조립하고 그림 2 (단위에 대한 자세한 내용 및 기기의 시운전이 Shandilya 등. (33)에 제공된다)로 필요한 연결을합니다. </li><li> ON 버튼 FLUX를 눌러 nanosecured workpost 내부의 입자 자유로운 공기의 순환에 전환합니다. </li><li> 챔버를 열고는 nanosecured 작업 후 내부에 열 유지하여 방출 시험 챔버를 통과하는이 입자 무료로 공기를 확인합니다. </li><li> 실험을 설정하기 위해 상기 챔버 내부의 입자의 순시 수 농도를 측정하기 위하여, 발광 시험 챔버에 직접 입자 계수기를 연결한다. 디스플레이 카운터에 직접 농도 값을 관찰한다. </li><li> 입자없는 공기가 상기 챔버를 통과하는 동안 그것을 제로로 떨어질 때까지,이 순간 수 농도 값을 감시하는 것을 계속한다. 이런 식으로, 확인 그챔버는 어떤 배경 입자 무료입니다. </li><li> 한편, 부드럽게 연마 장치를 구비 한 공구를 슬롯의 내부에 움직임 이리저리 (A)에 그 일단을 돌려 표준 원통형 연마제의 가장자리를 모따기. </li><li> 상기 연마제 및 샘플을 적어도 0.001 g의 측정 정밀도 디지털 밸런스 무게 사용하는 연마한다. </li><li> 일단 바닥에 척 존재를 통해 연마 장치의 수직 축에 모따기 연마제를 수정 완료. </li><li> 나노 구조의 제품을 배치하는 것은 고정 된 연마재 아래에 부드럽게 연마 단단히 장착 시스템에 그것의 위치를​​ 고정한다. </li><li> , 에어로졸 샘플러를 열고 트위터를 사용하여 위쪽의 밝은면 슬롯 내부에 구리 메쉬 그리드를 배치합니다. 그것을 해결하기 위해 그리드를 통해 원형 링을 넣습니다. </li><li> O 번째의 입자 소스에 샘플러를 닫고 펌프에 연결 필터를 통해 한쪽 끝에서 (즉, 그리드의 어두운면을 향해) 및어 끝 (즉, 그리드의 밝은 쪽을 향해). 죽은 가중치를 사용하여 수직 축에 필요한 정상적인 부하를 탑재합니다. </li><li> 개방 챔버 내부 배경 입자 농도를 제로로 떨어진 경우, 입자 계수기를 통해 확인한다. 그렇지 않은 경우 기다립니다. 그렇다면, 방출 시험 챔버의 문을 닫습니다. </li><li> 다음 악기의 디지털 콘솔을 통해 수동 입자 계수기의 유량 및 선별기를 설정 위해 CPC 1.5 l / 분; SMPS- 0.3 리터 / 분; APS- 5리터 / 분 </li><li> 이 모든 세 가지 악기 20 분에서 총 샘플링 시간을 설정합니다. 마모 장치에서 각각 마모 시간 10 분 같은 속도와 분당 60주기를 설정합니다. </li><li> 동적 스트레인 게이지 앰프에 스트레인 게이지를 연결합니다. 거기에 설치된 소프트웨어를 이용하여 데이터 수집을 위해 사용되어야하는 컴퓨터 동적 스트레인 게이지 증폭기를 연결한다. </li><li> 소프트웨어를 엽니 다. </li><li> NEW DAQ의 PROJECT 오에를 클릭펜 새로운 데이터 수집 파일. </li><li> LIVE UPDATE를 클릭하여 실시간 데이터 수집을위한 옵션을 중지 </li><li> 0가 0 기준 신호 값을 설정하기 위해 실행을 클릭. </li><li> LIVE UPDATE를 클릭하여 실시간 데이터 수집에 다시 전환합니다. </li><li> 데이터 표현의 실시간 그래픽 모드를 선택 시각화를 클릭합니다. </li><li> 템플릿을 열려면 새로 만들기를 클릭합니다. </li><li> 예를 들어, 옵션 범위 패널을 선택합니다. </li><li> 한번에 입자 계수기 및 선별기의 데이터 수집을 시작한다. </li><li> 약의 지연 후. 5 분, 마모를 시작합니다. </li><li> 지속적인 마모에 대응하는 스트레인 게이지 신호를 획득하는 데이터 획득 소프트웨어 윈도우의 시작을 클릭. </li><li> 2 분 후, MPS에 연결된 펌프 스위치. </li><li> 에어로졸 입자의 배출의 양에 따라 4 분 - 2 펌프 실행 상태로 유지. 참고 : MPS를 사용하여 샘​​플링 에어로졸 입자의 수​​, 즉 수의 최적해야한다도 너무 부족도 철저한 현미경 분석을 방지 할 수있는 너무 잉여. </li><li> 마모가 중지되면 STOP을 클릭하여 데이터 수집을 전환합니다. </li><li> 지금 SAVE DATA를 클릭하여 수집 된 데이터를 저장합니다. </li><li> 카운터 및 선별기 데이터 취득을 중지 한 후, 방출 시험 챔버를 열고 다시 연마제 및 연마 나노 제품 무게. </li><li> 모든 마모 시험에 대한 전체 프로세스를 계속합니다. </li><li> 마모 시험 후, 다시 한번 악기 INERIS S-NANO 플랫폼의 교정 벤치에있는 특징을 세 가지 입자 에어로졸을 확인합니다. </li></ol> 액을 Suspensions- 드롭 증착 기술 3. TEM 분석 [INERIS 교정 플랫폼, 베르누이] <ol><li> 액체 현탁액 1 부피 % 희석 수용액을 제조 (즉, &#39;도료&#39;)을 여과하고, 탈 이온수 99 부에 도포 한 현탁액의 일부를 추가하여. </li><li> 코브을 엽니 다글로우 방전 가공기의 R </li><li> 다음의 작동 조건을 설정 : 0.1 밀리바, 45mA, 3 분의 지속 시간을. </li><li> 해당 플라즈마 처리에 의해 TEM 구리 메시 그리드 친수성하게하기 위해, 금속 스탠드에 넣어. 덮개를 닫고 모터를 시작합니다. 3 분 후에는 자동으로 멈 춥니 다. </li><li> 트위터를 사용하여 친수성 ​​설정 메쉬 그리드를 꺼냅니다. 그 밝은면을 위로하여 부드럽게 놓습니다. 주사기를 사용하여 친수성 ​​메시 그리드 상에 희석 용액 한 방울 (약 8 μL). 퇴적. </li><li> 수분이 증발되는 상기 구성 입자가 격자 상에 증착되도록 나머지는 밀폐 챔버 내의 메시 그리드를 건조. 메시 그리드 쉽게 기름이나 매연 입자의 특징 인 원형 또는 가닥 형태로 식별 할 수있는 부유 입자로 충전되지 않습니다 있는지 확인하십시오. </li><li> 일단 준비가 TEM 프로브에 그리드를 넣고 현미경 분석을 실시하고 있습니다. [전자 전압 120 kV의 가속, CF </em&gt;] 31. </li><li> 그리드 입자 분석에 너무 라덴 나타나는 경우, 증착 된 방울의 희석 비율과 볼륨을 낮 춥니 다. 운영자가 입금 할 수있는 최대 볼륨은 12 μL 거의 동일하다. </li></ol>

