Röntgenové tomografické štúdium materiálov in situ

Pôvodný názov:

In-Situ X-ray Tomographic Study of Materials

Obsah knihy:

Táto kniha ilustruje vzrušujúce možnosti, ktoré otvára röntgenová počítačová tomografia (CT) na sledovanie správania sa materiálov v podmienkach čo najbližších tým, ktoré sa vyskytujú pri ich výrobe alebo v prevádzke. Vedecké kapitoly vybrané do tejto knihy opisujú výsledky získané pomocou synchrotrónových alebo laboratórnych zariadení počas experimentov in situ alebo ex situ.

Charakterizujú mikroštruktúry v rozsahu dĺžok od desiatok nanometrov po niekoľko desiatok mikrometrov. V tejto zbierke si röntgenové CT posvieti na mechanické vlastnosti technických materiálov, ako sú zliatiny hliníka alebo horčíka, nehrdzavejúca oceľ, hliník, polymérne kompozity alebo keramická pena. Pri týchto experimentoch dokáže röntgenové CT zobrazovať a kvantifikovať poškodenia vznikajúce počas skúšok ťahom, tlakom, vtláčaním alebo únavou.

Samozrejme, röntgenové CT dokáže osvetliť aj štruktúru a správanie prírodných materiálov.

Tu sa aplikuje na kosti alebo prírodný sneh na štúdium ich mechanického správania, ako aj na materiály z agropotravinárskeho sektora. Príkladom jeho všestrannosti sú analýzy tak rozmanitých tém, ako je odstraňovanie olivového oleja z kuchynských húb stláčaním a oplachovaním, až po vplyv teplotných zmien na štruktúru zmrzliny.

Niektoré kapitoly sa zameriavajú na zmeny prebiehajúce v priebehu času, pri rôznych teplotách, úrovniach vlhkosti, tlaku, ako v prípade tepelného spracovania hliníkovej zliatiny, starnutia betónu alebo procesov penenia keramiky. V reakcii na výzvy spojené so zmenou klímy sa zintenzívnili výskumné aktivity týkajúce sa batérií. Vďaka nedeštruktívnej a trojrozmernej povahe röntgenovej počítačovej tomografie sa stala veľmi cenným nástrojom na monitorovanie ich vývoja počas cyklov nabíjania a vybíjania, ako to ilustrujú niektoré príspevky.

Zahrnuté sú aj otázky týkajúce sa technického vývoja CT, napríklad špirálové CT, difrakčná kontrastná tomografia alebo používanie kontrastných látok. Diskutuje sa aj o účinkoch vyvolaných vystavením materiálov röntgenovému žiareniu. Nakoniec sú zahrnuté aspekty súvisiace s následným spracovaním (napr.

postupy na zlepšenie rekonštrukcie vzoriek, ktoré sa pohybujú počas skúšok in situ) a analýzou údajov (napr. použitie digitálnej objemovej korelácie (DVC), 3D analógu digitálnej obrazovej korelácie (DIC), a porovnanie medzi experimentmi in situ a simuláciami konečných prvkov).

Celkovo tieto štúdie ukazujú umenie toho, čo je možné, spôsoby ďalšieho zlepšenia existujúcich metód a možnosti do budúcnosti v súvislosti s röntgenovým tomografickým štúdiom materiálov in situ.