Parametry morfologiczne pian stałych –metody i wyzwania

• Autorzy: Gancarczyk A. , Iwaniszyn M. , Piątek M. , Leszczyński B. , Ziółkowski G. , Piech D. , Janus B. , Kleszcz T. , Kołodziej A.

Warianty tytułu

EN

Morphological parameters of solid foams – chalanges faced

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Parametry morfologiczne pian stałych wyznaczone zostały przy użyciu mikrotomografii komputerowej, mikroskopii optycznej oraz piknometrii helowej. Dla pierwszej z zaproponowanych technik sprawdzono wpływ wielkości woksela oraz metody binaryzacji obrazów na mierzone wielkości. Porównano wartości parametrów morfologicznych pian stałych otrzymane zaproponowanymi technikami oraz przedyskutowano ewentualne różnice.

EN

Morphological parameters of the solid foams have been determined using computed microtomography, optical microscopy and helium pycnometry. For the first technique, impacts were studied of the voxel size and method of the image binarization on the measured parameters. Morphological parameters derived were compared and the differences discussed.

Słowa kluczowe

PL

piany stałe; parametry morfologiczne; mikrotomografia komputerowa

EN

solid foam; morphological parameters; computed microtomography

• Wydawca: Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 20
• Strony: 155--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gancarczyk A.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Iwaniszyn M.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Piątek M.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Leszczyński B.

• Uniwersytet Jagielloński, Instytut Fizyki, ul. Łojasiewicza 11, 30-348 Kraków

autor

Ziółkowski G.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław

autor

Piech D.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Janus B.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Kleszcz T.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Kołodziej A.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice
• Politechnika Opolska, Wydz. Budownictwa i Architektury, ul. Katowicka 48, 45-061 Opole

Bibliografia

• [1] Gibson L. J., Ashby M. F., 1987. Cellular Solids: Structure and Properties. First edition, Pergamon Press, Oxford.
• [2] Scheffler M., Colombo P., 2005. Cellular Ceramics: Structure, Manufacturing, Properties, Applications. Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim.
• [3] Gancarczyk A., Piątek M., Iwaniszyn M., Kryca J., Leszczyński B., Łojewska J., Kołodziej A., 2015. Struktura, wytwarzanie i zastosowanie pian stałych. Przem. Chem., 94, 1821-1824.
• [4] Kamath P. M., Balaji C., Venkateshan S. P., 2011. Experimental investigation of flow assisted mixed convection in high porosity foams in vertical channels. Int. J. Heat Mass Transfer, 54, 5231-5241. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.08.020.
• [5] Lu T. J., Stone H. A., Ashby M. F., 1998. Heat transfer in open-cell metal foams. Acta Mater., 46, 3619-3635. DOI: 10.1016/S1359-6454(98)00031-7.
• [6] Giani L., Groppi G., Tronconi E., 2005. Mass-transfer characterization of metallic foams as supports for structured catalysts. Ind. Eng. Chem. Res., 44, 4993-5002. DOI: 10.1021/ie0490886.
• [7] Patcas F. C., Garrido G. I., Kraushaar-Czarnetzki B., 2007. CO oxidation over structured carriers: A comparison of ceramic foams, honeycombs and beads. Chem. Eng. Sci., 62, 3984-3990. DOI:10.1016/j.ces.2007.04.039.
• [8] Inayat A., Klumpp M., Lammermann M., Freund H., Schwieger W., 2016. Development of a new pressure drop correlation for open-cell foams based completely on theoretical grounds: Taking into account strut shape and geometric tortuosity. Chem. Eng. J., 287, 704-719. DOI:10.1016/j.cej.2015.11.050.
• [9] Richardson J. T., Peng Y., Remue D., 2000. Properties of ceramic foam catalyst supports: pressure drop. Appl. Catal., A, 204, 19-32. DOI: 10.1016/S0926-860x(00)00508-1.
• [10] Richardson J. T., Remue D., Hung J. K., 2003. Properties of ceramic foam catalyst supports: mass and heat transfer. Appl. Catal., A, 250, 319-329. DOI: 10.1016/S0926-860x(03)00287-4.
• [11] Calvo S., Beugre D., Crine M., Leonard A., Marchot P., Toye D., 2009. Phase distribution measurements in metallic foam packing using X-ray radiography and micro-tomography. Chem. Eng. Process., 48, 1030-1039. DOI: 10.1016/j.cep.2009.02.001.
• [12] Appoloni C. R., Fernandes C. P., de Mello Innocentinc M. D., Macedo A., 2004. Ceramic Foams Porous Microstructure Characterization By X-ray Microtomography. Mat. Res., 7, 557-564. DOI:10.1590/S1516-14392004000400008.
• [13] Maire E., Colombo P., Adrien J., Babout L., Biasetto L., 2007. Characterization of the morphology of cellular ceramics by 3D image processing of X-ray tomography. J. Eur. Ceram. Soc., 27, 1973-1981. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2006.05.097.
• [14] Grosse J., Dietrich B., Martin H., Kind M., Vicente J., Hardy E. H., 2008. Volume image analysis of ceramic sponges. Chem. Eng. Technol., 31, 2 307-314. DOI: 10.1002/ceat.200700403.
• [15] Grosse J., Dietrich B., Garrido G. I., Habisreuther P., Zarzalis N., Martin H., Kind M., Kraushaar-Czarnetzki B., 2009. Morphological Characterization of Ceramic Sponges for Applications in Chemical Engineering. Ind. Eng. Chem. Res., 48, 10395-10401. DOI: 10.1021/ie900651c.
• [16] Garrido G. I., Patcas F. C., Lang S., Kraushaar-Czarnetzki B., 2008. Mass transfer and pressure dropin ceramic foams: A description for different pore sizes and porosities. Chem. Eng. Sci., 63, 5202-5217. DOI: 10.1016/j.ces.2008.06.015.
• [17] Buciuman F. C., Kraushaar-Czarnetzki B., 2003. Ceramic foam monoliths as catalyst carriers. 1. Adjustment and description of the morphology. Ind. Eng. Chem. Res., 42, 1863-1869. DOI:10.1021/ie0204134.
• [18] Leszczyński B., Gancarczyk A., Wróbel A., Piątek M., Łojewska J., Kołodziej A., Pędrys R., 2016. Global and Local Thresholding Methods Applied to X-ray Microtomographic Analysis of Metallic Foams. J Nondestruct Eval., 35, 35. DOI: 10.1007/s10921-016-0352-x.
• [19] Hildebrand T., Ruegsegger P., 1997. A new method for the model-independent assessment of thickness in three-dimensional images. J. Microsc., 185, 67-75. DOI: 10.1046/j.1365-2818.1997.1340694.x.
• [20] Grosse J., Dietrich B., Incera Garrido G., Habisreuther P., Zarzalis N., Martin H., Kind M., Kraushaar-Czarnetzki B., 2009. Morphological characterization of ceramic sponges for applications in chemical engineering. Ind. Eng. Chem. Res., 48, 10395–10401. DOI: 10.1021/ie900651c
• [21] Piątek M., Gancarczyk A., Iwaniszyn M., Jaroszyński M., Janus B., Pędrys R., Kleszcz T., Kryca J., Owczarek F., Kołodziej A., 2014. Parametry morfologiczne i współczynniki transportowe szklistych pian węglowych (RVC). Prace Naukowe IICh PAN, 18, 51-64.
• [22] Piątek M., Iwaniszyn M., Jaroszyński M., Janus B., Kleszcz T., Gancarczyk A., 2015. Wpływ struktury morfologicznej pian na transport ciepła, Prace Naukowe IICh PAN, 19, 75-84.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).