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Experiment-Theory comparison, simulation and sensibility analysis.</a> J Aerosol Sci. 89, 1-17 (2015).</li><li>Bressot, C., 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=Environmental+release+of+engineered+nanomaterials+from+commercial+tiles+under+standardized+abrasion+conditions.">Environmental release of engineered nanomaterials from commercial tiles under standardized abrasion conditions.</a> J Hazardous Materials. , (2016).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

본 기사에서는 nanosafety 별 디자인 상업 나노 제품의​​ 실험 조사가 표시됩니다. 그것이 기계적 스트레스 환경 내후성을 실시하면 nanosafety 별 설계 모든 제품은 그와 PNC PSD의 관점에서 검토 될 수있다. 연구를 위해 선택된 제품은 이산화 티탄 나노 입자로 강화 된 알루미 노 규산염 벽돌이며, 이산화 티탄 나노 입자의 CeO2 나노 입자 광촉매 나노 코팅과 유약. 이들 제품은 상업 시장에서 고객에게 쉽게 접근 잘 그들의 일상 생활과 관련된입니다. 따라서, 자신의 nanosafety 별 디자인에 대한 그들의 연구는 매우 중요하다. 인공 풍화 다른 동작 조건이 사용되는 경우 열화 관측 변형이 예상 될 수있다. 또한, 형광 UV 빛의 스펙트럼 전력 분포 / 크세논 아크 램프 기호는다른 광원을 사용하여 빛과 물에 노출 장치에서 생성 된 것과 ificantly 다른. 종류 및 분해 및 UV 램프에 노출 제조 성능 순위 속도 실험실 광원 다른 타입의 노광에 의해 생성 된 것들과 매우 다를 수있다. 풍화 시험 결과는 풍화 챔버를 작동 취해진 치료에 의존한다. 따라서, 전원 전압의 조절과 같은 요소에는 램프의 디바이스가 동작하는 실내 온도 제어, 상태 및 연령 온도도 풍화 챔버의 성능에 중요한 역할을 않는다. 테스트하는 동안, 광도는 UV 램프의 노후화로 인해 변할 수있다. 표준 램프 ≈1,400 시간의 평균 수명이있다. 따라서, 풍화 테스트를 시작하기 전에, 하나는 실행 램프 떠났다 시간의 수를 확인해야합니다. 물에 금속 이온의 존재는 그 반대의 증가 풍화 챔버 내부에 스프레이 할전도도도 돌볼 수있는 중요한 측면이다. 물 전도도가 허용 수준을 초과하는 경우, 표면 풍에 용해 된 금속의 흔적을 남길 수있다. 이러한 경우에, 더 악화 표면 예상보다 얻는다. UV 램프의 조도 분포는 때때로 모든 nanocoating 시료 위에 배치되는 스테인레스 지지체에 걸쳐 균일하지 않다. 각 샘플의 표면 조도 레벨에 개인차가 ± 2 W / m 2를 넘지 않도록 그러한 경우에, 치료는 nanocoating 샘플의 배치시주의해야한다. 풍화 결과의 재현성을 허용하기 위해, 각 재료의 적어도 세 개의 복제 노출되어야한다. 마모 및 ENM 에어로졸 특성 농도이기 때문에 입자의 수​​ 농도의 방출 시험 챔버 내부의 에어로졸 입자의 샘플링 점의 위치에 따라 변한다챔버에 걸쳐 균일하지. 본 연구에서, 샘플링 지점은 표면이 마모되기 근처로 유지되었다. 이들이 즉시이 마모로부터 발생되는 때 샘플링 이것은 에어로졸 입자의 확산 침강 손실을 최소화 할 수있다. 그들이 생성 마모 입자의 특성화를 방해하지 않도록이 최소 농도의 배경 입자를 감소 할 정도로 높아야 같이 입자없는 공기의 유량은 또한 중요하다. 연마하는 동안, 가장자리가 모따기 된 연마제 연마는 나노 제품과의 접촉 면적 안에 균일하게 할 수있다. 