Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

SEM Automated Mineralogy applied for the quantification of mineral and textural sorting in submarine sediment gravity flows

Pszonka Joanna, Schulz Bernhard

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2022

|

T. 38, z. 4

105--131

EN

SEM Automated Mineralogy (SEM-AM) is an analytical system based on a scanning electron microscope (SEM) with backscattered electron detector and an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). This automated tool enables to quantify mineralogy, size and geometry of solid matter components. The paper presents a SEM-AM application in detection of mineralogical and textural sediment sorting on the example of a submarine gravity flow record from the Cergowa sandstones (Lower Oligocene) in the Polish Outer Carpathians. Analysis of high quality backscattered electron (BSE) imagery in combination with EDX spectra discriminates mineral phases in polished samples. These data are then processed by the mineral liberation analysis (MLA) software in order to extract size and shape information, and combine, compare and group components for further examination. Automated data extraction provides highly representative measurement statistics devoid of manual work bias. The Cergowa sandstones were prepared for the analysis as non-granular samples in coated thin sections and granular samples in epoxy mounts. The former samples provide mineralogical data whereas the latter additionally generate textural parameters, both essential in interpretation of variability of flow competence. Comparisons between samples from an individual bed and between different beds of the measured sections give insights into the spatial and temporal flow development at a given locality. On the other hand, a comparison of different sections and regions of the formation will provide basis for the reconstruction of submarine flow events throughout the sedimentary basin and contribute to the characterisation of the provenance areas. Highly detailed quantitative data generated by this procedure have great potential in helping to recognise complex relationships between mineralogical and textural sorting by depositional processes.

PL

Zautomatyzowana mineralogia SEM jest analitycznym systemem bazującym na skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM) wyposażonym w detektor elektronów wstecznie rozproszonych oraz spektrometr dyspersji energii (EDX). To zautomatyzowane narzędzie umożliwia kwantyfikację mineralogii, wielkości i geometrii komponentów ciał stałych. W artykule przedstawiono zastosowanie zautomatyzowanej mineralogii SEM w analizie mineralogicznego i teksturalnego sortowania osadów zdeponowanych przez podmorskie spływy grawitacyjne, na przykładzie piaskowców cergowskich (dolny oligocen) z polskich Karpat zewnętrznych. Analiza obrazów wysokiej rozdzielczości, generowanych przez elektrony wstecznie rozproszone (BSE), w połączeniu z zarejestrowanymi widmami EDX, pozwala określić fazy mineralne występujące w badanych próbkach. Te dane są następnie przetwarzane przez oprogramowanie Mineral Liberation Analysis (MLA) w celu ekstrakcji informacji o wielkości i kształcie komponentów, a także łączeniu, porównywaniu i grupowaniu wygenerowanych informacji do dalszych badań. Zautomatyzowana ekstrakcja danych dostarcza wysoce reprezentatywnych statystyk pomiarowych pozbawionych błędu pracy ręcznej. Piaskowce cergowskie zostały przygotowane do analizy jako zgłady w formie płytek cienkich oraz zatopione w żywicy wyseparowane ziarna. Pierwszy rodzaj próbek dostarcza danych o składzie mineralogicznym, natomiast drugi rodzaj dodatkowo pozwala wygenerować parametry teksturalne, oba istotne w interpretacji zmienności kompetencji podmorskich spływów grawitacyjnych. Porównania pomiędzy próbkami z tej samej warstwy oraz z różnych warstw profilu dają wgląd w przestrzenny i czasowy rozwój przepływu w danym miejscu. Natomiast porównanie próbek z różnych profilów i regionów formacji dostarcza informacji do rekonstrukcji podmorskich przepływów grawitacyjnych w basenie sedymentacyjnym i przyczynia się do charakterystyki obszarów proweniencji. Wysoko szczegółowe dane ilościowe generowane w MLA mają duży potencjał w rozpoznaniu złożonych zależności pomiędzy mineralogicznym i teksturalnym sortowaniem przez procesy depozycyjne.

