যখন একটি টাইটানিয়াম হিটারকে অবশ্যই ফুটন্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিডে মাঝে মাঝে কাজ করতে হবে, কেন প্যাসিভ ফিল্ম রিপাসিভেশন রেট সমালোচনামূলক নির্ভরযোগ্যতা প্যারামিটারে পরিণত হয়?

অ্যাসিটিক অ্যাসিড বায়ুমণ্ডলীয় চাপে 118 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে ফুটে, টাইটানিয়াম নিমজ্জন হিটারের জন্য একটি অস্বাভাবিক ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিবেশ। অ্যাসিটিক অ্যাসিড, দৃঢ়ভাবে অক্সিডাইজিং অ্যাসিডের বিপরীতে যা একটি শক্তিশালী প্যাসিভ ফিল্ম বজায় রাখে, বা অ্যাসিড হ্রাস করে যা ধ্রুবক সক্রিয় ক্ষয় তৈরি করে, একটি মধ্যবর্তী শাসনে বসে যেখানে প্যাসিভ ফিল্মটি মাঝারিভাবে স্থিতিশীল। ফুটন্ত অ্যাসিডে নিমজ্জিত থাকার সময় হিটারের মাঝে মাঝে সাইকেল চালানোর কারণে বারবার তাপীয় এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ট্রানজিয়েন্টের কারণে সাইক্লিক ফিল্ম ভাঙ্গন এবং টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের পুনঃপ্রসেসনের চেষ্টা করা হয়। এই পরিষেবার শর্তে, প্যাসিভ ফিল্মের রিপ্যাসিভেশন হার প্রাথমিক ফিল্মের গুণমান, প্রাচীরের বেধ বা বেস মেটাল গ্রেডের চেয়ে হিটার নির্ভরযোগ্যতার জন্য আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। ধীর গতির রিপাসিভেশন প্রতিটি বন্ধ চক্রের সময় ধাতব পৃষ্ঠে প্রবেশ করতে স্থানীয় অ্যাসিড আক্রমণের অনুমতি দেয়, যার ফলে ক্রমবর্ধমান ক্ষতি হয় এবং অকাল ব্যর্থ হয়।

অ্যাসিটিক অ্যাসিডে প্যাসিভ ফিল্ম ব্রেকডাউন এবং রিপাসিভেশন

তাপ প্রবাহের ফলে টাইটানিয়াম টিউব পৃষ্ঠটি 5-চক্রের সময় বাল্ক ফুটন্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিড তাপমাত্রার থেকে 5-15 ডিগ্রি সেলসিয়াস বেশি গরম হয়৷ উচ্চ তাপমাত্রা অ্যাসিডে টাইটানিয়াম আয়ন দ্রবীভূত করতে সহায়ক। হিটারটি বন্ধ হয়ে গেলে, টিউবের পৃষ্ঠটি বাল্ক ফুটন্ত তাপমাত্রায় (118 ডিগ্রি) ঠান্ডা হয়। উপাদান শীতল হওয়ার সাথে সাথে, দ্রবণে থাকা টাইটানিয়াম প্রজাতির একটি ভিন্ন দ্রবণীয়তা থাকতে পারে এবং ইন্টারফেসের অ্যাসিড রসায়ন কিছু উপাদানে মুহূর্তের মধ্যে হ্রাস পেতে পারে। আরো গুরুত্বপূর্ণভাবে, টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক সম্ভাবনা পরিবর্তিত হয় যখন প্রয়োগকৃত উত্তাপ প্রবাহ বন্ধ হয়। ফুটন্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিডে, প্যাসিভ ফিল্মটি CA. +0.2 V বনাম SCE-এর নীচের সম্ভাব্যতায় তাপগতিগতভাবে অস্থির। অফ-সাইকেল চলাকালীন ভোল্টেজ এই থ্রেশহোল্ডের নীচে নেমে যেতে পারে, যা ফিল্মের স্থানীয়ভাবে ফেটে যেতে পারে। প্রতিটি চক্রের বেস মেটাল দ্রবীভূত হওয়ার পরিমাণটি প্যাসিভ ফিল্মটির স্থির অবস্থার পুরুত্ব এবং প্রতিরক্ষামূলক চরিত্রের 95% পর্যন্ত পৌঁছানোর জন্য প্রয়োজনীয় সময়ের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশিত রিপাসিভেশনের হার দ্বারা দেওয়া হয়। ফুটন্ত ডিয়ারেটেড অ্যাসিটিক অ্যাসিডের গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক পরীক্ষাগুলি 30 সেকেন্ড (অনুকূল পৃষ্ঠের অবস্থা) থেকে 300 সেকেন্ডের (দূষিত বা তাপীয়ভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত পৃষ্ঠ) থেকে পরিবর্তিত হওয়ার সময়কাল দেখায়।