에지가 적절하게 모따기되어 있지 않은 경우, 그들도 접촉면 벗겨 것이다. 나노 구조 제품 작업 동안, 작업자가 방출 나노 입자에 대한 그의 / 그녀의 노출에 매우 민감하다. 따라서, 내마모성을 포함하는 나노 구조 제품의 조작의 종류는 돌며 수행해야통과 할 수있는 나노 입자를 방해 할 수있는 폐쇄 적합성. 액을 정지의 TEM 분석 수성베이스 방울을 증착하는 동안, 구리 메시 그리드의 친수성 ​​특성은 매우 중요하다. 그것은뿐만 아니라 표면 사전 습윤 작업의 필요성을 완화으로 그리드의 표면에 드롭을 안정화시킨다. 밀폐 챔버 내부 대전 그리드의 건조들은 TEM 분석을 방해 할 수 있으므로 주위 먼지 입자와의 오염을 방지하는 것도 중요하다. 표준 연마 장치는 2024 알루미늄 합금 복제하여 이미 설치된 수평 철근을 대체하고,이 복제 된 알루미늄 합금 막대의 상부면 상에 스트레인 게이지를 부착하여 변형되었다. 이 수정 마모 동안 완전한 기계적 응력 상태와 이전에 불가능했던 과정의 따라서 더 나은 제어를 아는 허용한다. microsco에 대한에어로졸 입자 TEM 전용 지지체 여과에 기초하여 새로운 집진 기술 PIC 분석, 즉,이 애플리케이션을 위해 특별히 개발 된 필터 홀더를 통해, 본 연구에서 사용 된 다공성 그리드 TEM. 인공 풍화 광, 열, 및 물에의 노출에 의한 물성의 저하에 저항하는 코팅의 능력은 많은 적용에 매우 중요 할 수있다. 이 문서에 제시된 노출의 종류는 제한 및 대기 오염, 생물학적 공격, 또는 바닷물에 노출 같은 국부적 인 기상 현상에 의한 열화를 시뮬레이션 할 수 없습니다. 마모 및 ENM 에어로졸 특성 ENM 에어로졸의 특성을 제시 프로토콜의 주요 한계는 그들의 크기에 대한 특징하기 전에 이러한 ENM 에어로졸의 일부가 분실 것입니다번호. 이러한 손실은 동시에 즉시이 방출되는 등의 에어로졸 입자에 작용 등 침전 확산 공기 유동에 난류 관성 증착 등 에어로졸 역학과 연관된 다양한 현상에 기인한다. 이 손실은 에어로졸 입자 크기의 직접적인 함수이다. 이러한 측면은 Shandilya 등. (31), Shandilya 등. (33), Shandilya 등. (34)와 같은 일부 이전 출판물에서 고려되고있다. 그러나, 고려 방식 즉, 계산은 대략 손실을 추정하고, 최종 실험 결과는 계산 결과를 기초로 수정 된 행해졌 이러한 연구 반응성이었다. 액을 정지의 TEM 분석 희석 된 샘플 액체 현탁액의 TEM 분석을 위해 여기에 제시된 기술은 증발에 의해 그리드의 표면에 부착하는 현탁 입자 강제총 수분량. 이것은 원래의 액체 현탁액에 존재하지 않는 그리드 큰 응집체의 형성을 허용 할 수있다. 따라서,이 기술은 완전하게 원래 상태에서 부유 입자의 형태를 나타낼 수 없다. 여기에 제시된 기술은 기계적 또는 환경 노화 과정인지, 입자 에어로졸에 중요한 역할을 파라미터를 제어하는​​ 것을 목적으로한다. 또한, 선택된 nanocoating nanosafe가 수명을 초과하는 이상 내후 시간 임계치를 찾는데 집중한다. (본 경우, 가속화 풍화 사개월이다.) 이것은 우리가 nanocoating이 악화하기 시작하는 실제 시간을 주목하는 것이 허용되는 공정 중 nanocoating 상태의 지속적인 모니터링을 통해 수행된다. 이것은 그들이 환경 풍화의 개념을 다루는 등의 상을 적용하여 이전의 과학적 연구에서이를 구별하는 기능이며지속적인 풍화없이 인 - 프로세스 모니터링과 소정의 기간 동안 테스트 샘플. 여기에 제시된 연구에서 선택한 방법은 정량적으로 (비슷한 가속 수명 조건에서) 다른 -하지만 similar- 나노 제품 (42)의 실험적으로 측정 nanosafety 임계 값 (즉, nanosafe 수명)을 비교 할 수 있습니다. 그것은 따라서 Nanosafety 별 디자인을 기반으로 제품을 개발하는 첫 번째 단계입니다. 미래에, 완전히 선점 방법은 실험 셋업은 실시간 에어로졸 입자의 손실 및 출사 에어로졸 입자의 전체 정량적 연구 정밀도로 최소화 할 수있는 개발 중에있다.