2

Mechanical properties and microstructure of alkali activated mortar containing unexpanded clay

Nasser I.F., Ali M.A., Kadhim M.J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2022

|

Vol. 113, nr 2

56--68

EN

Purpose: In building constructions, due to the decrease of local raw materials and for sustainability purpose, beside the need of light pieces to be used in roofing and false ceiling; an alkali-activated mortar is the new development where pozzolanic material is used instead of cement and activated by an alkaline solution. Therefore, in this research, alkali-activated mortar containing unexpanded clay as a fine aggregate with a dry density of 1652 kg/m3, compressive strength of 3.2 MPa, and thermal conductivity of 0.4 (W/m.K) was produced ,also boards were performed in a dimension of 305×152×12 mm as to use them in false ceiling, and reinforced with 0.25 and 0.5% steel fibre to improve their toughness by 370.8% and 1146.1% compared with reference boards, which made them good choice to used them in roofing and secondary ceiling. Design/methodology/approach: For preparation of alkali-activated mortar, low calcium fly ash (FA) was used as a source binder material. In addition, super-plasticizer and unexpanded clay as a fine aggregate (produce from the crushed artificial aggregate) in the ratio of 1:2.75 fly ash/fine aggregate. The paste was prepared by mixing fly ash with an alkali silicate solution, in a solid-to-liquid ratio of 0.4. Alkali silicate activator was prepared by mixing the NaOH and Na2SiO3 solutions at the mass ratios of 2.5. The concentrations of the NaOH was the same molarity of (14M).To improve the mechanical properties of the reference mortar mixture ,steel fibre with 0.25 and 0.5% content were added to the mix .The specimens were tested for water absorption, dry density, compressive strength, flexural strengths, flexural toughness, and thermal conductivity, in addition to the Scanning Electron Microscope test (SEM) for all mortar mixes. Alkali-activated mortar boards with (305×152×12 mm) were prepared and tested for flexural strength and toughness. Findings: The results indicated that the modulus of rupture for mortar boards reinforced with 0.25 and 0.5% steel fibre exhibits an increase of (3.68-12.10)%. In comparison, the toughness is increased by about 370.8% and 1146.1%, respectively, as compared with the reference mortar (without fibre) which made them resistance to accident, in addition to use them in roofing due to their thermal insulation. Research limitations/implications: Further research is needed to make a similar board using another sustainable material. We can examine the thermal insulation that we can get from these board, especially in the building in Iraq which the weather faces high temperatures. Practical implications: There is a by-product that we could get from the electricity station in Iraq. We must study how we get rid of it. Originality/value: This paper investigate how to produce a new light board using artificial aggregate made from unexpanded clay, which has many benefits in building insulation roofing.

3

Plastic Deformation, Mechanical and Adhesive Properties of Bio-Plastic Material

Raghs Hamdi Abdulhamid

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2019

|

Vol. 13, no 3

1--15

EN

Given the added need for eco-friendly material, environmental scientists are constantly on the look-out for new solutions. In this respect, biodegradable polymer proved to be a promising one. The Selfix material, being a bioplastic, is biodegradable and, unlike other plastic products, can be considered feasible for the industry as a smart material capable of biodegrading at the end of its life cycle. Using Selfix, waste paper can be re-used, thus eliminating the need for recycling and helping to reduce the CO2 emissions. The present paper develops 3D models with Selfix material to offer benefits such as easy-cutting and sticking properties in a way that can be educational for children. We examine the mechanical properties of this material using tensile testing, laser-cutting, CNC milling, surface roughness and also scanning electron microscope or SEM.

4

Zastosowanie skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) do szybkiej analizy morfologicznej włókien celulozowych oraz oceny ich jakości

Marcinkowska M., Szadkowski M.

Przegląd Papierniczy

|

2018

|

R. 74, nr 8

509--514

PL

W artykule przedstawiono zdjęcia 10 mas celulozowych (4 z drewna liściastego, 2 z drewna iglastego, 4 z roślin jednorocznych) wykonane skaningowym mikroskopem elektronowym (SEM) Quanta 200 firmy FEI. Opisano zwizualizowaną w ten sposób morfologię powierzchni tych mas, uzupełniając opisy danymi literaturowymi, dotyczącymi zarówno właściwości włókien (wymiary), jak i samych mas (główne obszary ich zastosowań). Zamieszczono ponadto skrócony opis działania mikroskopu SEM. Podano także ogólną charakterystykę badanych mas z drewna iglastego, liściastego i z roślin jednorocznych. Przedstawione wstępne wyniki badań wykazały możliwość oceny parametrów takich jak: przeciętna długość, szerokość, grubość, wskaźnik wysmukłości i sztywności włókien.

