ዜና
በመፍጨት ሂደት ውስጥ የባቡር ሀዲዶች የኦክሳይድ ባህሪ
2024-12-25
በአብራሲቭስ እና በባቡር ሐዲድ መካከል በሚኖረው መስተጋብር የሀዲድሮቹ የፕላስቲክ መበላሸት ሙቀትን ያመነጫል, እና በመጥረቢያ እና በባቡር ቁሳቁሶች መካከል ያለው ግጭት ደግሞ የመፍጨት ሙቀትን ያመጣል. የብረት ሐዲዶች መፍጨት በተፈጥሯዊ ከባቢ አየር ውስጥ ይከናወናል, እና በመፍጨት ሂደት ውስጥ, የብረት ባቡር ቁሳቁስ በሙቀቱ ውስጥ ኦክሳይድ መደረጉ የማይቀር ነው. በብረት ሀዲዶች እና በባቡር ቃጠሎ መካከል የላይ ኦክሳይድ ግንኙነት አለ. ስለዚህ, በመፍጨት ሂደት ውስጥ የባቡር ንጣፍ የኦክሳይድ ባህሪን ማጥናት አስፈላጊ ነው.
68.90 MPa፣ 95.2 MPa እና 122.7 MPa ጥንካሬ ያላቸው ሶስት ዓይነት የመፍጨት ድንጋይ የተጨመቁ ጥንካሬዎች መዘጋጀታቸው ተዘግቧል። የድንጋይ ጥንካሬን በመፍጨት ቅደም ተከተል መሠረት GS-10 ፣ GS-12.5 እና GS-15 እነዚህን ሶስት የድንጋይ ወፍጮ ቡድኖች ለመወከል ያገለግላሉ ። ለብረት ሀዲድ ናሙናዎች በሦስት ስብስቦች የድንጋይ መፍጨት GS-10 ፣ GS-12.5 እና GS-15 ፣ እነሱ በቅደም ተከተል በ RGS-10 ፣ RGS-12.5 እና RGS-15 ይወከላሉ ። በ 700 N, 600 rpm እና 30 ሰከንድ የመፍጨት ሁኔታዎች ውስጥ የመፍጨት ሙከራዎችን ያካሂዱ. የበለጠ ሊታወቅ የሚችል የሙከራ ውጤቶችን ለማግኘት, የባቡር መፍጫ ድንጋይ የፒን ዲስክ ግንኙነት ሁነታን ይቀበላል. ከተፈጨ በኋላ የባቡሩ ወለል የኦክሳይድ ባህሪን ይተንትኑ።
በስእል 1 ላይ እንደሚታየው የመሬት ውስጥ የብረት ሀዲድ ወለል ሞሮሎጂ ታይቷል እና SM እና SEM በመጠቀም ተተነተነ. የምድር ባቡር ወለል የኤስ.ኤም. ውጤት እንደሚያሳየው የመፍጨት ድንጋይ ጥንካሬ እየጨመረ በሄደ መጠን የከርሰ ምድር ባቡር ወለል ቀለም ከሰማያዊ እና ቢጫ ቡኒ ወደ ሀዲዱ የመጀመሪያ ቀለም ይቀየራል. ጥናቱ በሊን እና ሌሎች. የመፍጨት ሙቀት ከ 471 ℃ በታች በሚሆንበት ጊዜ የባቡሩ ወለል መደበኛ ቀለም እንደሚታይ አሳይቷል። የመፍጨት ሙቀት ከ471-600 ℃ ሲሆን ባቡሩ ቀላል ቢጫ ይቃጠላል ፣ የመፍጨት ሙቀት ከ600-735 ℃ ሲሆን የባቡሩ ወለል ሰማያዊ ቃጠሎዎችን ያሳያል። ስለዚህ የከርሰ ምድር ባቡር ወለል ላይ ባለው የቀለም ለውጥ ላይ በመመርኮዝ የመፍጨት ድንጋይ ጥንካሬ እየቀነሰ ሲሄድ የመፍጨት ሙቀት ቀስ በቀስ እየጨመረ እና የባቡር ቃጠሎ ደረጃ እየጨመረ እንደሚሄድ መገመት ይቻላል. EDS የመሬቱን የብረት ባቡር ወለል እና የፍርስራሹን የታችኛው ገጽ ንጥረ ነገር ለመተንተን ጥቅም ላይ ውሏል። