The paper describes the Rossendorf Beamline (ROBL) built by the Forschungszentrum Rossendorf at the ESRF. ROBL comprises two different and independently operating experimental stations: a radiochemistry laboratory for X-ray absorption spectroscopy of non-sealed radioactive samples and a general purpose materials research station for X-ray diffraction and reflectometry mainly of thin films and interfaces modified by ion beam techniques. The radiochemistry set-up is worldwide an unique installation at a modern synchrotron radiation source.

No description available.

No / A small-scale flow cell has been developed and used for small-angle neutron scattering (SANS) investigations of polymer melts in Poiseuille flow through a 4:1 contraction. The cell enables the investigation of polymer melt flow subject to a volumetric flow rate of up to 6 cm3 s-1, at pressures up to 10 MPa, temperatures up to 230°C, and a melt viscosity up to 65000 Pas. The cell has recirculating flow path and a relatively small capacity (circa 200 g of polymer) so that polymers with novel and well-defined molecular architectures may be investigated. The details of its construction and operation are described. When two walls of the cell are composed of zero order birefringent sapphire, both small-angle neutron scattering and birefringence studies can be undertaken in the same cell providing a link between macroscopic and molecular level descriptions of the influence of melt flow. Both birefringence and the first melt flow SANS data for a monodisperse, linear polystyrene are presented. These demonstrate the capability and potential of the apparatus to provide data which provide a crucial test for molecular theories of the rheology of entangled polymer melts. However, the use of sapphire windows limits the maximum flow rate that can be used and higher flows necessitated an all aluminum flow cell to cope with the higher pressures developed in flow. Clear evidence of a stretching of the molecule in the direction of the melt flow and a contraction perpendicular to the flow direction has been provided

No / Using SANS to map the deformation of individual polymer chains in the vicinity of re-entrant corners in a contraction−expansion flow, we show that stress singularities at such corners, predicted by formulations of fluid dynamics that lack a molecular basis, do not cause extreme deformation of the chains. Multiscale modeling based on a nonlinear tube theory incorporating appropriate relaxation processes quantitatively reproduces the observed scattering, thus providing further evidence for the universality of the tube model for polymer flow.

Les pegmatites à éléments rares de type LCT sont depuis longtemps étudiées et exploitées pour leurs gemmes et les métaux rares qu’elles contiennent. Malgré de nombreuses études réalisées sur les processus d’enrichissement en éléments rares, ou les mécanismes à l’origine de leurs textures, très peu d’études ont été dédiées aux mécanismes de mise en place des pegmatites et à leur répartition spatiale à l’échelle du champ. Afin de déterminer les mécanismes moteurs à l’origine de l’ascension de ces magmas, une étude multidisciplinaire a été menée sur 3 champs de pegmatites à éléments rares, répartis à l’échelle de la chaîne Varisque. Les résultats démontrent la proximité entre la localisation des pegmatites minéralisées et l’intensité de la déformation encaissante. De plus, la mise en place de ces magmas semble facilitée par un certain mode de fracturation. La modélisation numérique de la mise en place des magmas dans ces zones crustales fragilisées indique que l’ascension est facilitée par leurs faibles viscosité et densité, mais aussi par des perméabilités crustales très élevées (> 10⁻¹² m²), à des profondeurs de l’ordre de 10 km. Enfin, d’après les signatures isotopiques du Li mesurées sur des micas pegmatitiques, le lithium ne fractionne pas depuis le granite voisin, jusqu’aux pegmatites les plus différenciées, puisque les valeurs δ⁷Li (‰) sont toutes comprises dans une gamme de - 2 à + 2 ‰, similaire à celle rencontrée dans les granites orogéniques. Nous suggérons donc que la genèse des magmas pegmatitiques est commune à celle des granites hyperalumineux. Les mécanismes de fracturation et d’attraction (« magma-pumping ») sont envisagés pour avoir favorisé l’ascension de ces magmas résiduels, enrichis en éléments rares, de faibles volumes, au cours de transitions brutales et de courtes durées (~ 10³ ans), de la perméabilité. L’ensemble de ces résultats permet de remettre en question le modèle du granite parent classiquement utilisé pour la prospection de ces gisements, et de proposer un modèle revisité couplant la genèse et la mise en place de ces magmas. / LCT-type rare-element pegmatites have long been studied and exploited for their gems and rare metals they contain. Despite many studies about the rare-element enrichment, or about the mechanisms leading their exotic textures, very few studies have been dedicated to the mechanisms controlling their emplacement and their spatial distribution at the scale of the pegmatite field. To better investigate the origin of ascent-driving mechanisms of these magmas, a multidisciplinary study was conducted on 3 rare-element pegmatite fields across the Variscan belt. The results demonstrate the spatial proximity of the rare-metals-rich pegmatites with the intensity of deformation of the hosting rocks. In addition, spatial statistical analyses suggest that the emplacement of such magmas has been facilitated by fracture-controlled model. According to numerical models, the rise of these pegmatite-forming melts along weakened crustal zones would be facilitated by their peculiar physico-chemical properties (low viscosity and density), but also by very high crustal permeability (> 10⁻¹² m²) at depths around 10 km. Finally, accordingly to Li isotope signatures measured on pegmatitic micas, lithium does not fractionate from neighbouring granite up to the more differentiated pegmatites, since all δ⁷Li (‰) fall within a range of - 2 to + 2 ‰, as for orogenic granites. Therefore, we suggest that the genesis these pegmatite-forming melts is common to that of peraluminous granites. Mechanisms of fracturation and magma-pumping may have favoured the rise of these low volumes of residual melts, enriched in rare-elements, during short periods (~ 10³ yrs) of strong permeability increase. These results question the granitic model commonly used for the exploration of this type of mineral deposits. We suggest a revisited model accounting for both genesis and emplacement controlling mechanisms of the pegmatite-forming melts.