EN

The article presents photos of 10 cellulose pulps (4 from hardwood, 2 from softwood, 4 from annual plants) made by FEI’s Quanta 200 scanning electron microscope (SEM). The surface morphology of these pulps was visualized in this way, complementing the descriptions with literature data regarding both the properties of the fibers (dimensions) and the pulps themselves (the main areas of their applications). The article also presents a shortened description of the operation of the SEM microscope. The general characteristics of tested pulps of softwood, hardwood and annual plants were also given. Preliminary test results showed possibility of evaluating parameters such as: average length, width, thickness, slenderness and stiffness of fibers.

5

Próby rekonstrukcji obrazu fotograficznego na podłożach papierowych. Cz. 3.

Kozielec T.

Przegląd Papierniczy

|

2017

|

R. 73, nr 5

349--356

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań nad rekonstrukcją obrazu fotograficznego z użyciem technik: obrazowania wielospektralnego, neutronowego (radiografia neutronowa) oraz obrazowania z wykorzystaniem technik opartych na użyciu promieniowania rentgenowskiego (MA-XRF, RTG). Zastosowano również techniki oparte na użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego SEM/BSE i SEM/EDX. Określono, że najbardziej przydatną techniką do rekonstrukcji spłowiałego obrazu fotograficznego jest obrazowanie wielospektralne (widmo niebieskie i początek widma zielonego). Wszystkie pozostałe techniki nie powodują uczytelnienia się srebrowego obrazu fotograficznego. Zwrócono jednak uwagę na ich przydatność do innych rodzajów badań zabytkowych fotografii. Niniejsza część artykułu jest ostatnią – zamyka poruszoną problematykę badawczą, na której skupił się autor, z drugiej jednak strony ma ona za zadanie otworzenie drogi do dalszych poszukiwań.

EN

In this article the results of photographic image reconstruction investigation are discussed. The following techniques were used in this investigation: multispectral imaging, neutron imaging (neutron radiography) and X radiation techniques (MA-XRF, RTG). The techniques using scanning electron microscopy SEM/BSE and SEM/EDX were also applied. It was found that the most suitable method of faded image reconstruction was multispectral imaging. Other mentioned techniques did not cause the improvement of photographic image readibility. However, they are very useful in other kinds of historic photographs investigation. It is the last part of the article summing up the issues of author’s interest. On the other hand the goal of this part was to open the way for further research.

6

Efekty ekstrakcji pyłku kwiatowego nadkrytycznym dwutlenkiem węgla®

Bakier S., Bajko E.

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2017

|

Nr 1

66--70

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań ekstrakcji pyłku kwiatowego w postaci obnóży za pomocą ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym. Badano wpływ sposobu przygotowania surowca na wydajność ekstrakcji oraz strukturę pojedynczych ziaren pyłku. Proces ekstrakcji realizowano przy ciśnieniu 35 MPa, w temperaturze 40°C przy przepływie CO2 wynoszącym 80 g/min przez 90 minut. Uzyskane wydajności ekstrakcji wynosiły od 0,86% ±0,25% do 1,52% ±0,2% masy obnóży przed ekstrakcją. Skład chemiczny uzyskanych ekstraktów identyfikowano za pomocą techniki chromatografii gazowej z detektorem masowym (GC-MS). Analiza GC-MS wykazała, że prawie 82 % ekstraktu stanowią związki o charakterze lipidowym, w tym 14,07 % nienasycone kwasy tłuszczowe. Badania z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego wykazały, że w wyniku działania nadkrytycznego ditlenku węgla nastąpiło zniszczenie zewnętrznych osłon ziaren pyłkowych.

EN

This article presents the results of studies on the extraction of components from bee pollen by supercritical dioxide carbon. The influence of the method of bee pollen preparation and process conditions on the extraction yield and the structure of bee pollen grains was investigated. The extraction was performed at the pressure 35 MPa, temperature 40°C, CO2 flow rate 80 g/min for 90 min. The obtained extraction yields ranged from 0,86% ±0,25% to 1,52% ± 0,2% mass of bee pollen. The chemical compounds of the extracts obtained from supercritical carbon dioxide extraction were identified by using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). GC-MS analysis of the extract showed that lipids accounted for approximately 82 %, including 14,07 % unsaturated fatty acids. Scanning electron microscopy studies revealed that supercritical dioxide carbon treatment was an effective way to break cell wall of bee pollen.