나노 기술의 급속한 성숙으로의 발전은 놀라운 특성을 가진 엔지니어링 나노 (ENM)를 포함하는 제품의 빠른 상용화에 의해 구동된다. 기사에 Potocnick 1 바와 같이 18 (5) 유럽위원회가 발행 한 규정 2,011분의 1,169,의, ENM은 결합되지 않은 상태에서 또는 집계 또는 응집 같은 입자를 포함, 어떤 의도적으로 제조 된 물질 &quot;로 정의 할 수 있습니다 및 개수 분포에서 입자의 50 % 이상, 하나 이상의 외부 치수는 &quot;크기 범위 1 내지 100 나노 미터에서이다. 또한, 자신의 고체 대량 또는 고체 표면에 또는 액체 현탁액에 어느 ENM가 포함 된 제품은 나노 구조의 제품으로 지칭 될 수있다. 다른 제제와 관능과 ENM의 다른 종류의 응용 프로그램과 예산의 성격에 따라 같은 제품에 사용된다. 제품은 그마의 형태 일 수있다NGS, 페인트, 타일, 집 벽돌, 미장 전자 등. 지금까지 연구에 관한 한, 하나는 나노 기술을 통해 달성 된 혁신에 출판물의 거대한 수를 찾을 수 있습니다. 이 엄청난 연구에도 불구하고, ENM의 매력적인 특성, 예를 Oberdorster 등의 등의 나노 제품의 사용 또는 처리 (동안 방출 또는 에어로졸의 형태로 공중에 방출 얻을 그들의 경향에 잠재적 인 건강 또는 환경에 위험에 대한 프로브 받고있다 .이 르 Bihan이 외. (3) Houdy 외. 4). Kulkarni 등. 5는 기체 매질에서 고체 또는 액체 입자의 서스펜션으로 에어로졸을 정의합니다. 슈와 Chein 6은 나노 제품의 사용 또는 처리 중, 나노 제품이 그러한 촉진 다양한 기계적 스트레스 환경 풍화를 실시한 것을 증명방사. 메이 나드 7 항에있어서, 노광시 ENM 이러한 에어로졸 흡입 또는 피부 접촉을 통해 인간 유기체와 상호 작용할 수 있으며, 결과적으로 암을 포함 해 여러 가지 유해한 효과를 일으킬 수있는 체내 증착 얻는다. 따라서, ENM 발광 현상의 철저한 이해 Shatkin 등. (8)에 의해 언급 된 바와 같이, 나노 구조 제품의 새로운 용도 주어진 가장 중요하다. 이것은 자신의 노출에서 발생하는 예기치 못한 건강 관련 합병증을 피하는뿐만 아니라 나노 기술에 대한 대중의 신뢰를 장려에 도움이되지 않을 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 노출 관련 문제는 현재 연구 커뮤니티에서 주목을 받기 시작했으며 최근 (전 세계에 걸쳐 다양한 연구 단위에 의해 강조되었다 예를 들어, 슈와 Chein 6 Göhler 등. 9, 알렌 등. <suP&gt; (10), 알렌 등. 11, 알 - Kattan 등. (12), Kaegi 등. (13), 히 르트 등. (14), Shandilya 등. 15, 31, 33, Wohlleben 등. (16), Bouillard 등. 17 Ounoughene 등. 18). 상업적 시장에서 나노 제품의​​ 대규모 전개를 고려하면,이 문제를 해결하기위한 가장 효과적인 방법은 선점 한 것이다. 이러한 접근법에서, 제품은 &quot;바이 디자인 nanosafe -&quot;또는 &quot;안전한 나노위한 디자인&quot;(침울 19) 즉, 낮은 방출되는 방식으로 설계된다. 즉,이 환경에서 에어로졸의 최소량을 방출하면서 사용 중에 문제 해결에서 자신의 장점을 최대화한다. 나노 구조 제품의 사용 단계에서 nanosafety 별 설계를 테스트하기 위해, 저자는 적절한 실험 방법을 제시본 문서에서 그렇게 할 수 있습니다. (ⅰ) 기계 및 (ii) 환경 실생활을 시뮬레이션하기에 이는 나노 제품, 석조 벽돌을 강조 목표로하는, 그것의 사용 단계에서 실시되는이 방법은 권유의 두 가지 유형으로 구성되어 있습니다. (ⅰ) 기계 모집을 시뮬레이션 선형 마모 장치. 도 1a에 도시 된 바와 같이 원래의 상업 형태는, ASTM의 D4060 (20), ASTM의 D6037 (21)는 ASTM D1044 (22)와 같은 다수의 국제 공인 시험 표준에서 참조됩니다. 인해 강력하고 사용자 친화적 인 설계에 Golanski 외. (23)에 의하면, 원래의 형태가 이미 등 응력 인 페인트, 코팅, 금속, 종이, 섬유 등의 제품의 성능을 분석하기위한 산업 분야에서 널리 사용되고 이 장치를 통해인가 함께 걸어, 예를 들면, 가정 환경에서 적용되는 일반적인 하나에 대응신발과 가정에서 다른 개체의 변위 (Vorbau 등. (24)와 하산 등. 25). 도 1a에서, 수평 변위 표시 줄과 시료 표면의 움직임 이리저리 A의 표준 연마제로 이동합니다. 마모 마모로 인해 접촉에서 마찰 접촉 표면에서 발생한다. 마모 마모의 크기는 연마제의 상단에 작용하는 정상 부하 (F N)를 변화시켜 변화 될 수있다. 연마제 정상 부하 값의 종류를 변경함으로써, 하나의 마모성 따라서 기계적 응력을 변할 수있다. Morgeneyer 외. (26)은 응력 텐서는 통상 접선 성분으로 구성되어 연마 중에 측정 될 수 있음을 지적 하였다. 접선 응력 번째의 결과 인 반면에 수직 응력은 F N의 정상 부하, 즉 직접적인 결과E는 접선 방향의 힘 (F T)로 측정 마찰 처리를 연기하고 마모가 발생하는 방향에 평행 한 방향 또는 반대 작용한다. 이 연마에있어서의 원래의 형태에서, 하나는 F T를 결정할 수있다. 따라서 ENM의 에어로졸 동안 기계적 응력의 역할은 완전하게 결정될 수 없다. Morgeneyer 외. (26)에 의해 상세하게 설명한 바와 같이, 이러한 제한을 박멸하기 위해 (a) 및 (b) 상기 상부면 상에 스트레인 게이지를 장착 알루미늄 2024 합금 복제하여 이미 설치된 수평 철근을 대체하여 수정 한 이 복제 된 알루미늄 합금 바. 이것은도 1b에 도시된다. 이 스트레인 게이지는 활성 측정 그리드 길이 1.5 mm 그리드 캐리어 길이를 측정 5.7 mm 있습니다. 이는 두께 3.8 μm의 게이지 계수 1.95 ± 1.5 % 인 콘스 탄탄 호일로 제조된다.기계적 응력의 적절한 측정 따라서 게이지에서 생산 균주의 안정적인 측정을 허용하는 스트레인 게이지에 직렬로 접속되는 동적 스트레인 게이지 증폭기를 통해 보장된다. 증폭기를 통해 송신 된 데이터는 데이터 수집 소프트웨어를 이용하여 획득된다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/53496/53496fig1.jpg" /> 그림 1. 마모 장치 및 스트레인 게이지. 마모 속도, 지속 시간 및 스트로크 길이 제어와 테이 버 마모 장치 (A)의 상업 표준 양식. 원래 장착 된 스틸 바는 알루미늄 막대로 교체하고, 더 스트레인 게이지를 장착 하였다 (B) 접선 힘 (F T)를 측정 할 수 있습니다. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53496/53496fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 에서 <s<html> 이 수정 테이 버 마모 장치는 nanosecured 작업 게시물의 적합성 아래에 배치된다 trong&gt; 그림 2는 전체 실험 장치가 표시됩니다. 파티클이없는 공기가 지속적 31,000리터 / min의 유량이 작업 후 내부 순환된다. 이것은 99.99 %의 입자 필터 효율이 이미 성공적으로 다양한 나노 입자 DUSTINESS 시험에서 Morgeneyer 외. (27)에 의해 사용되어왔다. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/53496/53496fig2.jpg" /> 그림 2. 실험 셋업 (등. (31) Shandilya은). nanosecured 작업 시설은 생성 된 에어로졸 입자의 마모 테스트 및 실시간 특성 (질적 및 quantitavive) 실행합니다. 입자없는 공기의 작은 부분은 배경 수 농도 입자 제거 방출 챔버 내부에 슬롯을 통과한다.PLOAD / 53496 / 53496fig2large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. (레 Bihan이의 상세 등. 28), 0.5 m m 0.6 × m 0.3 × 치수와 연마 장치의 모터 외부에 유지되며, 그 직선 슬라이딩 부분은 자기 설계 방출 시험 챔버 안에 유지된다. 이 시험 결과에 간섭하는 연마 장치 &quot;모터의 배출을 방지 할 수 있습니다. 생성 된 에어로졸 입자의 샘플링은 방사상 대칭 후드 (713cm 3 부피) 근방 내부에서 수행된다. 이러한 후드를 이용함으로써, 표면에 인해 증착 에어로졸 입자의 손실은 최소화 할 수있다. 다른 장점으로 인해 방출 시험 챔버에 대한 후드의 비교적 낮은 볼륨 에어로졸 입자의 수​​ 농도의 증가를 포함한다. 이 덕분에, 입자 에어로졸의 실시간 특성 및 분석을 설정연마 착용 중에 생성하기들 그들의 수 농도의 크기 분포의 원소 조성 및 형상의 관점에서 실험적으로 수행 할 수있다. Kulkarni 외. 