သတင်း
၀၁
ကြိတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း သံလမ်းများ၏ oxidation အပြုအမူ
၂၀၂၄-၁၂-၂၅
ပွန်းပဲ့များနှင့် သံလမ်းများကြား အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုအတွင်း သံလမ်း၏ပလပ်စတစ်ပုံသဏ္ဍာန်သည် အပူကိုဖြစ်ပေါ်စေပြီး ပွန်းစားများနှင့် ရထားလမ်းပစ္စည်းများကြား ပွတ်တိုက်မှုသည် ကြိတ်ခြင်းအပူကိုထုတ်ပေးသည်။ သံမဏိသံလမ်းများကို ကြိတ်ခွဲခြင်းအား သဘာဝလေထုထဲတွင် လုပ်ဆောင်ပြီး ကြိတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ သံမဏိရထားလမ်းများကို ကြိတ်ခြင်း၏ အပူအောက်တွင် မလွဲမသွေ oxidized ဖြစ်ခဲ့ပါသည်။ သံမဏိသံလမ်းများ၏ မျက်နှာပြင် ဓာတ်တိုးမှုနှင့် ရထားလမ်းများ လောင်ကျွမ်းခြင်းကြားတွင် နီးကပ်သော ဆက်ဆံရေးရှိသည်။ ထို့ကြောင့် ကြိတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်၏ ဓာတ်တိုးခြင်းအပြုအမူကို လေ့လာရန် လိုအပ်ပါသည်။
ဖိသိပ်အားကောင်းသည့် ကြိတ်ခွဲကျောက်သုံးမျိုးအား 68.90 MPa၊ 95.2 MPa နှင့် 122.7 MPa အသီးသီးဖြင့် ပြင်ဆင်ထားကြောင်း သတင်းရရှိပါသည်။ ကြိတ်ခွဲခြင်း၏အမိန့်အရ GS-10၊ GS-12.5 နှင့် GS-15 တို့ကို ဤကျောက်တုံးသုံးအုပ်စုကို ကိုယ်စားပြုရန် အသုံးပြုပါသည်။ သံမဏိရထားနမူနာများအတွက် GS-10၊ GS-12.5၊ နှင့် GS-15 တို့ကို ကြိတ်ခွဲကျောက်သုံးစုံဖြင့် မြေပြင်နမူနာများကို RGS-10၊ RGS-12.5 နှင့် RGS-15 တို့က အသီးသီး ကိုယ်စားပြုထားသည်။ 700 N၊ 600 rpm နှင့် စက္ကန့် 30 ရှိသော ကြိတ်မှုအခြေအနေအောက်တွင် ကြိတ်ခွဲစစ်ဆေးမှုများ ပြုလုပ်ပါ။ ပိုမိုအလိုလိုသိသာသော စမ်းသပ်မှုရလဒ်များရရှိရန်အတွက် ရထားကြိတ်ကျောက်သည် ပင်လျှစ်အဆက်အသွယ်မုဒ်ကို အသုံးပြုသည်။ ကြိတ်ပြီးနောက် ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်၏ ဓာတ်တိုးခြင်းအပြုအမူကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာပါ။
Fig.1 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း SM နှင့် SEM တို့ကို အသုံးပြု၍ မြေပြင်သံမဏိရထားလမ်း၏ မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်ကို လေ့လာဆန်းစစ်ထားပါသည်။ မြေပြင်ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်၏ SM ရလဒ်များက ကျောက်ကြိတ်ခံနိုင်မှု တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်၏ အရောင်သည် အပြာနှင့် အဝါရောင်မှ ရထားလမ်း၏ မူလအရောင်သို့ ပြောင်းလဲသွားကြောင်း ပြသသည်။ Lin et al မှလေ့လာသည်။ ကြိတ်အပူချိန် 471 ℃ အောက်တွင် ရှိနေသောအခါ ရထားလမ်း၏ မျက်နှာပြင်သည် ပုံမှန်အရောင် ပေါ်လာကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ကြိတ်စက်အပူချိန် 471-600 ℃ အကြားရှိသောအခါ ရထားလမ်းသည် အဝါရောင်တောက်တောက် တောက်လောင်နေချိန်တွင် ကြိတ်အပူချိန် 600 မှ 735 ℃ကြားတွင် ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်သည် အပြာရောင်တောက်လောင်နေပါသည်။ ထို့ကြောင့် မြေသားရထားလမ်းမျက်နှာပြင်၏ အရောင်ပြောင်းလဲမှုအပေါ် အခြေခံ၍ ကြိတ်ခွဲကျောက်၏ ခိုင်ခံ့မှု လျော့နည်းလာသည်နှင့်အမျှ ကြိတ်အပူချိန် တဖြည်းဖြည်း တိုးလာပြီး ရထားလမ်းလောင်ကျွမ်းမှု အတိုင်းအတာ တိုးလာသည်ဟု ကောက်ချက်ချနိုင်သည်။ EDS သည် မြေပြင်သံမဏိရထားလမ်းမျက်နှာပြင်နှင့် အောက်ခြေမျက်နှာပြင်၏ အပျက်အစီးများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် အသုံးပြုသည်။ ရလဒ်များအရ ကြိတ်ခွဲကျောက်များ၏ ခိုင်ခံ့မှု တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ရထားမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ O ဒြပ်စင်ပါဝင်မှု လျော့နည်းသွားကာ ရထားမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ Fe နှင့် O ပေါင်းစပ်မှု လျော့နည်းသွားကာ ဓာတ်တိုးမှုအဆင့် ကျဆင်းသွားသည်ကို ညွှန်ပြနေပါသည်။ ရထားလမ်း၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အရောင်ပြောင်းလဲမှု လမ်းကြောင်းနှင့် ကိုက်ညီသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ကြိတ်ခွဲအပျက်အစီးများ၏ အောက်မျက်နှာပြင်ရှိ O ဒြပ်စင်များ၏ ပါဝင်မှုသည် ကြိတ်ခွဲခြင်း၏ ခိုင်ခံ့မှု တိုးလာသည်နှင့်အမျှ လျော့နည်းသွားသည်။ တူညီသောကြိတ်ခွဲကျောက်တုံးများနှင့် ကြိတ်ခွဲထားသည့်အပျက်အစီးများ၏အောက်ခြေမျက်နှာပြင်အတွက် သံမဏိရထားလမ်း၏မျက်နှာပြင်အတွက် O ဒြပ်စင်၏ပါဝင်မှုသည်ယခင်ကထက်ပိုမိုမြင့်မားသည်ကိုသတိပြုသင့်သည်။ အပျက်အစီးများဖွဲ့စည်းစဉ်အတွင်း၊ ပလပ်စတစ်ပုံသဏ္ဍာန်ဖြစ်ပေါ်ပြီး abrasives များဖိသိပ်မှုကြောင့် အပူထုတ်ပေးသည်။ အညစ်အကြေးများ ထွက်လာသည့် လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ အညစ်အကြေးများ၏ အောက်ခြေမျက်နှာပြင်သည် အညစ်အကြေးများ၏ ရှေ့ဆုံးမျက်နှာပြင်နှင့် ပွတ်တိုက်ကာ အပူကိုထုတ်ပေးသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အပျက်အစီးပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ပွတ်တိုက်မှုအပူ၏ ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် အပျက်အစီးများ၏အောက်ခြေမျက်နှာပြင်တွင် ဓာတ်တိုးနှုန်းပိုမိုမြင့်မားစေပြီး O ဒြပ်စင်ပါဝင်မှုပိုမိုမြင့်မားစေသည်။
(က) ခိုင်ခံ့မှုနည်းသော ကျောက်ကြိတ်ခြင်း စတီးရထားမျက်နှာပြင် (RGS-10)၊
(ခ) အလတ်စား ကြိတ်ကျောက်ဖြင့် သံမဏိရထားလမ်းမျက်နှာပြင် (RGS-12.5)၊
(ဂ) ခိုင်ခံ့သောကျောက်ကြိတ်ခွဲသည့် သံမဏိရထားလမ်းမျက်နှာပြင် (RGS-15)၊
ပုံ ၁။ မျက်နှာပြင်ရုပ်ပုံသဏ္ဍာန်၊ အပျက်အစီးပုံသဏ္ဌာန်နှင့် EDS ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း ကျောက်များကို ပြင်းထန်မှုအမျိုးမျိုးဖြင့် ကြိတ်ပြီးနောက် သံမဏိသံလမ်းများ
သံမဏိရထားလမ်းမျက်နှာပြင်ရှိ ဓာတ်တိုးပစ္စည်းများနှင့် သံလမ်းမျက်နှာပြင်မီးလောင်မှုအဆင့်နှင့် ဓာတ်တိုးပစ္စည်းများကွဲလွဲမှုကို ထပ်မံစုံစမ်းစစ်ဆေးရန်အတွက် ဓာတ်မှန်ဓာတ်ပုံအီလက်ထရွန် spectroscopy (XPS) ကို အသုံးပြု၍ အနီးရှိ မျက်နှာပြင်အလွှာရှိ ဒြပ်စင်များ၏ ဓာတုအခြေအနေကို သိရှိရန်၊ မြေပြင်သံမဏိသံလမ်းများ။ ရလဒ်များကို Fig.2 တွင်ပြသထားသည်။ ကြိတ်ခွဲကျောက်များ၏ ပြင်းထန်မှုအမျိုးမျိုးဖြင့် ကြိတ်ပြီးနောက် ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်၏ အပြည့်အဝ spectrum ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုရလဒ်များ (ပုံ.