কিভাবে ইলেক্ট্রোপ্লেটিং ট্যাঙ্কগুলিতে অতিস্বনক আন্দোলন টাইটানিয়াম গ্রেড 12 নিমজ্জন উনানগুলির ক্ষয় হারকে ত্বরান্বিত করে বা হ্রাস করে?
একটি বার্তা রেখে যান
অতিস্বনক আন্দোলন সাধারণত ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এবং ধাতব ফিনিশিং ট্যাঙ্কগুলিতে গণপরিবহন উন্নত করতে, নিক্ষেপের শক্তি বাড়াতে এবং অভিন্ন জমাকে উন্নীত করতে ব্যবহৃত হয়। ফ্রিকোয়েন্সি সাধারণত 20-80 kHz এর মধ্যে থাকে। পাওয়ার ঘনত্ব হল 1-5 W/L. এই ট্যাঙ্কগুলি প্রায়শই টাইটানিয়াম গ্রেড 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) দিয়ে তৈরি নিমজ্জন হিটার ব্যবহার করে কারণ তাদের কঠোর প্লেটিং রসায়নের স্থিতিস্থাপকতা রয়েছে। কিন্তু অতিস্বনক শক্তি প্রয়োগ টাইটানিয়ামের জারা আচরণকে মৌলিকভাবে পরিবর্তন করে। পরিণতি দ্বিগুণ: অতিস্বনক কিছু সেটিংসে ক্ষয় ত্বরান্বিত করতে পারে প্যাসিভ আবরণ নির্মূল এবং cavitation ক্ষতি প্ররোচিত করে; অন্যদের ক্ষেত্রে তারা পৃষ্ঠকে ডিগ্যাস করে বা আক্রমনাত্মক সীমানা স্তর ভেঙ্গে ক্ষয় রোধ করতে পারে। এই নিবন্ধটি অ্যাসিডিক কপার সালফেট, নিকেল সালফামেট, এবং ক্ষারীয় সায়ানাইড বাথ সহ সাধারণ ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্রবণগুলিতে গ্রেড 12 টাইটানিয়ামের উপর অতিস্বনক আন্দোলনের নেট প্রভাবের মূল্যায়ন করে এবং অতিস্বনক হিটার জীবনের জন্য নেট ঝুঁকি বা সুবিধা উপস্থাপন করে কিনা তা নির্ধারণ করে।
জারা উপর অতিস্বনক কর্মের প্রক্রিয়া
তরল মিডিয়াতে টাইটানিয়াম ক্ষয়ের জন্য আগ্রহের অতিস্বনক তরঙ্গের প্রধান প্রভাবগুলি তিনটি। ক্যাভিটেশন হল টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের আশেপাশে ছোট গ্যাস বুদবুদগুলির উত্পাদন এবং আকস্মিক পতন। বুদবুদ ধসের ফলে হাজার হাজার বায়ুমণ্ডল এবং মাইক্রো-জেটের স্থানীয় চাপ সৃষ্টি হয় যা যান্ত্রিকভাবে নিষ্ক্রিয় ফিল্মকে ধ্বংস করতে পারে। টাইটানিয়াম পৃষ্ঠে উচ্চ বেগ তরল গতি (1-10 m/s) অ্যাকোস্টিক স্ট্রিমিং দ্বারা সৃষ্ট হয় যা ইন্টারফেসে এবং থেকে প্রজাতির ভর পরিবহন বাড়ায়। ডিগ্যাসিং সীমানা স্তর (অক্সিজেন সহ) থেকে দ্রবীভূত গ্যাসগুলি সরিয়ে দেয় এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিবেশ পরিবর্তন করতে পারে।
ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য স্থিতিশীল TiO₂ প্যাসিভ ফিল্মের উপর নির্ভর করে গ্রেড 12 টাইটানিয়ামের প্রধান প্রভাব হল ক্যাভিটেশন। বারবার বুদবুদ পতন শারীরিকভাবে প্যাসিভ ফিল্ম অপসারণ করতে পারে এবং প্লেটিং দ্রবণে খালি টাইটানিয়াম প্রকাশ করতে পারে। গ্রেড 12 এর রিপাসিভেশন রেট তুলনামূলকভাবে দ্রুত (মিলিসেকেন্ড), তবে ক্যাভিটেশনের তীব্রতা যদি রিপাসিভেশন রেটকে ছাড়িয়ে যায়, নেট মেটাল লস হয়। অ্যাকোস্টিক স্ট্রিমিং হয় ক্ষয় বাড়াতে পারে (পৃষ্ঠে তাজা আক্রমণাত্মক প্রজাতি সরবরাহ করে) বা ক্ষয় কমাতে পারে (অচল, স্থানীয়ভাবে অম্লীয় স্তরগুলি সরিয়ে যা পিটিংকে উত্সাহ দেয়)।
জারা হার অতিস্বনক পরিমাপ
মাত্রাগত ফলাফল গ্রেড 12 টাইটানিয়াম কুপন (1.65 মিমি পুরু, পালিশ পৃষ্ঠ) ব্যবহার করে তিনটি স্ট্যান্ডার্ড ইলেক্ট্রোপ্লেটিং বাথের মধ্যে 55 C, অতিস্বনক আন্দোলন (40 kHz, 2 W/L) সহ এবং ছাড়াই নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষার মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়েছিল। এক্সপোজার দৈর্ঘ্য ছিল 500 ঘন্টা, এবং ওজন হ্রাস প্রতি 100 ঘন্টা পরিমাপ করা হয়েছিল।
অতিস্বনক ০.০১ ছাড়া গ্রেড 12 বৃহত্তর হার প্রতিকূল নিম্ন pH পরিবেশে প্যাসিভ ফিল্ম ক্যাভিটেশন অপসারণের জন্য দায়ী করা হয়। 500 ঘন্টার জন্য অতিস্বনকভাবে উন্মুক্ত পৃষ্ঠটি নিয়ন্ত্রণের উজ্জ্বল প্যাসিভ পৃষ্ঠের তুলনায় ম্যাট এবং খোদাই করা হয়। কোন পিটিং সনাক্ত করা হয় না, আক্রমণ অভিন্ন.
নিকেল সালফামেট বাথ (Ni(SO 3 NH 2 ) 2 , 400 g/L, H 3 BO 3 , 30 g/L, pH 4.0) আল্ট্রাসোনিক ছাড়া গ্রেড 12-এর ক্ষয় হল 0.02-0.04 মিমি/বছর। আল্ট্রাসোনিকের সাথে এটি 0.05-0.09 মিমি/বছরে সামান্য বৃদ্ধি পায়। নিম্ন pH এ, ক্যাভিটেশনের ক্ষতি কম হয় কারণ প্যাসিভ ফিল্ম নিরপেক্ষ সমাধানে আরও দ্রুত পুনঃপ্রতিষ্ঠিত হয়।
আল্ট্রাসোনিক্স ছাড়া গ্রেড 12 0.01 মিমি/বছরের কম ক্ষয়প্রাপ্ত - ভাল ক্ষারীয় সায়ানাইড কপার স্নানে (40 g/L CuCN, 30 g/L NaCN, 15 g/L NaOH, pH 12) অতিস্বনকগুলির সাথে ক্ষয় হার এখনও 0.2 মিমি প্রতি 0.5-0 পর্যন্ত গ্রহণযোগ্য। মজার বিষয় হল, আল্ট্রাসোনিক্স কালো তামা জমার উত্পাদনকেও বাধা দেয়, যা কখনও কখনও সায়ানাইড স্নানে টাইটানিয়ামে ঘটে। গহ্বর শিথিলভাবে আনুগত্য আবরণ নির্মূল করে।
তিনটি স্নানেই অতিস্বনক সহ ক্ষয় হার প্রতি বছর 0.15 মিমি-এর কম ছিল যা 1.65 মিমি প্রাচীরের জন্য 10 বছরেরও বেশি জীবনে অনুবাদ করে। ত্বরণ পরিমাপযোগ্য তবে বেশিরভাগ ইলেক্ট্রোপ্লেটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অকাল ব্যর্থতা প্ররোচিত করার জন্য যথেষ্ট তাৎপর্যপূর্ণ নয়।
অন্যান্য টাইটানিয়াম গ্রেডের উপর প্রভাব - তুলনামূলক
টাইটানিয়াম ক্ষয় হারের স্নানের গ্রেডের ধরন (মিমি/বছর) অতিস্বনক ছাড়াই আল্ট্রাসনিক ক্ষয় হার (40 kHz; 2 W/L) ত্বরণের হার