제 5 항에있어서, ENM의 수 농도는 입자 &quot;공기의 단위 cm3의 ENM 존재 숫자&quot;로 정의 할 수 에어로졸. 마찬가지로 ENM 에어로졸의 크기 분포 &quot;는 ENM 속성 특정 크기 범위의 입자와 관련된 (통상적으로 수와 질량 농도)의 양을 표현하는 관계&quot;이다. 파티클 카운터 (측정 크기 범위 : 4 내지 3 μm의) 에어로졸을 측정 수 농도 (PNC)를 입자. 입자 선별기 (측정 가능한 크기 범위 : 15 내지 - 20 μm의)의 입자 크기 분포 (PSD)를 측정한다. R&#39;mili 등의 알에 의해 상세하게 설명 에어로졸 입자 샘플러 (. <sup&gt; 30)은 방출 된 입자의 다양한 정성 분석에 대한 투과 전자 현미경 (TEM)에서 나중에 사용될 수있는 다공성 구리 메시 그리드에 여과 기법을 통해 입자 수집을 위해 사용된다. (ⅱ) 환경 권유는도 3에 나타낸 내후 챔버 가속 인공 풍화 통해 시뮬레이션 될 수있다. Shandilya 등으로되어있다. (31), 외기 조건은 국제 기준에 따라 유지 될 수 있거나 따라 정의 할 시뮬레이션의 유형입니다. 광 방사 필터 설치 - (400 내지 300nm)을 UV 노출은 크세논 아크 램프를 통해 제공된다. 비의 활동은 그들에 탈 정제 물을 분사하여 시뮬레이션된다. 저수지가 유출 물을 수집하기 위해 테스트 샘플을 아래에 배치됩니다. 수집 물 침출액은 ENM 침출 분석을 수행하기 위해 나중에 사용될 수있다. <img고도 = &quot;그림 3&quot;SRC = &quot;/ 파일 / ftp_upload / 53496 / 53496fig3.jpg&quot;/&gt; 그림 3. 풍화 상공 회의소. Suntest의 XLS + 풍화 챔버의 상업 형태는 나노 코팅 샘플이 배치되는 내부 스테인레스 스틸 후드가 포함되어 있습니다. 물 탱크가 후드 내부에 분사되는 물 소스 인 후드 아래에 배치됩니다. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53496/53496fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="600">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Photocal Masonry</td>
			<td style="width:99px;">Nanofrance Technologies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Test sample</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Masonry brick (ref. 901796)</td>
			<td style="width:99px;">Castorama</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Support for test sample</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Optical microscope (model Imager.M1m)</td>
			<td style="width:99px;">Carl Zeiss 
			MicroImaging GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For microcopic analysis</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Energy-dispersion spectroscope (model X-max)</td>
			<td style="width:99px;">Oxford Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">For elemental composition analysis</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Transmission Electron 
			Microscope (model CM12)</td>
			<td style="width:99px;">Philips</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For microcopic analysis</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Weathering chamber (model Suntest XLS+)</td>
			<td style="width:99px;">Atlas</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">For accelerated artificial weathering</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Xenon arc lamp (model NXE 1700)</td>
			<td style="width:99px;">Ametek SAS</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>UV rays source</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Inductively Coupled Plasma Mass spectrometer (model 7500cx)</td>
			<td style="width:99px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">For leachate 
			water samples analysis</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Taber linear abraser (model 5750)</td>
			<td style="width:99px;">Taber Inc.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For abrasion</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Taber H38 abradant</td>
			<td style="width:99px;">Taber Inc.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>For abrasion</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Condensation Particle Counter 3775</td>
			<td style="width:99px;">TSI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">For counting number concentration of aerosol particles</td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:216px;">Aerodynamic Particle Sizer 3321</td>
			<td style="width:99px;">TSI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">For measuring the size of aerosol particles&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Differential Mobility Analyzer 3081</td>
			<td style="width:99px;">TSI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">For measuring the size of aerosol particles&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Mini Particle Sampler</td>
			<td style="width:99px;">Ecomesure</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">For sampling the aerosol particles</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Gilian LFS-113 Low Flow Personal Air Sampling Pump</td>
			<td style="width:99px;">Sensidyne</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">For sampling the aerosol particles</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental weathering