<p>Cilj ovog rada bio je da se ustanovi da li dolazi do elektrohemijskog taloženja&nbsp; niobijuma i aluminijuma iz hloroaluminatnih rastopa obogaćenih niobijumom na podlogama od staklastog&nbsp; ugljenika, platine i zlata. Nadalje, ako dolazi do rečenog&nbsp; taloženja, da li pri tome dolazi i do formiranja legura niobijuma sa izabranim podlogama kao i da li dolazi do formiranja legura niobijuma sa zajednički taloženim aluminijumom. I na kraju,&nbsp; cilj je&nbsp; bio da se navedeni fenomeni ostvare na &scaron;to nižim temperaturama.</p><p>Nb&nbsp; i&nbsp; Al&nbsp; su elektrohemijski taloženi na staklastom ugljeniku, platini i zlatu pri 200&nbsp; &deg;C, pod atmosferom argona, iz rastopa napravljenog od ekvimolarne sme&scaron;e AlCl₃ + NaCl kome&nbsp; je dodat niobijum.</p><p>U istraživanjima su kori&scaron;ćene: linearna&nbsp; i&nbsp; ciklička voltametrija, metoda potenciodinamičke polarizacione krive, metoda &bdquo;otvorenog kola&ldquo;,&nbsp; hronoamperometrija,&nbsp; SEM,&nbsp; EDS, AFM&nbsp; i XRD analiza.</p><p>Elektrohemijsko taloženje Nb i Al iz primenjenih rastopa pri potpotencijalima uočeno je na podlozi od zlata. Taloženje niobijuma pri potpotencijalima na zlatu je novost, a taloženje Al na zlatu pri&nbsp; potpotencijalima poznato je od ranije. Elektrotaloženje&nbsp; Al&nbsp; i&nbsp; Nb&nbsp; iz primenjenih rastopa pri potpotencijalu na zlatu prethodi procesima elektrotaloženja niobijuma i aluminijuma pri natpotencijalima.&nbsp; Rezultat ovih procesa su Nb/Au i Al/Au legure nastale zajedničkim taloženjem i interdifuzijom istaloženog Nb, odnosno&nbsp; Al i podloge&nbsp; -&nbsp; zlata (AlAu,&nbsp; AlAu₂ , AlAu₄, AlNb₂ , AlNb₃ , Au₂Nb, Au₂Nb₃ , AuNb₃ , AlNb₃).</p><p>Elektrohemijsko taloženje Nb iz primenjenih rastopa pri potpotencijalima uočeno je na platini i prethodi procesima elektrotaloženja&nbsp; Nb&nbsp; i&nbsp; Al. Rezultat su formirane Nb/Pt legure nastale interdifuzijom&nbsp; istaloženog Nb i podloge&nbsp; -&nbsp; platine (Nb₃Pt). Pri natpotencijalima aluminijuma na&nbsp; platini dolazi do taloženja metalnog niobijuma, metalnog aluminijuma i zajedničkog taloženja Nb i Al. Kao posledica&nbsp; ovih procesa dolazi i do formiranja legura (AlNb₃, Al₃Pt₅ ,&nbsp; Nb₃Pt).</p><p>Elektrohemijsko taloženje niobijuma iz primenjenih rastopa na izabranim podlogama odigrava se na potencijalima koji su pozitivniji od potencijala&nbsp; elektrotaloženja aluminijuma.</p><p>Sve dobijene legure formirane su pri temperaturi od 200 &deg;C &scaron;to je nekoliko stotina stepeni niže od odgovarajućih temperatura potrebnih da se formiraju termičkim putem.&nbsp;</p> / <p>The aim of this study was to establish electrodeposition of niobium and aluminium from chloroaluminate melt (AlCl₃ + NaCl) enriched with niobium onto gold, platinum and glassy carbon substrates. Furthermore, if such deposition is shown to occur,&nbsp; to&nbsp; assess if it can lead to formation ofniobium alloys with chosen substrates or&nbsp; formation of Nb/Al alloys as a result of codeposition. And finally, if the deposition is indeed confirmed,&nbsp; to&nbsp; establish the lowest operational temperature at which it is possible.</p><p>Niobium and aluminium were electrodeposited onto glassy carbon, gold and platinum at&nbsp; 200 &deg;C, under an argon atmophere&nbsp; from the melt made of&nbsp; equimolar mixture AlCl₃ + NaCl with niobium being added.</p><p>Research methods used were:&nbsp; cyclic voltammetry, potentiodynamic polarization curves, &quot;open circuit&rdquo;, chronoamperometry,&nbsp; SEM,&nbsp; EDS, AFM and&nbsp; XRD&nbsp; analysis. Underpotential deposition of&nbsp; Nb&nbsp; and Al&nbsp; from the melt onto gold substrate was observed. Of the two, niobium deposition is a novelty, while alumininum deposition has been previously studied.&nbsp; Underpotential deposition of&nbsp; NB and Al onto gold from given melt precedes the overpotential deposition of aluminium and niobium onto gold. The result of these processes are Nb/Au and Al/Au alloys formed by codeposition of the two metals&nbsp; and&nbsp; interdiffusion between the Nb and Al deposits and the substrate -gold (AlAu, AlAu₂, AlAu₄, AlNb₂, AlNb₃,&nbsp; Au₂Nb, Au₂Nb₃, AuNb₃, AlNb₃). Underpotential deposition of niobium onto platinum from used melts was recorded and it precedes the&nbsp; processes of overpotential deposition of niobium and aluminium. The result is formation of Nb/Pt alloys as a consequence of&nbsp; interdiffusion between the substrate and the deposited Nb (Nb₃Pt). The potentials more negative than the aluminium deposition potential in the used system lead to deposition of niobium and aluminium&nbsp; individually and jointly. Thus, a number of alloys are formed (AlNb₃, Al₃Pt₅, Nb₃Pt).&nbsp; Niobium electrodeposition onto chosen substrates from the melt applied takes place at potentials which are more positive than the potential of electrodeposition of aluminium. Formation of&nbsp; the&nbsp; obtained alloys occurred at a temperature of 200 &deg;C which is several hundred degrees lower than the temperatures needed for their formation by thermal methods.</p>