গ্রেড 2 অ্যাসিডিক কপার 0.05-0.10 0.25-0.45 4-5x গ্রেড 2 নিকেল সালফামেট 0.03-0.06 0.12-0.20 3-4x গ্রেড 7 অ্যাসিডিক তামা 0.01-0.02 0.06-0.10 4-6x গ্রেড 12 অ্যাসিডিক কপার 0.01-0.03 0.08-0.15 3-5x
গ্রেড 12 নিকেল সালফামেট 0.02-0.04 0.05-0.09 2-3x গ্রেড 12 ক্ষারীয় সায়ানাইড<0.01 0.02-0.05 3-5x
গ্রেড 12-এ সমস্ত স্নানের গ্রেড 2-এর তুলনায় কম ত্বরণ ফ্যাক্টর রয়েছে, যেহেতু এর মলিবডেনাম-নিকেল অ্যালোয়িং একটি শক্তিশালী প্যাসিভ ফিল্ম তৈরি করে যা গহ্বরকে আরও ভালভাবে প্রতিরোধ করতে পারে। গ্রেড 7-এ গ্রেড 12-এর অনুরূপ ত্বরণ ছিল, যদিও কম পরম হারে।
যখন আল্ট্রাসাউন্ড জারা কাটে
অতিস্বনক কিছু পরিবেশে টাইটানিয়ামের ক্ষয়কে ধীর করতে পারে। স্থবির বা কম-প্রবাহ সমাধানে যেখানে স্থানীয় অ্যাসিডিফিকেশন বা ক্লোরাইড ঘনত্বের দ্বারা পিটিং সহজতর হয়, অ্যাকোস্টিক স্ট্রিমিং সীমানা স্তরকে ব্যাহত করে এবং আক্রমনাত্মক প্রজাতির জমা হওয়া এড়ায়। 50 ডিগ্রীতে 10% FeCl₃ এ পরীক্ষা, একটি শক্তিশালী পিটিং পরিবেশ, দেখায় যে অতিস্বনক ছাড়া গ্রেড 12 100-200 ঘন্টার মধ্যে পিট হবে। অতিস্বনক (40 kHz, 2 W/L) পিটিং 500+ ঘণ্টার জন্য স্থগিত করা হয় এবং ক্ষয় হার সামঞ্জস্যপূর্ণ। মেকানিজম হল পিট ইনিশিয়েশন সাইটগুলিতে ঘনীভূত ক্লোরাইড আয়ন অপসারণ।
আল্ট্রাসোনিক্স উচ্চ-ক্লোরাইড, কম-অক্সিজেন অবস্থার (যেমন গভীর ফিসার) টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের ডিগ্যাসিং এবং অক্সিজেনেশনের মাধ্যমে ক্ষয় কমাতে পারে, যা প্যাসিভেশনকে উৎসাহিত করে। স্থির অংশের তুলনায় নিমজ্জন হিটারের জন্য এই প্রভাব কম গুরুত্বপূর্ণ।
সারণী 1. অতিস্বনক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং বাথের অ্যাপ্লিকেশন ম্যাট্রিক্স
প্লেটিং বাথ পিএইচ তাপমাত্রা ক্ষয় হারে আল্ট্রাসনিক্সের টাইটানিয়াম গ্রেড প্রভাব সুপারিশকৃত হিটার লাইফের জন্য ভাল (1.65 মিমি প্রাচীর পুরুত্ব সহ 5+ বছর)
অ্যাসিডিক কপার সালফেট 0.5-1.0 50-60 সি গ্রেড 12 বা গ্রেড 7 3-5x ত্বরণ, কিন্তু চূড়ান্ত হার<0.15 mm/yearYes, 12th grade
নিকেল সালফামেট 3.5-4.5 50-60 ডিগ্রি গ্রেড 12 2-3x ত্বরণ,<0.10 mm/year Yes
ক্ষারীয় কপার সায়ানাইড 11-13 50-70 ডিগ্রি গ্রেড 12 বা গ্রেড 2 3-5x গতি,<0.05 mm/year Yes
অ্যাসিডিক জিঙ্ক ক্লোরাইড 40-50 ডিগ্রি 4.0-5.5 গ্রেড 12 2-4 গুণ দ্রুত, গতি<0.12 mm/year Yes
ক্রোমিক অ্যাসিড অ্যানোডাইজিং<1.0 40-50°C Grade 7 only High acceleration probable; test recommended Grade 7 with monitoring
ফেরিক ক্লোরাইড এচিং 0.5-1.0 45-55 ডিগ্রি গ্রেড 12 4-6x ত্বরণ, 0.3 মিমি/বছর প্রান্তিকের উপরে; অতিস্বনক শক্তি হ্রাস বিবেচনা করুন
