Qanday qilib titanli isitgich yuzasidagi bitta chuqur tirnalgan (0,1 mm) bromid muhitida chuqurchalar hosil bo'lishi uchun imtiyozli joy sifatida ishlaydi?

Titanli suv isitgichini o'rnatishdan oldin sirt shikastlanishini tekshiradigan muhandis 0,1 mm chuqurlikdagi bitta chuqur tirnalish 1,5 mm devor qalinligi bilan solishtirganda hech qanday ahamiyatga ega emas deb qaror qilishi mumkin. Biroq, bunday tirnalish bromid o'z ichiga olgan muhitda (masalan, kaliy bromid eritmalari, bromid to'ldiruvchi suyuqliklar yoki bromli yong'inga qarshi kimyoviy moddalar) chuqurchalar hosil bo'lishi uchun qulay joydir. Chizish sovuq ishlov berilgan metall-, qoldiq valentlik tarangligi va singan passiv plyonkaning cheklangan zonasini taqdim etadi. Bromid ionlari (Br-) xlorid ionlariga qaraganda kattaroq va qutblanish qobiliyatiga ega va titan yuzalariga qattiq yopishadi va nuqsonli joylarda passiv plyonkani buzishi mumkin. Chuqur noldan boshlanganidan so'ng, chuqurning (anod) tubida atrofdagi passiv sirt (katod) bilan solishtirganda yuqori oqim zichligi tufayli tez kirish sodir bo'ladi. 0,1 mm tirnalish yuqori haroratlarda bromid eritmalaridagi tirnalmagan sirt bilan solishtirganda chuqurcha teshilish vaqtini 5-20 marta qisqartiradi.

Bromid eritmalarida tirnalgan holda chuqurlashish mexanizmi
Titandagi TiO₂ passiv plyonkasi odatda 2-7 nm qalinlikda bo'ladi. Ushbu passiv plyonka 0,1 mm chuqurlikdagi tirnash bilan to'liq o'chiriladi va uning ostidagi metall deformatsiyalanadi. Chizilgan hududning uchta xususiyati bor, ular chuqurlikka yordam beradi. Birinchidan, tirnalgan ostidagi ochiq titan atrofdagi passiv plyonkaga nisbatan elektrokimyoviy faol (potentsial ~ -0,6 V va SCE) (potentsial ~ +0.1 V va SCE) galvanik hujayra hosil qiladi. Ikkinchidan, sovuq ishlov berilgan metallning{9}}dislokatsiya zichligi va don chegarasi hajmi kattaroq, ya'ni bromid adsorbsiyasi uchun ko'proq joylar mavjud. Uchinchidan, chizish shakli bromid ionlari to'planishi mumkin bo'lgan mahalliy yoriqni ta'minlaydi.

Bromid ionlari titan uchun xloridlardan ko'ra ko'proq tajovuzkor chuqurlashtiruvchi moddalardir, chunki ularning katta ion radiusi (Br⁻ uchun 1,96 Å va Cl⁻ uchun . 1.81 Å) TiO₂ panjarasidagi nuqsonlar orqali tezroq kirib borishga imkon beradi. Bromid eritmalarida titanning kritik chuqurlik potentsiali (Eb) bir xil konsentratsiyali va haroratli xlorid eritmalariga qaraganda 0,2-0,5 V ga past.

Chiziq chuqurligining chuqurlik boshlanishi vaqtiga ta'sirini miqdoriy aniqlash
Chizish chuqurligi (mm) Chizish kengligi (mm) Chuqurni boshlash vaqti (soat) 80 gradusda 1 M KBr teshilish vaqti (soat) (1,5 mm devor) Chizilmagan bilan solishtirganda kamaytirish koeffitsienti
Yo‘q (yaltiroq yuza) - 500–1,000 2,000–4,000 1.0× (asosiy chiziq)
0,02 (yorug'lik belgisi) 0.1 200-400 1,000-2,000 2x 0,05 (ko'rinadigan tirnalgan) 0.2 80-150 500-800 4x 0,10 (chuqur tirnalgan) 0.3 30-60 200-400 8x 0,15 (yog'li) 0.5 10-20 80-150 20x 0,20 (metallga passiv qatlam orqali}) {{11}
0,1 mm chuqurlikdagi tirnash chuqurchalar paydo bo‘lish vaqtini 500–1000 soatdan 30–60 soatga-10–15 barobarga qisqartiradi-va teshilishgacha bo‘lgan umumiy vaqtni 2000–4000 soatdan 200–400 soatgacha, 1 M80 KBr ga qisqartiradi.