ক্রমবর্ধমান ক্ষতি এবং পুনঃপ্রক্রিয়ার হারের মধ্যে পরিমাণগত সম্পর্ক

গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের জন্য নিম্নোক্ত সম্পর্কগুলি 118 ডিগ্রিতে ফুটন্ত হিমবাহী অ্যাসিটিক অ্যাসিড (99.8%) নিয়ন্ত্রিত চক্রীয় পরীক্ষার (15 মিনিট চালু, 15 মিনিট বন্ধ) দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছে:

রিপাসিভেশন সময় <60 সেকেন্ড: প্রতিটি চক্র প্রায়. 0.02 মাইক্রোমিটারে ধাতব ক্ষতি। একটি 1.0 মিমি প্রাচীর পুরোপুরি ভেদ করতে প্রায় 50,000 সাইকেল লাগে (15 মিনিট সাইক্লিংয়ের প্রায় 2.5 বছর)। বড় অ্যাসিড হামলা শুরু হওয়ার আগে ফিল্ম কভারেজ অর্জন করা হয়।

রিপাসিভেশন সময় 60-120 সেকেন্ড। ধাতব ক্ষতি প্রতিটি চক্র 0.05-0.10 মাইক্রোমিটার। মোট অনুপ্রবেশের হার 10,000-20,000 চক্রে (6-12 মাস) বৃদ্ধি পেয়েছে। স্থানীয় আক্রমণ নিজেকে অগভীর গর্ত হিসাবে প্রকাশ করে এবং অভিন্ন পাতলা হওয়ার মতো নয়।

রিপাসিভেশন সময়: 120-300 সেকেন্ড। প্রতিটি চক্রে ধাতব ক্ষতি: 0.15–0.40 µm। মোট অনুপ্রবেশ 3,000-7,000 চক্র (2-4 মাস)। গর্তগুলি গভীর এবং শক্তভাবে ফাঁক হয়ে যায়, একটি রুক্ষ পৃষ্ঠ তৈরি করে। এটি একটি ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া লুপে রিপাসিভেশনকে আরও ধীর করে দেয়।

রিপ্যাসিভেশন সময় > 300 s: সক্রিয় ক্ষয় বন্ধ চক্রের বেশিরভাগ সময় ধরে থাকে। 1000-2000 চক্র (2-4 সপ্তাহ) পরে উপাদানটি ছিদ্র না হওয়া পর্যন্ত উপাদানের ক্ষতি এখনও ঘটে। পৃষ্ঠটি স্থায়ীভাবে সক্রিয় অবস্থায় পরিণত হতে পারে।

ফুটন্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিডে টাইটানিয়ামের রিপাসিভেশন রেটকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

রিপ্যাসিভেশন রেট কোনো বস্তুগত সম্পত্তি নয় তবে এটি বেশ কয়েকটি নিয়ন্ত্রিত এবং অনিয়ন্ত্রিত কারণের উপর নির্ভর করে:

সারফেস অক্সাইডের অবস্থা: কারখানায় আচারযুক্ত এবং বাতাস- 72 ঘন্টার জন্য বয়স্ক, টিউব 40-50 সেকেন্ডের মধ্যে রিপাসিভ হয়। একটি স্থিতিশীল অগ্রদূত ফিল্মের অভাবের ফলে একটি সদ্য ক্ষয়প্রাপ্ত বা আঁকা পৃষ্ঠের জন্য 80-120 সেকেন্ডের একটি পুনরুত্পাদন সময় হয়।