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት የመፍጨት ድንጋይ ጥንካሬ መጨመር, በባቡር ወለል ላይ ያለው የኦ ኤለመንት ይዘት ቀንሷል, ይህም ፌ እና ኦ በባቡር ወለል ላይ ያለውን ትስስር መቀነስ, እና የባቡር ሀዲዱ የኦክሳይድ መጠን መቀነስ, ከሀዲዱ ወለል ላይ ካለው የቀለም ለውጥ አዝማሚያ ጋር ይጣጣማል. በተመሳሳይ ጊዜ, የመፍጨት ፍርስራሹን በታችኛው ወለል ላይ O ኤለመንት ይዘት ደግሞ መፍጨት ድንጋይ ጥንካሬ እየጨመረ ጋር ይቀንሳል. ይህ ብረት የባቡር መሬት ላይ ላዩን ተመሳሳይ መፍጨት ድንጋይ እና መፍጨት ፍርስራሹን ግርጌ ላዩን, የኋለኛው ላይ ላዩን O ኤለመንት ይዘት ከበፊቱ የበለጠ መሆኑን ማስተዋሉ ጠቃሚ ነው. ፍርስራሽ በሚፈጠርበት ጊዜ የፕላስቲክ መበላሸት ይከሰታል እና የሙቀት መጨናነቅ በሚፈጠርበት ጊዜ; በቆሻሻ መጣያ ሂደት ውስጥ, የታችኛው የታችኛው ክፍል በጠለፋው የፊት ለፊት ክፍል ላይ ይንሸራሸር እና ሙቀትን ያመነጫል. ስለዚህ, የቆሻሻ መበላሸት እና የክርክር ሙቀት ጥምር ውጤት በቆሻሻው የታችኛው ክፍል ላይ ወደ ከፍተኛ የኦክሳይድ ደረጃ ይመራል, በዚህም ምክንያት ከፍተኛ የኦ ኤለመንት ይዘትን ያመጣል.
(ሀ) ዝቅተኛ ጥንካሬ መፍጨት ድንጋይ መሬት የብረት ባቡር ወለል (RGS-10)
(ለ) የብረት ባቡር መሬት በመካከለኛ ጥንካሬ መፍጨት ድንጋይ (RGS-12.5)
(ሐ) ከፍተኛ ጥንካሬ መፍጨት ድንጋይ መሬት የብረት ባቡር ወለል (RGS-15)
ምስል.
በአረብ ብረት ሀዲድ ላይ ያለውን የኦክሳይድ ምርቶችን እና የኦክሳይድ ምርቶችን ልዩነት ከባቡር ወለል ማቃጠል ደረጃ የበለጠ ለመመርመር የኤክስሬይ ፎቶኤሌክትሮን ስፔክትሮስኮፒ (XPS) በከርሰ ምድር ብረት ሀዲዶች አቅራቢያ የንጣፎችን ኬሚካላዊ ሁኔታ ለመለየት ጥቅም ላይ ውሏል። ውጤቶቹ በምስል 2 ውስጥ ይታያሉ. በተለያዩ የድንጋይ ወፍጮዎች ከተፈጨ በኋላ ያለው ሙሉ ስፔክትረም ትንተና የባቡሩ ወለል ላይ ያለው የሙሉ ስፔክትረም ትንተና ውጤት እንደሚያሳየው በመሬት ላይ ባለው የባቡር ሐዲድ ላይ C1s ፣ O1s እና Fe2p ቁንጮዎች እንዳሉ እና የኦ አተሞች መቶኛ በባቡር ወለል ላይ ካለው የቃጠሎ መጠን ጋር እየቀነሰ ይሄዳል ፣ ይህም በባቡር ወለል ላይ ካለው የ EDS ትንተና ውጤት ጋር የሚስማማ ነው። ኤክስፒኤስ ከቁሱ ወለል ንብርብ (5 nm አካባቢ) አጠገብ የሚገኙትን