7

Obrazowanie wybranych własności utworów solnych za pomocą różnych metod badawczych

Cebulski D., Urbaniec A., Kasprzyk K.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 4

227--235

PL

Artykuł przedstawia wyniki przeprowadzonych analiz materiału rdzeniowego z wybranych utworów solnych, reprezentujących cechsztyńską i mioceńską formację solonośną. W celu określenia charakterystycznych parametrów i własności badanych skał solnych wykorzystano następujące metody: rentgenowską tomografię komputerową (CT), analizę w skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM), analityczne oznaczenia składu chemicznego, fluorescencję rentgenowską (XRF) oraz dyfrakcję rentgenowską (XRD). Zastosowane metody badawcze pozwoliły określić zróżnicowanie najbardziej charakterystycznych cech analizowanych utworów.

EN

The article presents the results of well core analysis from salt rocks, representing the Zechstein and the Miocene salt formations. The following methods were applied in order to determine the characteristic parameters and properties of the analyzed salt rock: X-ray computer tomography (CT), scanning electron microscopy (SEM), methods of the chemistry identification, X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffraction (XRD). The applied research methods helped to identify the diversity of the most characteristic features of the tested rocks.

8

An investigation of abrasive and erosion behaviour of AA 2618 reinforced with Si3N4, AlN and ZrB2 in situ composites by using optimization techniques

Selvaraj S. K., Nagarajan M. K., Kumaraswamidhas L. A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 17, no. 1

43--54

EN

AA 2618 alloy matrix material is mixed with silicon nitride (Si3N4), aluminium nitride (AlN), and zirconium boride (ZrB2) reinforcement particles. AA 2618 composites were prepared by stir casting method by the following various amounts of weight percentage (wt%): about 0, 2, 4, 6 and 8. AA 2618 composites were analyzed by various mechanical properties such as micro-hardness, tensile strength, and compressive strength. The mechanical properties were increased by increasing wt% of reinforcements. The microstructure and worn surfaces’ analysis have been done for the dispersion and bonding structure of the reinforced particles in composites; also, the AA 2618 composites were involved with different characterizations such as abrasive and erosion wear tests at various wt% to find the wear resistance of the composites. The mass loss was considered as the result of wear testing. Before and after worn surface has been analyzed by scanning electron microscope (SEM), the abrasive and erosion wear test results were analyzed by using traditional and nontraditional techniques like Taguchi method, analysis of variance (ANOVA) and genetic algorithm (GA) to obtain the better wear resistance of various wt% of AA 2618 composites and to study the most influencing input and output process parameters by using different optimization techniques.

9

The evaluation of the effect of carbon dioxide laser radiation on dentine tissue

Ryniewicz J., Ryniewicz W. I., Loster J. E., Wieczorek A., Pytko-Polończyk J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2017

|

Vol. 19, no. 1

181--188

EN

Purpose: Tissue constitution and construction determine the scope of the structural changes that develop under laser light. The aim of this study was to analyze the effects of carbon dioxide (CO2) laser light on the structure and elemental composition of dentine. Methods: The evaluation was conducted on samples from extracted teeth. The surface of the dentine was exposed to the radiation from a CTL 1401 CO2 laser (Centre of Laser Technology, Poland). The radiation and frequency parameters were as follows: group I with 5 W and 1 Hz, group II with 10 W and 1 Hz, group III with 5 W and 5 Hz, and group IV with 10 W and 5 Hz. The altered dentine structure was macroscopically and microscopically evaluated using a Nova NanoSEM 200 Scanning Electron Microscope (FEI Europe) with integrated microanalysis X-ray system for elemental analysis in points. Results: There were significant differences between groups in the macro- and microstructure of laser defects. Conclusions: CO2 laser radiation causes irreversible, destructive changes in dentine. The structural dentine lesions developed under the influence of the CO2 laser radiation may hinder proper adhesion of bonding systems with the damaged tissue. Laser defects in the structure should be treated like defects of noncarious origin requiring preparation and filling with composite materials in accordance with the procedures.

10

FIB/SEM technology in NEMS/MEMS fabrication and investigation

Kunicki P., Kowalski Z. W., Gotszalk T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 8

21--24

EN

FEI Helios NanoLab 600i microscope with Kleindiek MM3A-EM micromanipulators, controlled by microscope PC connected to Keithley 2400 Source Meter, has been used in our experiments. Due to limited space only several examples of FIB/SEM processes that have been conducted are presented here. They proof the great advantage of this technology in modifying single structures in short time.