Les expériences ont été menées pour déterminer les propriétés électriques des verres et liquides silicatés du Vésuve et du Kilauea par spectroscopie d'impédance. Une étude méthodologique des mesures à deux et quatre électrodes a amélioré la qualité des mesures électriques. Les mesures ont été faites entre 400 et 1400°C, 0.1 et 400MPa et pour des fugacités en oxygène de 10-8 à 0.2 bar. La conductivité électrique croît avec la température, les teneurs en eau et sodium et lorsque pression et fO2 diminuent. Des lois d'Arrhénius ont été déterminées dans les verres et liquides pour étudier les propriétés de transport. Des énergies d'activation de 60 à 150kJ/mol et un volume d'activation de 20cm3/mol ont été calculés. Une méthode semiempirique a été déduite pour estimer la conductivité d'une large gamme de melts. Une application géophysique de nos résultats a consisté en un modèle direct de la conductivité du Vésuve. Les fonctions de transfert s'expliquent par la seule présence d'une saumure. Sa forte conductivité rend la détection d'un corps magmatique profond difficile. Cependant, nos simulations ont démontré que les données géophysiques actuelles sont en accord avec un réservoir de magma cristallisé ou du magma plus chaud interconnecté dans l'encaissant carbonaté. Une application géochimique a consisté au suivi en temps réel des cinétiques redox dans des basaltes, en utilisant la dépendance au temps de la conductivité suite à un changement de fO2. L'évolution de la conductivité au cours du temps, liée à la mobilité du sodium, est identique à celle du ratio fer ferrique/fer ferreux du melt. La réduction sous CO-CO2 et l'oxydation à l'air sont limitées par la diffusion, mais pas l'oxydation sous CO2, probablement à cause de réactions à l'interface gaz/melt. Les valeurs calculées élevées de diffusivité et d'énergie d'activation ont été expliquées par des mécanismes redox impliquant une coopération entre flux d'alcalins, de cations divalents et d'oxygène.