দ্রবীভূত অক্সিজেন উপাদান: সাধারণত, ফুটন্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিডে 1 পিপিএম দ্রবীভূত অক্সিজেন থাকে। অ্যাসিডের মাধ্যমে বাতাসের বুদবুদ (ব্যবহারিক বা উদ্বায়ী বাষ্পের সাথে নিরাপদ নয়) পুনঃপ্রসেসনের সময়কাল 20-30 সেকেন্ডে কমিয়ে দেয়। অক্সিজেন-বিনামূল্যে নাইট্রোজেন ব্লাঙ্কেটিং 150-200 সেকেন্ডে রিপাসিভেশন সময়কাল বাড়িয়েছে।

ট্রেস ক্লোরাইড দূষণ: অ্যাসিটিক অ্যাসিডে 50 পিপিএম ক্লোরাইড 2-3 ফ্যাক্টর দ্বারা পুনরুত্পাদন সময় বৃদ্ধি করে কারণ পৃষ্ঠের শোষণ স্থানগুলির জন্য অ্যাসিটেট আয়নগুলির সাথে প্রতিযোগিতার কারণে।

টাইটানিয়াম গ্রেড 7 (0.12% থেকে 0.25% পিডি) প্যালাডিয়ামের অন্তর্ভুক্তি একই অবস্থার অধীনে গ্রেড 2 এর তুলনায় প্রায় 60% রিপাসিভেশন সময় কমিয়ে দেয়। এটি ক্যাথোডিক হ্রাস প্রতিক্রিয়ার উপর মহৎ ধাতুর অনুঘটক প্রভাবের কারণে।

আবেদনের জন্য রিপাসিভেশন ম্যানেজমেন্টের গাইড

নীচের সারণীটি অ্যাসিডের চক্র ফ্রিকোয়েন্সি এবং বিশুদ্ধতার পরিপ্রেক্ষিতে ফুটন্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিডে টাইটানিয়াম হিটারের বিরতিহীন অপারেশনের জন্য একটি সিদ্ধান্ত কাঠামো দেয়।

বিরতিহীন অপারেশন প্যাটার্ন এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিড গুণমান পুনর্ব্যবহার নিয়ন্ত্রণ মূল যুক্তি এবং নির্ভরযোগ্যতা পরিবর্তনের জন্য প্রস্তাবিত কৌশল
অ্যাসিটিক অ্যাসিড > 99.5 % ক্লোরাইড নেই < 10 সাইকেল প্রতিদিন ফ্যাক্টরি প্যাসিভেটেড, গ্রেড 2 টাইটানিয়াম কম সাইকেল কাউন্ট চক্রের মধ্যে স্বতঃস্ফূর্ত রিপাসিভেশনের অনুমতি দেয়। রিপাসিভেশন সময় 120 সেকেন্ড পর্যন্ত হতে দিন। হিটার জন্য স্ট্যান্ডার্ড চশমা ঠিক আছে.
প্রতিদিন 10-50 চক্র, অ্যাসিটিক অ্যাসিড 95-99%, ট্রেস ক্লোরাইড সম্ভাব্য গ্রেড 7 টাইটানিয়াম (Pd-ধারণ করে) প্যালাডিয়াম সংযোজন 30-50 সেকেন্ডে রিপাসিভেশন সময়কে হ্রাস করে. 3 থেকে 5 গুণ দীর্ঘ চক্র জীবন উচ্চ প্রাথমিক খরচের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়।
50-200 চক্র/দিন (ঘনঘন ব্যাচ অপারেশন), পরিবর্তনশীল অ্যাসিড বিশুদ্ধতা গ্রেড 7 টাইটানিয়াম প্লাস অ্যানোডিক পোলারাইজেশন (বাহ্যিক ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই, +0.3 V বনাম Ag/AgCl) বাহ্যিক ভোল্টেজ দ্রুত রিপাসিভেশনের দিকে নিয়ে যায় (10-20 সেকেন্ড) অ্যাসিড রসায়নিকের চেষ্টা। অতিরিক্ত সরঞ্জাম চার্জ। গুরুত্বপূর্ণ, ক্রমাগত প্রক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত।
বর্তমান গ্রেড 2 হিটার, সুপরিচিত রিপাসিভেশন সমস্যাসমূহ সস্তা রিফিট। 30 থেকে 50 শতাংশ রিপাসিভেশন সময় কমিয়ে দেয়।
প্যাসিভেশন রেট ছাড়িয়ে ইঞ্জিনিয়ারিং