PL

Mikroskop FEI Helios600i wraz z mikromanipulatorami Kleindiek MM3A-EM oraz urządzenie Keithley 2400 zostały użyte w naszych eksperymentach. Z powodu ograniczonego miejsca przedstawiono jedynie kilka przykładów procesów z wykorzystaniem technologii FIB/SEM. Największą zaletą tej technologii jest możliwość modyfikacji pojedynczej struktury w krótkim czasie.

11

Improving crack resistivity in Al alloy pressure vessels by FSW

Lenin A. W. A., Nagaraj P., Lincy G.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 79, nr 2

54--58

EN

Purpose: Fuel or oil transmission pipelines are made with light metal alloys to prevent corrosion and to provide a better safety record. This is achieved by the combination of perfect design, selection of materials and functioning practices. However, like any engineering structure, these lines also fail occasionally. Major cases of such failure it induces due to external interference or corrosion or due to manufacturing defects; so such of defects if they were detected before failure and that can be treated to avoid failure or the life time can be improved. Design/methodology/approach: In this study an aluminum alloy sample with micro crack was treated with FSW process with ZN powder. And studies were carried out against both treated and untreated samples with cracks. Findings: From the studies it is clear that FSW treatment over surfaces will reduces the crack initiation in light metal alloy structures. The process can be done before or after installation. Research limitations/implications: The results were recorded and suggested FSW as a best process for crack treatment in Al alloys. Especially in pressure lines or pressure vessels. Originality/value: Friction stir welding (FSW) is a solid-state metal joining process. This is energy efficient, ecofriendly, and versatile light metal joining technique. In particular, high-strength aerospace aluminum alloys can be welded by using this technique. This will produces high harden joints in light metals as just like conventional arc welding techniques. It is considered as the most significant research development in light metal joining.

12

Two-body wear simulation influence on some direct and indirect dental resin biocomposites : A qualitative analysis

Caracostea A., Morar N., Florea A., Soanca A., Badea M. E.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2016

|

Vol. 18, no. 3

61--72

EN

Purpose: The aim of this study was to qualitatively assess the outcomes of two in vitro aging methods, thermal-cycling and twobody wear simulation accomplished with a dual-axis chewing device, on the surface characteristics of eight direct and indirect dental resin biocomposites. Methods: Eighty mesial-occlusal-distal dental cavities were restored with four direct nanohybrid composite materials and with four nano- and micro-hybrid lab-fabricated resin composite inlays. After the restored teeth were subjected to thermal-cycling and wear simulation based on mechanical loading, the surface texture features of the restorations were separately analysed for each of the methods, on epoxy resin models using a digital camera, computer-aided-design system, optical stereo-microscopy and scanning electron microscopy. Results: All the dental restorative resin based composites used in this investigation displayed different cyclic wear patterns after undergoing mechanical loading. After thermal-cycling, the group of resin composite inlays showed a better adaptation, a smoother and more polished occlusal surface compared with direct restorative materials. Only two of direct nanohybrid resin composites performed better after two aging methods. One nanohybrid and the other two microhybrid resin inlays did not perform as expected when they were subjected to simulated wear compared to the rest of test materials. Conclusions: The use of the two-body wear simulation method revealed important information about the behavior of the dental resin-based composites when multiple oral factors are involved in a lab-simulated condition. Furthermore, the macro- and micro-morphological analysis showed different abrasion patterns among the materials being tested according to the filler percentage and distribution of the particles within the resin matrix.

13

Zastosowanie skaningowego mikroskopu elektronowego ze skupioną wiązką jonów w ocenie funkcjonalnych powłok ditlenku tytanu

Grzesiak J., Kolankowski J., Donesz-Sikorska A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 7

1130-1133

PL

Badania interakcji pomiędzy nowo opracowanymi biomateriałami a mezenchymalnymi komórkami macierzystymi pomogą określić cytobiokompatybilność oraz ewentualną cytotoksyczność wytworzonych biomateriałów. Komórki propagowane na materiałach miękkich mogą być obserwowane (po odpowiedniej preparatyce) metodą mikroskopii świetlnej lub mikroskopii transmisyjnej. Jednak ocena morfologii komórek hodowanych na materiałach np. metalicznych jest mocno ograniczona ze względu na niedoskonałości tradycyjnych technik histologicznych. Przedstawiono metodę preparatyki i obserwacji mezenchymalnych komórek macierzystych izolowanych z tkanki tłuszczowej szczura hodowanych na stali austenitycznej 316L pokrytej biofunkcjonalną powłoką ditlenku tytanu (TiO₂) otrzymaną metodą zol-żel. Zastosowanie skupionej wiązki jonów umożliwia wykonanie przekrojów przez obszar kontaktu komórek z materiałem metalicznym w sposób, który zabezpiecza przed tworzeniem się artefaktów. Obserwacje komórek za pomocą kilku detektorów (SE2, InLens, ESB) umożliwiały ocenę stopnia adhezji, ciągłości i grubości powłoki oraz stopnia integracji powłoki z podłożem. Zastosowanie elektronowego mikroskopu skaningowego z emisją polową pozwoliło na uzyskanie dużych powiększeń i ocenę nanostruktury.