ኤለመንታዊ ግዛቶችን በማግኘቱ ምክንያት በኤክስፒኤስ ሙሉ ስፔክትረም የተገኙት የንጥረ ነገሮች ዓይነቶች እና ይዘቶች ከብረት ሀዲድ ንጣፍ ጋር ሲነፃፀሩ የተወሰኑ ልዩነቶች አሉ። የC1s ጫፍ (284.6 eV) በዋናነት የሌሎችን ንጥረ ነገሮች አስገዳጅ ሃይል ለማስተካከል ይጠቅማል። በብረት ሀዲዶች ላይ ያለው ዋናው የኦክሳይድ ምርት Fe oxide ነው, ስለዚህ የ Fe2p ጠባብ ስፔክትረም በዝርዝር ይተነተናል. ምስል 2 (ለ) እስከ (መ) በብረት ሀዲዶች RGS-10, RGS-12.5 እና RGS-15 ላይ ያለውን የ Fe2p ጠባብ ስፔክትረም ትንተና ያሳያል. ውጤቶቹ እንደሚያመለክቱት በ 710.1 eV እና 712.4 eV ላይ ሁለት አስገዳጅ የኃይል ቁንጮዎች አሉ, ለ Fe2p3/2; በ 723.7 eV እና 726.1 eV የ Fe2p1/2 አስገዳጅ የኃይል ቁንጮዎች አሉ። የ Fe2p3/2 የሳተላይት ጫፍ 718.2 eV ነው። በ 710.1 eV እና 723.7 eV ያሉት ሁለቱ ጫፎች በ Fe-O በ Fe2O3 ውስጥ ያለው የኃይል ትስስር ምክንያት ሊሆኑ ይችላሉ ፣ በ 712.4 eV እና 726.1 eV ላይ ያሉት ጫፎች በ Fe-O ውስጥ በ FeO ውስጥ ካለው አስገዳጅ ኃይል ጋር ሊዛመዱ ይችላሉ። ውጤቶቹ እንደሚያመለክቱት Fe3O4 Fe2O3. ይህ በእንዲህ እንዳለ በ 706.8 eV ላይ ምንም የትንታኔ ጫፍ አልተገኘም, ይህም በመሬት ባቡር ወለል ላይ ኤለመንታል ፌ አለመኖሩን ያሳያል.
(ሀ) ሙሉ ስፔክትረም ትንተና
(ለ) RGS-10 (ሰማያዊ)
(ሐ) RGS-12.5 (ቀላል ቢጫ)
(መ) RGS-15 (የአረብ ብረት ሀዲድ የመጀመሪያ ቀለም)
ምስል.2. የተለያየ የቃጠሎ ደረጃ ያላቸው የባቡር ንጣፎች የ XPS ትንተና
በFe2p ጠባብ ስፔክትረም ውስጥ ያለው ከፍተኛ ቦታ መቶኛ እንደሚያሳየው ከአርጂኤስ-10፣ RGS-12.5 እስከ RGS-15፣ የFe2+2p3/2 እና Fe2+2p1/2 ከፍተኛ አካባቢ መቶኛ ሲጨምር የFe3+2p3/2 እና Fe3+2p1/2 ከፍተኛ ቦታ በመቶኛ ሲጨምር። ይህ የሚያሳየው በባቡሩ ላይ ያለው የወለል ቃጠሎ መጠን እየቀነሰ በሄደ ቁጥር የFe2+ ይዘት በገጽታ ኦክሳይድ ምርቶች ውስጥ ይጨምራል፣ የFe3+ ይዘት ግን ይቀንሳል። የኦክሳይድ ምርቶች የተለያዩ ክፍሎች የመሬቱን ሀዲድ የተለያዩ ቀለሞች ያስከትላሉ. የላይኛው የቃጠሎ ደረጃ (ሰማያዊ), በኦክሳይድ ውስጥ ያለው የ Fe2O3 ምርቶች ይዘት ከፍ ያለ ነው; የላይኛው የቃጠሎ ደረጃ ዝቅተኛ, የ FeO ምርቶች ይዘት ከፍ ያለ ነው.