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental weathering, which is a fundamental element to the approach of nanosafety-by-design of nanostructured products for their durable development. This approach is basically a preemptive one in which the focus is put on minimizing the emission of engineered nanomaterials' aerosols during the usage phase of the product's life cycle. This can be attained by altering its material properties during its design phase without compromising with any of its added benefits. In this article, an experimental protocol is presented to investigate the nanosafety-by-design of three commercial nanostructured products with respect to their mechanical solicitation and environmental weathering. The means chosen for applying the mechanical solicitation is an abrasion process and for the environmental weathering, it is an accelerated UV exposure in the presence of humidity and heat. The eventual emission of engineered nanomaterials is studied in terms of their number concentration, size distribution, morphology and chemical composition. The purpose of the protocol is to study the emission for test samples and experimental conditions which are corresponding to real life situations. It was found that the application of the mechanical stresses alone emits the engineered nanomaterials' aerosols in which the engineered nanomaterial is always embedded inside the product matrix, thus, a representative product element. In such a case, the emitted aerosols comprise of both nanoparticles as well as microparticles. But if the mechanical stresses are coupled with the environmental weathering, the experimental protocol reveals then the eventual deterioration of the product, after a certain weathering duration, may lead to the emission of the free engineered nanomaterial aerosols too.

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Experimental Protocol to Investigate Particle Aerosolization of a Product Under Abrasion and Under Environmental Weathering

이 글에서, 실험 프로토콜을 제시 마모에 따라 환경 풍화에 따라 제품의 입자 에어로졸을 조사합니다. 에어로졸의 형태로 설계 나노 물질의 방출에 결과가 표시됩니다. 구체적인 실험 장치를 상세히 설명한다.

실험 프로토콜 마모에서 환경 풍화에서 제품의 입자 에어로졸을 조사하기

The present article presents an experimental protocol to investigate particle aerosolization of a product under abrasion and under environmental ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

7.3K 조회수.  Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS).  이 글에서, 실험 프로토콜을 제시 마모에 따라 환경 풍화에 따라 제품의 입자 에어로졸을 조사합니다. 에어로졸의 형태로 설계 나노 물질의 방출에 결과가 표시됩니다. 구체적인 실험 장치를 상세히 설명한다. 

비디오: Experimental Protocol to Investigate Particle Aerosolization of a Product Under Abrasion and Under Environmental Weathering

Measuring Material Microstructure Under Flow Using 1-2 Plane Flow-Small Angle Neutron Scattering

A new small-angle neutron scattering (SANS) sample environment optimized for studying the microstructure of complex fluids under simple shear flow is presented. The SANS shear cell consists of a concentric cylinder Couette geometry that is sealed and rotating about a horizontal axis so that the vorticity direction of the flow field is aligned with the neutron beam enabling scattering from the 1-2 plane of shear (velocity-velocity gradient, respectively). This approach is an advance over previous shear cell sample environments as there is a strong coupling between the bulk rheology and microstructural features in the 1-2 plane of shear. Flow-instabilities, such as shear banding, can also be studied by spatially resolved measurements. This is accomplished in this sample environment by using a narrow aperture for the neutron beam and scanning along the velocity gradient direction. Time resolved experiments, such as flow start-ups and large amplitude oscillatory shear flow are also possible by synchronization of the shear motion and time-resolved detection of scattered neutrons. Representative results using the methods outlined here demonstrate the useful nature of spatial resolution for measuring the microstructure of a wormlike micelle solution that exhibits shear banding, a phenomenon that can only be investigated by resolving the structure along the velocity gradient direction. Finally, potential improvements to the current design are discussed along with suggestions for supplementary experiments as motivation for future experiments on a broad range of complex fluids in a variety of shear motions.

A shear cell is developed for small-angle neutron scattering measurements in the velocity-velocity gradient plane of shear and is used to characterize complex fluids. Spatially resolved measurements in the velocity gradient direction are possible for studying shear-banding materials. Applications include investigations of colloidal dispersions, polymer solutions, and self-assembled structures.

1-2 평면 흐름 - 작은 각 중성자 산란을 이용하여 재료 미세 조직에서 유량을 측정

A new small-angle neutron scattering (SANS) sample environment optimized for studying the microstructure of complex fluids under simple shear flow is ...

연구

공학

High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Giga-Pascal Pressures: A New Tool for Probing Electronic and Chemical Properties of Condensed Matter under Extreme Conditions

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their electronic properties. The application of high pressure enables one to synthesize new materials, but the response of known materials to high pressure is a very useful tool for studying their electronic structure and developing theories. For example, high-pressure synthesis might be at the origin of life; and understanding the behavior of small molecules under extreme pressure will tell us more about fundamental processes in our universe. It is no wonder that there has always been great interest in having NMR available at high pressures. Unfortunately, the desired pressures are often well into the Giga-Pascal (GPa) range and require special anvil cell devices where only very small, secluded volumes are available. This has restricted the use of NMR almost entirely in the past, and only recently, a new approach to high-sensitivity GPa NMR, which has a resonating micro-coil inside the sample chamber, was put forward. This approach enables us to achieve high sensitivity with experiments that bring the power of NMR to Giga-Pascal pressure condensed matter research. First applications, the detection of a topological electronic transition in ordinary aluminum metal and the closing of the pseudo-gap in high-temperature superconductivity, show the power of such an approach. Meanwhile, the range of achievable pressures was increased tremendously with a new generation of anvil cells (up to 10.1 GPa), that fit standard-bore NMR magnets. This approach might become a new, important tool for the investigation of many condensed matter systems, in chemistry, geochemistry, and in physics, since we can now watch structural changes with the eyes of a very versatile probe.