EN

Steel substrate was covered with TiO₂ coating by in-situ decomp. of Ti(OEt)₄ in EtOH/Ac₂CH₂ at 250°C and used for studying cytobiocompatibility with mesenchymal stem cells isolated from adipose tissue. Good cell adhesion stage, continuity and thickness of the coating and its good adhesion to the substrate were obsd.

14

Failure Strain and Strain-Stress Analysis in Titanium Nitride Coatings Deposited on Religa Heart Ext Ventricular Assist Device

Kopernik M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

121--129

EN

The Polish ventricular assist device is made of Bionate II with deposited TiN biocompatible nano-coating. The two scale finite element model is composed of a macro-model of blood chamber and a micro-model of the TiN/Bionate II. The numerical analysis of stress and strain states confirmed the possibility of fracture. Therefore, the identification of a fracture parameter considered as a failure strain is the purpose of the present work. The tensile test in a micro chamber of the SEM was performed to calibrate the fracture parameter of the material system TiN/Bionate II. The failure strain is a function of a temperature, a thickness of coating and parameters of surface's profile. The failure strain was calculated at the stage of the test, in which the initiation of fracture occurred. The finite element micro-model includes the surface roughness and the failure strain under tension condition for two thicknesses of coatings which will be deposited on the medical device.

PL

Polska komora wspomagania pracy serca jest wykonana z Bionate II z naniesioną biokompatybilną powłoką TiN. Dwu-skalowy model elementów skończonych składa się z modelu makro czaszy krwistej i z modelu mikro dla TiN/Bionate II. Numeryczna analiza stanów naprężeń i odkształceń potwierdza prawdopodobieństwo pękania. Zatem, identyfikacja parametru pękania rozpatrywanego jako odkształcenie uszkodzenia jest celem niniejszej pracy. Próba rozciągania w komorze SEM została przeprowadzona, aby skalibrować parametr pękania dla układu materiałowego TiN/Bionate II. Odkształcenie uszkodzenia jest funkcją temperatury, grubości powłoki i parametrów profilu powierzchni. Odkształcenie uszkodzenia zostało obliczone w tym etapie testu, w którym pojawiła się inicjacja pęknięcia. Mikro model elementów skończonych zawiera chropowatość powierzchni i odkształcenie uszkodzenia w warunkach rozciągania dla dwóch grubości powłok, które będą nanoszone w tym urządzeniu medycznym.

15

Characteristics of microstructural phenomena occurring on the surface of protective gloves by the action of mechanical and chemical factors

Irzmańska E., Dyńska-Kukulska K., Jurczyk-Kowalska M.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 2

136--146

EN

The aim of this study was to evaluate the microstructural changes on the surface of glove materials used in the workplace — new and subject to mechanical and chemical interactions in both simulated conditions in a laboratory and on actual jobs. The introductory part presents a brief review concerning application of the scanning electron microscope technique to characterize the microstructural phenomena occurring on the surface of textiles used to construct protective gloves. Research has indicated that ascanning electron microscope can be used to characterize the microstructural phenomena occurring on the surface of the materials exposed to mechanical and chemical harmful factors. Based on the results, it was found that the impact of the proposed conditions has a different influence on the morphology of the rubber surface: acrylonitrile-butadiene and chloroprene. In both cases there are different morphological features characterizing particular types of changes observed on the surface.

PL

W badaniach prowadzonych przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego oceniano zmiany strukturalne na powierzchni materiałów rękawic ochronnych stosowanych na stanowiskach pracy — nowych oraz poddanych oddziaływaniu różnych czynników mechanicznych i chemicznych, zarówno w warunkach symulowanych w laboratorium, jak i rzeczywistych, na stanowiskach pracy. Scharakteryzowano uszkodzenia powierzchniowe, powstałe w wyniku oddziaływań zewnętrznych, wpływających na szybszą utratę właściwości ochronnych badanych materiałów, niezauważalnych nieuzbrojonym okiem pracownika. Dowiedziono, że wymienione czynniki powodują charakterystyczne zmiany morfologii powierzchni badanych materiałów rękawic ochronnych, zależnie od typu oddziaływania.