হিটার স্পেসিফিকেশনের জন্য ব্যবহারিক গাইড
ইলেক্ট্রোডিপোজিশন ট্যাঙ্কে অতিস্বনক আন্দোলন (40 kHz, সাধারণত 2 W/L) বেশিরভাগ স্নানের রসায়নের জন্য গ্রেড 12 টাইটানিয়াম নিমজ্জন হিটার উপাদান ব্যবহার করার অনুমতি দিতে পারে, যেখানে ক্ষয়ের হার 2-5 ফ্যাক্টর দ্বারা ত্বরান্বিত হয় কিন্তু সাধারণ স্নানের ক্ষেত্রে প্রতি বছর 0.15 মিমি এর নিচে থাকে। একটি 1.65 মিমি প্রাচীর টিউব স্থায়ী হবে 10+ বছর @ .15 মিমি প্রতি বছর ব্যবহারে (1.65 মিমি /.15 মিমি প্রতি বছর=11 বছর)। নিম্নলিখিত অনুশীলনগুলি জীবনকে সর্বাধিক করে তোলে:
গ্রেড 12 এর উপর গ্রেড 2 এর উপর গ্রেড 12 এর উচ্চ ত্বরণ ফ্যাক্টর রয়েছে।
ক্যাভিটেশন নিউক্লিয়েশন সাইটগুলি কমাতে পিকলিং বা ইলেক্ট্রোপলিশিং পৃষ্ঠগুলি (রা<0.4 µm). Rough surfaces accelerate the attack.
হিটারগুলিকে অতিস্বনক ট্রান্সডুসারের সরাসরি দৃষ্টিসীমার বাইরে রাখুন এবং ট্যাঙ্কের নিম্ন তীব্রতার এলাকায় রাখুন।
যেখানে সম্ভব অতিস্বনক শক্তির ঘনত্ব হ্রাস করুন - অনেক ইলেক্ট্রোপ্লেটিং অপারেশন 2-3 W/L এর পরিবর্তে 1 W/L এ কাজ করতে পারে যার কার্যকারিতার কোন উল্লেখযোগ্য ক্ষতি নেই৷
আক্রমনাত্মক স্নানের জন্য (আলট্রাসনিক্স সহ অ্যাসিড কপার) প্রাচীরের বেধ 2.0 মিমি বাড়িয়ে মার্জিন যোগ করুন।
ইলেক্ট্রোপ্লেটিং ট্যাঙ্কে অতিস্বনক আন্দোলন গ্রেড 12 টাইটানিয়াম হিটারের ক্ষয় হারকে স্থির অবস্থার তুলনায় 2-5 গুণ বাড়িয়ে দেয়, যখন অধিকাংশ সাধারণ স্নানের ক্ষেত্রে পরম হার এখনও প্রতি বছর 0.15 মিমি-এর নিচে থাকে। এটি 1.65 মিমি প্রাচীরের স্বাভাবিক বেধের সাথে 10+ বছরের একটি টিউব লাইফকে অনুবাদ করে। হ্রাস ত্বরণ ফ্যাক্টর এবং শক্তিশালী প্যাসিভ ফিল্মের কারণে গ্রেড 12 গ্রেড 2 এর চেয়ে পছন্দ করেছে। চূড়ান্ত স্পেসিফিকেশনের আগে, ফেরিক ক্লোরাইড বা উচ্চ তাপমাত্রার ক্রোমিক অ্যাসিডের মতো আক্রমণাত্মক স্নানের জন্য নির্দিষ্ট স্নানের রসায়ন এবং অতিস্বনক অবস্থার সাথে পরীক্ষা করার পরামর্শ দেওয়া হয়। প্রতিটি পরিস্থিতিতে হিটারগুলিকে কম তীব্রতার অঞ্চলে রেখে এবং পালিশ করা পৃষ্ঠগুলিকে নিয়োগ করার মাধ্যমে জীবন আরও দীর্ঘায়িত হয়। অর্ডার করার সময়, নির্দেশ করুন যে হিটারটি একটি অতিস্বনকভাবে উত্তেজিত ট্যাঙ্কে ব্যবহার করা হবে এবং আচারযুক্ত বা ইলেক্ট্রোপলিশড ফিনিশ সহ গ্রেড 12 নির্দিষ্ট করুন। এই ব্যবস্থাগুলির সাথে, অতিস্বনক আন্দোলন ইলেক্ট্রোপ্লেটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে টাইটানিয়াম হিটারের পরিষেবা জীবনকে বস্তুগতভাবে ক্ষতিগ্রস্থ করে না।