<p>The present dissertation describes part of the efforts directed towards the development of computational tools to support process modeling. This work is also a further development of the Thermoslag software developed in the Division of Materials Process Science, KTH.</p><p>The essential parts of the thesis are</p><p>a) development of a semi-empirical model for the estimation of the molar volumes/densities of multicomponent slags with a view to incorporate the same in the model for viscosities and</p><p>b) further development of the viscosity model for application towards fluorid- containing slags, as for example, mould flux slags.</p><p>The model for the estimation of molar volume is based on a correlation between the relative integral molar volume of a slag system and the relative integral molar enthalpies of mixing of the same system. The integral molar enthalpies of the relevant systems could be evaluated from the Gibbs energy data available in the Thermoslag software. The binary parameters were evaluated from experimental measurements of the molar volumes. Satisfactory correlations were obtained in the case of the binary silicate and aluminate systems. The model was extended to ternary and multi component systems by computing the molar volumes using the binary parameters. The model predictions showed agreements with the molar volume data available in literature. The model was used to estimate the molar volumes of industrial slags as well as to trace the trends in molar volume due to compositional variations. The advantage of the present approach is that it would enable prediction of molar volumes of slags that are compatible with the thermodynamic data available.</p><p>With a view to extend the existing model for viscosities to F--containing slags, the viscosities of mould flux slags for continues casting in steel production have been investigated in the present work. The measurements were carried out utilizing the rotating cylinder method. Seven mould fluxes used in the Swedish steel industry and the impact of Al₂O₃pick up by mould flux slags on viscosities were included in the study. The results showed that even relatively small additions of Al₂O₃ are related with a significant increase in viscosity</p>

La silice de précipitation, poreuse à l'échelle de 10 nm, a de nombreuses applications industrielles dans lesquelles elle est mélangée avec des fondus de polymère, composés de molécules de dimension nanométrique. La surface de la silice est de haute énergie, si bien qu'elle tend à être recouverte par la plupart des liquides. Par conséquent, lorsqu'une goutte de liquide est déposée sur la surface de la silice, un film " précurseur " s'étale au-devant de celle-ci, avec une épaisseur de l'ordre du nm. A l'aide d'observations macroscopiques et par imagerie ellipsométrique, nous avons mis en évidence que le polybutadiène et le polystyrène sont en conditions de mouillage pseudo-partiel avec la silice : une goutte macroscopique coexiste à l'équilibre avec le film précurseur en raison de la présence de forces à longue portée attractive à l'échelle du film. Le film précurseur est en fait formé de molécules quasi-isolées qui diffusent avec un coefficient de diffusion égal au coefficient d'auto diffusion mesuré en volume. Ceci nous donne des indications précieuses sur les interactions polymère/silice. Par ailleurs nous observons dans certains cas la croissance d'une instabilité, prenant la forme d'un film " secondaire " d'épaisseur supérieure à celle du film précurseur. Le polydiméthylsiloxane est quant à lui en conditions de mouillage total sur la silice, et seul un film existe à l'équilibre, les forces à longues portées étant répulsives. L'imbibition de la silice poreuse peut également se relier à ces observations. Finalement, nous déduisons que le film précurseur pour des faibles masses de polymères a peu d'impact sur la dynamique d'imbibition de pastilles de silice poreuse. / Precipitated silica, which is porous at the 10 nm scale, has various industrial uses where it is mixed with polymer melts, with characteristic molecular sizes in the nanometer range. Having a high surface energy, silica tends to be covered by most liquids. As a consequence, when a liquid droplet is deposited on silica surfaces, a thin “precursor” film spreads in front of the droplet, with a thickness of a few nanometers. By combining macroscopic observations and ellipsometry imaging, we found that polybutadiene and polystyrene melts on silica are in pseudo-partial wetting conditions, for which a droplet coexists with a precursor film at equilibrium, due to attractive long range forces at the film length scale. The precursor film is composed of quasi-isolated molecules diffusing in two dimensions with a diffusion coefficient equal to the bulk self-diffusion coefficient. This provides valuable information on the polymer/silica interactions. Furthermore, we occasionally observe the growth of an instability, as a “secondary” film which is thicker than the precursor film. In contrast, polydimethylsiloxane melts are in total wetting conditions on silica: at equilibrium, a polymer film covers the silica surface and no droplets coexist with the film, due to repulsive long range forces. Our observations of the imbibition of porous silica by polymer melts were related to these results. Eventually, for low molar mass polymers, we find that the precursor film has no significant impacts on porous silica pellets imbibition.

