Messwerkstoffgefüge unter Verwendung von Fluss 1-2 Flugzeug Flussneutronenkleinwinkelstreuung

Zusammenfassung

Eine Scherzelle für Neutronenkleinwinkelstreuung im Geschwindigkeits-Geschwindigkeitsgradienten Scherebene entwickelt und wird verwendet, um komplexe Fluide zu charakterisieren. Ortsaufgelöste Messungen der Geschwindigkeit Steigung Richtung sind möglich für ein Studium Scherkanten Materialien. Anwendungen sind Untersuchungen von kolloidalen Dispersionen, Polymerlösungen und selbstorganisierten Strukturen.

Zusammenfassung

Eine neue Kleinwinkelneutronenstreuung (SANS) Probenumgebung für die Untersuchung der Mikrostruktur von komplexen Flüssigkeiten unter einfachen Scherströmung optimiert wird vorgestellt. Die SANS Scherzelle besteht aus einem konzentrischen Zylinder Couette Geometrie, abgedichtet ist und um eine horizontale Achse dreht, so daß die Wirbelrichtung des Strömungsfeld mit der Neutronenstrahl ermöglicht Streuung von der 1-2 Scherebene (Geschwindigkeits-Geschwindigkeitsgradienten flucht bezeichnet). Dieser Ansatz ist ein Fortschritt gegenüber früheren Scherzelle Probenumgebungen, da es eine starke Kopplung zwischen der Masse und der Rheologie des Gefüges in der Scherebene 1-2. Strömungsinstabilitäten, wie Scherkanten, kann auch durch ortsaufgelöste Messungen untersucht werden. Dies wird in dieser Beispielumgebung durch Verwendung einer schmalen Öffnung für den Neutronenstrahl und Scannen entlang der Geschwindigkeitsgradient Richtung erreicht. Zeitaufgelöste Experimente, wie Strömungs Start-ups und große Amplitude schwing sieAr-Strom auch durch die Synchronisation der Schubbewegung und zeitaufgelöste Detektion der gestreuten Neutronen möglich. Repräsentative Ergebnisse mit den hier beschriebenen Verfahren zeigen die nützliche Art der räumlichen Auflösung für die Messung der Mikrostruktur eines wurmartigen Mizellen-Lösung, die Scherkanten, ein Phänomen, das nur durch Auflösen der Struktur entlang der Geschwindigkeitsgradient Richtung untersucht werden können, aufweist. Schließlich werden Verbesserungsmöglichkeiten auf den aktuellen Design zusammen mit Vorschlägen für ergänzende Experimente als Motivation für zukünftige Experimente auf ein breites Spektrum von komplexen Flüssigkeiten in einer Vielzahl von Scherbewegungen diskutiert.

Einleitung

Die Entwicklung einer wissenschaftlichen Verständnis der Naturphänomen erfordert eine genaue und präzise Messungen. Messtechnik ist auch die Grundlage für eine erfolgreiche Entwicklung und Planung von neuen Verfahren und Materialien. Rheologie ist die Wissenschaft von der Deformation und den Fluss von Materie. Die Rheologie ist in unsere Fähigkeit, eine Vielzahl von Materialien verarbeiten zentralen und wird auch von Produkt Formulierer verwendet, um bestimmte Materialeigenschaften gezielt. Typische Beispiele für die ersteren zählen Form Polymeren oder Verbundwerkstoffe bilden, während die letzteren gehört die Entwicklung von alltäglichen Konsumprodukten wie....

Protokoll

Figur 2 zeigt einen zusammengebauten Scherzelle mit der Bodenplatte, die mit dem Steckbrett auf der Probenumgebung Bühne montiert ist und in der Neutronenstrahl eine SANS Experiment ausgerichtet angebracht. Der Schrittmotor, Getriebe und Riemenantrieb, Schlitzmotorphase Scherzelle und die Richtung des Neutronenstrahls in Fig. 2 bezeichnet. Die vorliegende Protokoll bietet Richtungen für die Montage der Scherzelle (Abschnitt 1), die Montage der Scherzelle auf die Probenumgebung Stufe (Abschnitt 2), die Kalibrierung der Geometrie für eine SANS-Experiment (Abschnitt 3), das Laden einer Probe (Abschnitt 4), Laufen ein Experiment und Date....

Ergebnisse

Repräsentative Ergebnisse eines erfolgreichen Strömungs SANS Experiments sind in den Fig. 9, 10 und 11 angegeben. Diese Beispiele sind aus Untersuchungen an einer wurmartigen Mizellen-Lösung (WLM) bekannt, um die Scherkanten bei bestimmten Scherbedingungen aufweisen (Tabelle 1) hergestellt. Eine vollständige Diskussion der wissenschaftlichen Erkenntnisse in den Referenzen ^15-17 gefunden werden.

10 stellt die Ergeb.......

Diskussion

Ein neues Instrument zur Messung der Mikroscher komplexen Fluiden in der Geschwindigkeit-Geschwindigkeitsgradienten Scherebene mittels Neutronenkleinwinkelstreuung wird entwickelt und validiert. Die Scherzelle Design ergänzt andere Instrumente mit Strahlungsquellen, wie z. B. Röntgen-und Lichtstreuung, sowie Rheo-SANS Instrumente in der Lage, die Charakterisierung der Mikrostruktur in den beiden anderen Ebenen der Scher (Geschwindigkeits-und Wirbelgeschwindigkeitsgefälle-Wirbel) ^{8 , 10.} Dieses Instrument sowo.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Deuteriertes Wasser (99,9 %)	Cambridge-Isotope	7789-20-0	83,3 Gew.-% in der Formulierung D2O
CTAB- Cetyltrimethylammoniumbromid	Sigma-Aldrich	57-09-0	16,7 Gew.-% in der Formulierung CH3(CH2)15N(Br)(CH3)3
1/16 im Inbusschlüssel
3/16 im Inbusschlüssel
3/8 im Maulschlüssel
Klebeband
Gewindedichtband
Spritzen (2)