রিপ্যাসিভেশন রেট অন্যান্য ডিজাইন ফ্যাক্টর প্রতিস্থাপন করে না, কিন্তু তাদের উপর ওভারলে করে। প্রাচীরের বেধ হল চক্রের উপর পুঞ্জীভূত ক্ষতির জন্য সম্পূর্ণ উপাদান ভাতা। ধীর গতির রিপাসিভেশন (200 সেকেন্ড) কিন্তু খুব পুরু প্রাচীর (2.5 মিমি) সহ একটি টিউব তবুও পর্যাপ্ত পরিসেবা জীবন (2-3 বছর) থাকতে পারে যদি অ্যাপ্লিকেশনটি বড় ব্যাস এবং উচ্চতর উপাদান খরচের অনুমতি দেয়। অন্যদিকে, দ্রুত রিপাসিভেশন (50 সেকেন্ড) কিন্তু পাতলা প্রাচীর (0.7 মিমি) সহ একটি টিউব রিজার্ভ পুরুত্বের অভাবের কারণে অকালে ব্যর্থ হতে পারে। রিপাসিভেশন আচরণটি অন-সাইকেল চলাকালীন হিটারের পাওয়ার ঘনত্বের দ্বারাও প্রভাবিত হয়: উচ্চ শক্তির ঘনত্ব (30 W/cm^2 এর উপরে) অপারেশন চলাকালীন একটি রুক্ষ পৃষ্ঠ মাইক্রোটোগ্রাফি তৈরি করে, যা কার্যকর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে এবং মাঝারি শক্তির ঘনত্ব (W152cm) এর তুলনায় 20-30% দ্বারা রিপাসিভেশন কমিয়ে দেয়।

একটি যুক্তিযুক্ত স্পেসিফিকেশন প্রণয়ন

ফুটন্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিডের মধ্যে বিরতিহীন অপারেশনের জন্য একটি টাইটানিয়াম হিটার নির্দিষ্ট করলে, সরবরাহকারীর কাছ থেকে নির্দিষ্ট অপারেটিং তাপমাত্রায় সিন্থেটিক অ্যাসিটিক অ্যাসিডে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল রিপাসিভেশন ডেটার জন্য অনুরোধ করুন। যেকোন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গ্রেড 7 টাইটানিয়াম নির্দিষ্ট করুন যা প্রতিদিন 20টির বেশি চক্র দেখতে পাবে বা পরিমাপযোগ্য ক্লোরাইড রয়েছে। গ্রেড 2 হিটার ব্যবহার করে বিদ্যমান ইনস্টলেশনগুলি নীচের পৃষ্ঠের পূর্বশর্ত পদ্ধতি অনুসরণ করা উচিত। সাইক্লিক ডিউটি ​​করার আগে একটি স্থিতিশীল প্যাসিভ ফিল্ম তৈরি করতে তাজা অ্যাসিটিক অ্যাসিডে 80 ডিগ্রিতে 48 ঘন্টা একটানা হিটার চালান। বন্ধ-চক্রের সময়, একটি রেফারেন্স ইলেক্ট্রোড দিয়ে হিটারের খোলা{10}}সার্কিট ভোল্টেজ নিরীক্ষণ করুন; +0.1 V বনাম SCE এর কম সম্ভাব্যতা বিপজ্জনকভাবে ধীরগতিপূর্ণ রিপাসিভেশন এবং হস্তক্ষেপের প্রয়োজনীয়তা নির্দেশ করে। প্রকৌশলী, ডিজাইন এবং অপারেটিং কৌশল হিসাবে রিপাসিভেশন রেট ব্যবহার করে, ফুটন্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিডে টাইটানিয়ামের অপ্রত্যাশিত চক্রীয় আচরণকে একটি অনুমানযোগ্য, নিয়ন্ত্রিত অবক্ষয় প্রক্রিয়ায় রূপান্তরিত করে।