16

Free of volatile organic compounds protection against moisture in building materials

Suchorab Z., Barnat-Hunek D., Smarzewski P., Pavlík Z., Černý R.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2014

|

Vol. 21, nr 3

401--411

EN

The article presents information about moisture protection of building materials. The discussed parameters determining the efficiency of the water protection are material porosity, water absorptivity and surface condition of building materials. Moreover the ecological aspect of hydrophobic VOC-free preparations available on the market has been underlined. The first part of the article is a description of moisture problem in the building envelopes and the possibilities of its prevention. The special attention is put on the electric methods of moisture estimation with a special emphasis on the Time Domain Reflectometry (TDR) method. The second part of the article is devoted an experiment of model red-brick walls exhibited on capillary uptake process. For the experiment three model red-brick walls were built and prepared for water uptake process. The experiment was monitored by the capacitive and surface TDR probes thanks to which the necessity of sampling and material destruction could be avoided. Conducted experiments show the progress of water uptake phenomenon in the model walls which differ in type of protection against moisture and prove the potential of the non-invasive measurements using the surface TDR probes. Basic physical parameters of the applied bricks were determined together with the reflectometric measurements. Furthermore, Scanning Electron Microscopy (SEM) was used to analyze the hydrophobic layer continuity.

PL

W artykule przedstawiono parametry materiałów budowlanych, które wpływają na skuteczność stosowania preparatów hydrofobowych. Należą do nich porowatość, nasiąkliwość i stan powierzchni. Podkreślono również ekologiczne aspekty stosowania dostępnych na rynku budowlanym hydrofobowych preparatów wolnych od lotnych związków organicznych. Pierwsza część pracy jest omówieniem problemów wilgotnościowych w przegrodach budowlanych. Duży nacisk położono na elektryczne techniki detekcji wilgoci ze szczególnym uwzględnieniem metody TDR. Druga część ma charakter eksperymentalny. W celu zbadania zjawiska podciągania kapilarnego przygotowano trzy modelowe ścianki z cegły ceramicznej pełnej. Omawiany proces był monitorowany za pomocą czujników pojemnościowych oraz powierzchniowych sond TDR. Uzyskane wyniki pozwalają na śledzenie procesu podciągania kapilarnego w modelowych ściankach z cegły ceramicznej różniących się od siebie rodzajem zastosowanego preparatu hydrofobowego i potwierdzają możliwości sondy powierzchniowej TDR w pomiarach wilgotnościowych murów. Równolegle do badań za pomocą technik elektrycznych wyznaczono podstawowe parametry fizyczne cegły wykorzystanej do wymurowania ścianek, wykonano również zdjęcia za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) w celu przeanalizowania ciągłości warstwy hydrofobowej.

17

O kalibracji elektronowego mikroskopu skaningowego do pomiaru wymiarów w zakresie nanometrowym

Volodarski E., Koshewa L., Warsza Z. L., Shantyr A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 2

64-67

PL

Przeprowadzono analizę metod i sposobu kalibracji skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) w celu określenia optymalnych wartości jego podstawowych parametrów z punktu widzenia minimalizacji ich wpływu na niepewność wyników pomiaru wymiarów w zakresie nanometrowym. Podano wzory na niepewność pomiarów średnicy wiązki elektronów i współczynnika skali ekranu (powiększenia) tego mikroskopu. Wykazano, że przy wyborze parametrów pracy, dla osiągnięcia wymaganej dokładności kalibracji należy uwzględniać pozytywny wpływ poziomu napięcia przyspieszającego elektrony na rozdzielczość i wpływ negatywny na powtarzalność wskazań oraz przyjąć miedzy nimi pewien kompromis. Rozważania zilustrowano przykładem liczbowym.

EN

The paper analyzes the methods and means of the calibration scanning electron microscope (SEM) to determine the optimal values of the SEM basic characteristics in terms of their impact on the uncertainty of the results. Given are patterns of the measurement uncertainty of the electron beam diameter and of display scale factor (zoom) of the microscope. It is shown that for achievement of the required exactness of calibration at the choice of the mode of work of microscope it is necessary to take into account influence of voltage level of acceleration on the resolving power the SEM from one side, and the accuracy of results, on the other hand, that is a compromise task. Numerical example is also included.