၂ (က)) သည် မြေပြင်ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် C1s၊ O1s နှင့် Fe2p အထွတ်အထိပ်များရှိကြောင်း ပြသပြီး O အက်တမ်များ၏ ရာခိုင်နှုန်းသည် လျော့နည်းသွားပါသည်။ ရထားမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ EDS ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုရလဒ်များနှင့်ကိုက်ညီသည့် ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ မီးလောင်မှုအတိုင်းအတာ။ XPS သည် ပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင်အလွှာ (5 nm ခန့်) အနီးရှိ ဒြပ်စင်များကို ထောက်လှမ်းနိုင်သောကြောင့်၊ သံမဏိရထားအလွှာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက XPS full spectrum မှ တွေ့ရှိသော ဒြပ်စင်များ၏ အမျိုးအစားနှင့် အကြောင်းအရာအချို့တွင် ကွဲလွဲမှုများရှိပါသည်။ C1s peak (284.6 eV) ကို အခြားဒြပ်စင်များ၏ binding energies များကို ချိန်ညှိရန်အတွက် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်။ သံမဏိသံလမ်းများ၏ မျက်နှာပြင်ရှိ အဓိက ဓာတ်တိုးပစ္စည်းမှာ Fe oxide ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် Fe2p ၏ ကျဉ်းမြောင်းသော ရောင်စဉ်ကို အသေးစိတ် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပါသည်။ ပုံ.၂ (ခ) မှ (ဃ) သည် သံမဏိသံလမ်းများ၏မျက်နှာပြင်ရှိ RGS-10၊ RGS-12.5 နှင့် RGS-15 အသီးသီးရှိ Fe2p ၏ ကျဉ်းမြောင်းသော ရောင်စဉ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ပြသသည်။ ရလဒ်များက Fe2p3/2 နှင့် သက်ဆိုင်သည့် 710.1 eV နှင့် 712.4 eV တွင် ပေါင်းစပ်စွမ်းအင် အထွတ်အထိပ်နှစ်ခုရှိကြောင်း ညွှန်ပြပါသည်။ 723.7 eV နှင့် 726.1 eV တွင် Fe2p1/2 ၏ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်အထွတ်အထိပ်များရှိသည်။ Fe2p3/2 ၏ ဂြိုလ်တုအထွတ်အထိပ်မှာ 718.2 eV ဖြစ်သည်။ 710.1 eV နှင့် 723.7 eV ရှိ အထွတ်အထိပ်နှစ်ခုကို Fe2O3 တွင် Fe-O ၏ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်ကြောင့်ဟု သတ်မှတ်နိုင်ပြီး 712.4 eV နှင့် 726.1 eV တွင် အထွတ်အထိပ်များကို Fe-O ရှိ Fe-O ၏ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်ကြောင့်ဟု ယူဆနိုင်ပါသည်။ ရလဒ်များက Fe3O4 Fe2O3 ဖြစ်သည်။ ထိုအတောအတွင်း၊ 706.8 eV တွင် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအထွတ်အထိပ်ကို ရှာမတွေ့ခဲ့ဘဲ မြေပြင်ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်တွင် ဒြပ်စင် Fe မရှိခြင်းကို ညွှန်ပြသည်။
(က) ရောင်စဉ် ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာမှု အပြည့်အစုံ
(ခ) RGS-10 (အပြာ)
(ဂ) RGS-12.5 (အဝါနုရောင်)
(ဃ) RGS-15 (သံမဏိရထားလမ်း၏ မူရင်းအရောင်)
ပုံ။၂။ လောင်ကျွမ်းမှုဒီဂရီအမျိုးမျိုးဖြင့် ရထားလမ်းမျက်နှာပြင်များကို XPS ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။
RGS-10၊ RGS-12.5 မှ RGS-15 အထိ၊ Fe2+2p3/2 နှင့် Fe2+2p1/2 တို့၏ အထွတ်အထိပ်ဧရိယာရာခိုင်နှုန်းများသည် Fe2+2p3/2 နှင့် Fe2+2p1/2 တို့၏ အထွတ်အထိပ်ဧရိယာရာခိုင်နှုန်းများ တိုးလာပြီး Fe3+ ရာခိုင်နှုန်း 2p3/2 နှင့် Fe3+2p1/2 လျော့နည်းသွားသည်။ ရထားလမ်းပေါ်ရှိ မျက်နှာပြင်လောင်ကျွမ်းမှု အတိုင်းအတာ လျော့နည်းလာသည်နှင့်အမျှ မျက်နှာပြင် ဓာတ်တိုးခြင်း ထုတ်ကုန်များတွင် Fe2+ ပါဝင်မှု တိုးလာကာ Fe3+ ပါဝင်မှု လျော့နည်းသွားသည်ကို ညွှန်ပြပါသည်။ ဓာတ်တိုးပစ္စည်းများ၏ မတူညီသော အစိတ်အပိုင်းများသည် မြေပြင်ရထားလမ်း၏ ကွဲပြားသောအရောင်များ ဖြစ်ပေါ်သည်။ မျက်နှာပြင်မီးလောင်မှု (အပြာရောင်) မြင့်မားလေ၊ အောက်ဆိုဒ်ရှိ Fe2O3 ထုတ်ကုန်များ၏ ပါဝင်မှု မြင့်မားလေ၊ မျက်နှာပြင်မီးလောင်မှုအဆင့်နိမ့်လေ၊ FeO ထုတ်ကုန်များ၏ပါဝင်မှုပိုမိုမြင့်မားလေဖြစ်သည်။