Nuclear magnetic resonance is one of the most important spectroscopic tools. Here, the development of a new approach under high pressure, currently up to 10.1 GPa, is presented. This opens a new window into condensed matter physics and chemistry, where high-pressure research is of great importance.

극한의 상황에서도 응집 물질의 전자 화학적 특성을 프로빙을위한 새로운 도구 : 기가 파스칼의 압력에서 고감도 핵 자기 공명

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their ...

A Testing Platform for Durability Studies of Polymers and Fiber-reinforced Polymer Composites under Concurrent Hygrothermo-mechanical Stimuli

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs and condition-based maintenance. These materials are adopted in a wide range of engineering applications, from aircraft and ship structures, to bridges, wind turbine blades, biomaterials and biomedical implants. Polymers are viscoelastic materials, and their response may be highly nonlinear and thus make it challenging to predict and monitor their in-service performance. The laboratory-scale testing platform presented herein assists the investigation of the influence of concurrent mechanical loadings and environmental conditions on these materials. The platform was designed to be low-cost and user-friendly. Its chemically resistant materials make the platform adaptable to studies of chemical degradation due to in-service exposure to fluids. An example of experiment was conducted at RT on closed-cell polyurethane foam samples loaded with a weight corresponding to ~50% of their ultimate static and dry load. Results show that the testing apparatus is appropriate for these studies. Results also highlight the larger vulnerability of the polymer under concurrent loading, based on the higher mid-point displacements and lower residual failure loads. Recommendations are made for additional improvements to the testing apparatus.

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites in service is a critical aspect for their designs and condition-based maintenance. We present a novel low-cost laboratory testing platform for the investigation of the influence of concurrent mechanical and environmental loadings, and may help design more efficient yet safer composite structures.

폴리머의 내구성 연구 및 동시 Hygrothermo 기계적 자극에 따라 섬유 강화 고분자 복합 재료에 대한 테스트 플랫폼

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their behavior for single stages of a process or even an entire process. For the simulation with occurring particle-particle and particle-wall contacts, the value of the coefficient of restitution is required. It can be determined experimentally. The coefficient of restitution depends on several parameters like the impact velocity. Especially for fine particles the impact velocity depends on the air pressure and under atmospheric pressure high impact velocities cannot be reached. For this, a new experimental setup for free-fall tests under vacuum conditions is developed. The coefficient of restitution is determined with the impact and rebound velocity which are detected by a high-speed camera. To not hinder the view, the vacuum chamber is made of glass. Also a new release mechanism to drop one single particle under vacuum conditions is constructed. Due to that, all properties of the particle can be characterized beforehand.

The coefficient of restitution is a parameter that describes the loss of kinetic energy during collision. Here, a free-fall setup under vacuum conditions is developed to be able to determine the coefficient of restitution parameter for particles in micrometer range with high impact velocities.

진공 조건에서 반발 계수의 측정을위한 실험 장치 개발

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data acquisition times with high spatial resolution. In the electronics industry there is serious interest in performing failure analysis on 3D microelectronic packages, many which contain multiple levels of high-density interconnections. Often in tomography there is a trade-off between image resolution and the volume of a sample that can be imaged. This inverse relationship limits the usefulness of conventional computed tomography (CT) systems since a microelectronic package is often large in cross sectional area 100-3,600 mm2, but has important features on the micron scale. The micro-tomography beamline at the Advanced Light Source (ALS), in Berkeley, CA USA, has a setup which is adaptable and can be tailored to a sample&#39;s properties, i.e., density, thickness, etc., with a maximum allowable cross-section of 36 x 36 mm. This setup also has the option of being either monochromatic in the energy range ~7-43 keV or operating with maximum flux in white light mode using a polychromatic beam. Presented here are details of the experimental steps taken to image an entire 16 x 16 mm system within a package, in order to obtain 3D images of the system with a spatial resolution of 8.7 &#181;m all within a scan time of less than 3 min. Also shown are results from packages scanned in different orientations and a sectioned package for higher resolution imaging. In contrast a conventional CT system would take hours to record data with potentially poorer resolution. Indeed, the ratio of field-of-view to throughput time is much higher when using the synchrotron radiation tomography setup. The description below of the experimental setup can be implemented and adapted for use with many other multi-materials.

For this study synchrotron radiation micro-tomography, a non-destructive three-dimensional imaging technique, is employed to investigate an entire microelectronic package with a cross-sectional area of 16 x 16 mm. Due to the synchrotron&#39;s high flux and brightness the sample was imaged in just 3 min&#160;with an 8.7 &#181;m spatial resolution.

멀티 스케일 3 차원 마이크로 전자 패키지를 조사하는 방사광 Microtomography 사용

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Three-dimensional Particle Tracking Velocimetry for Turbulence Applications: Case of a Jet Flow

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic recording of image sequences. The basic components, features, constraints and optimization tips of a 3D-PTV topology consisting of a high-speed camera with a four-view splitter are described and discussed in this article. The technique is applied to the intermediate flow field (5 &#60;x/d &#60;25) of a circular jet at Re &#8776; 7,000. Lagrangian flow features and turbulence quantities in an Eulerian frame are estimated around ten diameters downstream of the jet origin and at various radial distances from the jet core. Lagrangian properties include trajectory, velocity and acceleration of selected particles as well as curvature of the flow path, which are obtained from the Frenet-Serret equation. Estimation of the 3D velocity and turbulence fields around the jet core axis at a cross-plane located at ten diameters downstream of the jet is compared with literature, and the power spectrum of the large-scale streamwise velocity motions is obtained at various radial distances from the jet core.

A three-dimensional particle tracking velocimetry (3D-PTV) system based on a high-speed camera with a four-view splitter is described here. The technique is applied to a jet flow from a circular pipe in the vicinity of ten diameters downstream at Reynolds number Re &#8776; 7,000.

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic ...