18

Cynkowanie termodyfuzyjne - trwałe i ekologiczne zabezpieczenie antykorozyjne małych i średnich elementów

Mechowicki K.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 4

32-37

PL

Artykuł poświęcony jest badaniom struktur i właściwości powłok cynkowych wytwarzanych technologią termodyfuzyjną w porównaniu do powłok wytwarzanych elektrochemicznie oraz zanurzeniowo. Badania struktur powłok przeprowadzono za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego oraz mikroskopu metalograficznego. Właściwości mechaniczne powłok charakteryzowano na podstawie pomiaru mikrotwardości metodą Knoopa, zaś odporność korozyjną badano elektrochemiczną metodą potencjo dynamiczną oraz w komorach solnych. Analiza ta pozwala na dobranie najbardziej korzystnej metody zabezpieczenia antykorozyjnego wyrobów ze stali w odniesieniu do oczekiwań stawianych w warunkach eksploatacji.

EN

Structures and properties of thermodiffusion zinc layers with comparison to the electrochemical layers and hot zinc layers have been studied. Investigation of structures was done with the use of scanning electron microscope and metallographic microscope. Mechanical properties of coatings were investigated by Knoop microhardness equipment. Studies of corrosion resistance were made using potentiodynamic polarization method and in salt spray chamber. Conducted research and analysis allowed to determine the best method of zinc coating, depending on the properties required.

19

Scanning electron microscope appearances of fretting in the fixed orthodontic appliances

Klimek L., Palatyńska-Ulatowaka A.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2012

|

Vol. 14, no. 3

79-83

EN

Fretting is one of the types of a tribologic wear. It is a process that occurs at a nominally immovable junction of elements. In dentistry, such elements can be brackets and archwires of fixed orthodontic appliances. They meet all the criteria for fretting to occur, i.e., they are nominally immovable, are subjected to initial loadings and they work in aggressive environment. Chrome-nickel stainless steel Elite Opti-Mim brackets (Trachem) working in vivo in oral cavity environment in combination with NiTi and stainless steel archwires were investigated. Scanning electron micrographs of bracket"s working surfaces showed the presence of fretting damaged areas. This research also confirmed that there were almost all the types of fretting wear on the elements of the orthodontic appliances under examination.

20

Trójwymiarowa rekonstrukcja powierzchni w SEM z zastosowaniem półprzewodnikowego detektora elektronów wstecznie rozproszonych

Słówko W., Jeziorski Ł., Krysztof M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 11

53-55

PL

Przedstawiono system przeznaczony do trójwymiarowej (3D) rekonstrukcji powierzchni w skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM), złożony z kwadrupolowego detektora półprzewodnikowego elektronów wstecznie rozproszonych, czterokanałowego sytemu cyfrowej akwizycji sygnałów i systemu przetwarzania opartego na komputerze klasy PC. Autorzy zastosowali tu metodę wykorzystującą specyficzny rozkład kątowy elektronów wstecznie rozproszonych na powierzchni próbki. Algorytmy przetwarzania sygnałów związane z procesem rekonstrukcji powierzchni zostały uzupelnione o procedury kompensacji błędów metody. Dzięki temu, po wstępnej kalibracji, system pozwala odtworzyć topografię powierzchni z dokładnością lepszą niż 10%, jeśli nachylenia nie przekraczają 60°. Pozwala także na odtworzenie kształtu bardzo gładkich powierzchni i może działać bardzo szybko, niemal w "czasie rzeczywistym" dostarczając informacji o kształcie powierzchni obiektów niezależnie od ich składu materiałowego.

EN

A 3D surface reconstruction system for SEM consisting of a quadruple semiconductor detector of backscattered electrons, a four-channel framegrabber and PC-based processing unit, is presented. The authors explored a method that takes advantage of the angular distribution of backscattered electrons to obtain quantitative topography contrast and visualise the surface shape. Software processing algorithms were developed to carry out the reconstruction process and compensate several types of errors, inherent in the method. After pre-calibration, the system allows to obtain surface topography with accuracy better than 10% when maximum slope angles are below 60°. It is also capable to reconstruct the shapes of very smooth surfaces and can operate very quickly, almost in real-time, providing reliable, composition-independent reconstructions for a broad class of materials.