Stsenariy{0}}Asosiy Bromid Media Scratch Tolerance boʻyicha qoʻllanma
Bromidga xizmat ko'rsatish shartlari Chizish chuqurligiga chidamlilik Agar tirnalish topilsa nima qilish kerak. Scratch bilan kutilgan hayot vs.siz.
Suyultirilgan bromid (<0.1 M KBr) 40°C < 0.1 mmMonitor, no action needed 50% cut (OK still)
Bromid, suyultiriladi 60 ° < 0,05 mm, agar > 0,05 mm bo'lsa, tirnalgan joylarni tozalang 70% kamayishi
Konsentrlangan bromid (1 M KBr), 50 daraja 0,03 mm. Qayta so'zlash yoki yaxshilash. 80% qisqartirish.
Konsentrlangan bromid (KBr 1 M), 80 daraja Yo'q (har qanday tirnalish chuqurlashishni tezlashtiradi) Isitgichni rad eting. Tirdan{3}}bo'sh birlik bilan almashtiring.90% pasaydi (haftalar ichida muvaffaqiyatsiz bo'ladi)
Xlorid + bromid kombinatsiyasi (eng yomon stsenariy) Yo'q Majburiy tirnalishsiz. Elektr parlatilgan sirt kerak.95 foiz kesish
Bromidni xona haroratida saqlash < 0,2 mmKichik tirnalgan joylar 30% ga qisqaradi (hali ko'p yillar xizmat qiladi)
Bromid xizmatida tirnalgan titanli isitgichlar uchun muhandislik echimlari
Narxlari yoki mavjudligi sababli bromidli muhitda foydalanish uchun tirnalgan titanli isitgich kerak bo'lganda, chuqurchalar paydo bo'lish ehtimolini kamaytirish uchun ko'plab yumshatish choralari mavjud. Eng yaxshi yumshatish - bu tirnalishni olib tashlash uchun mahalliy polishing. Chiziq nozik abraziv qog'oz (600–1200 grit) bilan silliqlanadi, bu sovuq ishlov berilgan-qatlamni yo'q qiladi va passiv sirtni tiklaydi. Jilolangandan so'ng, mintaqani 30 daqiqa davomida 50 daraja haroratda 20% nitrat kislotaga botirish orqali{6}}pasivlash kerak. Ikkinchi yumshatish - katodik himoya (CP). Titanli isitgichning sirt potentsiali (qurbonlik sink anodli yoki tashqi quvvat manbai bilan) -0,8 V potentsialdan SCEga nisbatan qo'llash orqali chuqurlik potentsialidan pastga siljishi mumkin, bu hatto tirnalgan joylarda ham bromidning parchalanishini oldini oladi. Uchinchi yumshatish - bromid eritmasiga oksidlovchi moddani (masalan, . 100 ppm Fe3+ yoki 50 ppm vodorod periks) qo'shish, bu ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan potentsialini passiv hududga o'tkazadi va tirnalgan joylarni qayta pasaytirishni osonlashtiradi.

Xulosa: 0,1 mm tirnalish bromidli muhitda chuqurchalarning ishlash muddatini 8-10 marta qisqartiradi.
Titanli isitgich yuzasida 0,1 mm bo'lgan bitta chuqur tirnalish bromid o'z ichiga olgan muhitda yadro hosil bo'lishi uchun imtiyozli joy bo'lib xizmat qiladi, chunki tirnalish passiv plyonkani olib tashlaydi, atrofdagi passiv sirt bilan galvanik hujayra hosil qiladi va bromid ionlari kontsentratsiyasi uchun yoriqni ta'minlaydi. Konsentrlangan bromid eritmalarida yuqori haroratlarda (1 M KBr, 80 daraja) 0,1 mm tirnalish chuqur teshilish muddatini 2000-4000 soatdan 200-400 soatgacha qisqartiradi - 8-10 koeffitsienti. Muhim bromid burchi uchun, 0,05 mm dan oshiq chuqurlikdagi har qanday tirnalish isitgich uchun rad etilishi yoki qayta parlatilishi kerak. Bromid o'z ichiga olgan har qanday dasturda kutilgan chuqurchaga chidamliligini olish uchun titaniumli isitgichga elektropolislangan sirt (sayoz tirnalishlarni olib tashlaydigan) va o'rnatish vaqtida tirnalib ketmaslik uchun foydalanish bo'yicha ko'rsatmalarga ega bo'lgan buyurtma berish kerak.