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to visualize the behavior of petroleum samples under process conditions. The experimental setup relies on a custom-built micro-reactor fitted with a sapphire window at the bottom, which is placed over the objective of an inverted microscope equipped with a cross-polarizer module. Using reflection microscopy enables the visualization of opaque samples, such as petroleum vacuum residues, or asphaltenes. The combination of the sapphire window from the micro-reactor with the cross-polarizer module of the microscope on the light path allows high-contrast imaging of isotropic and anisotropic media. While observations are carried out, the micro-reactor can be heated to the temperature range of cracking reactions (up to 450 &#176;C), can be subjected to H2 pressure relevant to hydroconversion reactions (up to 16 MPa), and can stir the sample by magnetic coupling. 
Observations are typically carried out by taking snapshots of the sample under cross-polarized light at regular time intervals. Image analyses may not only provide information on the temperature, pressure, and reactive conditions yielding phase separation, but may also give an estimate of the evolution of the chemical (absorption/reflection spectra) and physical (refractive index) properties of the sample before the onset of phase separation.

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

This article describes a setup and method for the in situ visualization of oil samples under a variety of temperature and pressure conditions that aim to emulate refining and upgrading processes. It is primarily used for studying isotropic and anisotropic media involved in the fouling behavior of petroleum feeds.

정유 공정 조건에서 오일 샘플의 위상 행동 제자리 시각화에서

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to ...

A Novel Biaxial Testing Apparatus for the Determination of Forming Limit under Hot Stamping Conditions

The hot stamping and cold die quenching process is increasingly used to form complex shaped structural components of sheet metals. Conventional experimental approaches, such as out-of-plane and in-plane tests, are not applicable to the determination of forming limits when heating and rapid cooling processes are introduced prior to forming for tests conducted under hot stamping conditions. A novel in-plane biaxial testing system was designed and used for the determination of forming limits of sheet metals at various strain paths, temperatures, and strain rates after heating and cooling processes in a resistance heating uniaxial testing machine. The core part of the biaxial testing system is a biaxial apparatus, which transfers a uniaxial force provided by the uniaxial testing machine to a biaxial force. One type of cruciform specimen was designed and verified for the formability test of aluminum alloy 6082 using the proposed biaxial testing system. The digital image correlation (DIC) system with a high-speed camera was used for taking strain measurements of a specimen during a deformation. The aim of proposing this biaxial testing system is to enable the forming limits of an alloy to be determined at various temperatures and strain rates under hot stamping conditions.

This protocol proposes a novel biaxial testing system used on a resistance heating uniaxial tensile test machine in order to determine the forming limit diagram (FLD) of sheet metals under hot stamping conditions.

The hot stamping and cold die quenching process is increasingly used to form complex shaped structural components of sheet metals. Conventional ...

Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these structures. Corrosion of the embedded reinforcing steel is the most frequent cause for degradation. While it is well known that the ability of a structure to withstand corrosion depends strongly on factors such as the materials used or the age, it is common practice to rely on threshold values stipulated in standards or textbooks. These threshold values for corrosion initiation (Ccrit) are independent of the actual properties of a certain structure, which clearly limits the accuracy of condition assessments and service life predictions. The practice of using tabulated values can be traced to the lack of reliable methods to determine Ccrit on-site and in the laboratory.
Here, an experimental protocol to determine Ccrit for individual engineering structures or structural members is presented. A number of reinforced concrete samples are taken from structures and laboratory corrosion testing is performed. The main advantage of this method is that it ensures real conditions concerning parameters that are well known to greatly influence Ccrit, such as the steel-concrete interface, which cannot be representatively mimicked in laboratory-produced samples. At the same time, the accelerated corrosion test in the laboratory permits the reliable determination of Ccrit prior to corrosion initiation on the tested structure; this is a major advantage over all common condition assessment methods that only permit estimating the conditions for corrosion after initiation, i.e., when the structure is already damaged.
The protocol yields the statistical distribution of Ccrit for the tested structure. This serves as a basis for probabilistic prediction models for the remaining time to corrosion, which is needed for maintenance planning. This method can potentially be used in material testing of civil infrastructures, similar to established methods used for mechanical testing.

We propose a method to measure a parameter that is highly relevant for corrosion assessments or predictions of reinforced concrete structures, with the main advantage of permitting testing of samples from engineering structures. This ensures real conditions at the steel-concrete interface, which are crucial to avoid artifacts of laboratory-made samples.

철근 콘크리트 구조에서 샘플에 부식에 대 한 염화 임계값 값을 확인 하는 실험 프로토콜

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these ...

Measurements of Waves in a Wind-wave Tank Under Steady and Time-varying Wind Forcing

This manuscript describes an experimental procedure that allows obtaining diverse quantitative information on temporal and spatial evolution of water waves excited by time-dependent and steady wind forcing. Capacitance-type wave gauge and Laser Slope Gauge (LSG) are used to measure instantaneous water surface elevation and two components of the instantaneous surface slope at a number of locations along the test section of a wind-wave facility. The computer-controlled blower provides airflow over the water in the tank whose rate can vary in time. In the present experiments, the wind speed in the test section initially increases quickly from rest to the set value. It is then kept constant for the prescribed duration; finally, the airflow is shut down. At the beginning of each experimental run, the water surface is calm and there is no wind. Operation of the blower is initiated simultaneously with the acquisition of data provided by all sensors by a computer; data acquisition continues until the waves in the tank fully decay. Multiple independent runs performed under identical forcing conditions allow determining statistically reliable ensemble-averaged characteristic parameters that quantitatively describe wind-waves&#39; variation in time for the initial development stage as a function of fetch. The procedure also allows characterizing the spatial evolution of the wave field under steady wind forcing, as well as decay of waves in time, once the wind is shut down, as a function of fetch.

This manuscript describes a fully computer-controlled procedure that allows obtaining reliable statistical parameters from experiments of water waves excited by steady and unsteady wind forcing in a small-scale facility.

This manuscript describes an experimental procedure that allows obtaining diverse quantitative information on temporal and spatial evolution of water ...