Différentes techniques spectroscopiques (impédancemétrie électrique, RMN, IR et Raman) ont été utilisées pour étudier la mobilité ionique de deux séries de verres binaires de borate d’alcalins (Li₂O-B₂O₃ et Na₂O-B₂O₃) dans une large gamme de composition en relation avec la structure, aussi bien dans l’état solide que dans l’état fondu. Nous avons ainsi établi un bilan complet de l’évolution de la structure du réseau vitreux à température ambiante en fonction de la teneur en oxyde d’alcalin M₂O. Alors que B₂O₃ n’est formé que d’unités BO₃, organisées en anneaux boroxol reliés par des chaînes, l’ajout d’alcalins entraîne l’apparition d’unités BO₄- incorporées dans différents groupements borate. Parallèlement, les chaînes et les boroxols disparaissent progressivement. A partir de 20% en M₂O, les alcalins commencent à jouer un rôle de modificateurs de réseau vitreux en cassant des liaisons, entrainant la formation d’oxygènes non-pontants (NBO). Leur proportion augmente rapidement de telle sorte qu’à partir de 40% de M₂O, la teneur en BO₄- rediminue. L’association de deux dispositifs de mesure de l’impédance complexe a permis d’obtenir des valeurs fiables de la conductivité sur un intervalle de température très étendu allant du solide jusqu’à l’état fondu. En dessous de Tg, la conductivité statique suit une loi d’Arrhenius. Sa valeur augmente avec la teneur en M₂O, toutefois, deux changements de régime sont observés : le premier vers 32% de M₂O coïncide avec l’anomalie de bore et peut être relié à la formation d’un nombre important de NBO, le second, est observé dans la série Na vers 10-20% de Na₂O et serait provoqué par une compaction du réseau. En passant à l’état fondu, la conductivité augmente de façon considérable et suit une loi VFT. Nous avons observé que l’anomalie de bore persiste à l’état fondu, mais se déplace vers les basses teneurs en M₂O. / Different spectroscopic techniques (electrical impedancemetry, NMR, IR and Raman) have been used to study ionic mobility of two series of binary alkaline borate glasses (Li₂O-B₂O3 and Na₂O-B₂O₃) in a wide range of composition in relation to their structure, both in the solid and molten state. We have thus established a complete description of the structural evolution of the vitreous network at ambient temperature as a function of the alkaline oxide M₂O content. While B₂O₃ is only formed of BO₃ units, organized in boroxol rings linked by chains, the alkaline addition leads to the appearance of BO₄- units incorporated in different borate groups. At the same time, chains and boroxols disappear gradually. From 20% M₂O, the alkalines start to play the role of vitreous network modifiers by breaking bonds, resulting in the formation of non-bridging oxygens (NBO). Their proportion increases rapidly so that, from 40% M₂O, the BO₄- content decreases. The association of two devices for measuring the complex impedance enabled us to obtain reliable values of the conductivity over a very extended temperature range from the solid to the molten state. Below Tg, the static conductivity follows Arrhenius law. Its value increases with the M₂O content, however, two changes are observed: the first towards 32% M₂O coincides with the so-called boron anomaly and can be related to the formation of a large number of NBO, the second, is observed in the Na series towards 10-20% Na₂O and is caused by network compaction. When passing to the molten state, the conductivity increases considerably and follows a VFT law. We observed that the boron anomaly persists in the molten state, but moves to lower M₂O contents.