ʻO ka hana oxidation o nā kaʻa i ka wā e wili ai

I ka wā o ka launa pū ʻana ma waena o nā abrasives a me nā kaʻaahi, ʻo ka hoʻololi ʻana i ka plastic o nā kaʻa kaʻa e hoʻohua ai ka wela, a ʻo ka friction ma waena o nā abrasives a me nā mea hana kaʻa e hoʻoulu ai i ka wela wili. Hana ʻia ka wili ʻana o ke kila kila i loko o kahi lewa kūlohelohe, a i ka wā o ka wili ʻana, ʻo ka mea hao kila e hoʻoheheʻe ʻia ma lalo o ka wela o ka wili. Aia kahi pilina pili ma waena o ka oxidation ili o nā kaʻa kila a me nā puhi ahi. No laila, pono e aʻo i ke ʻano o ka oxidation o ka ʻili kaʻa i ka wā o ke kaʻina wili.

Ua hōʻike ʻia he ʻekolu ʻano o nā pōhaku wili me ka ikaika compressive i hoʻomākaukau ʻia, me ka ikaika o 68.90 MPa, 95.2 MPa, a me 122.7 MPa. E like me ke kauoha o ka wili pōhaku ikaika, GS-10, GS-12.5, a me GS-15 hoʻohana ʻia e hōʻike i kēia mau pūʻulu wili pōhaku. No nā laʻana o ke kaʻa kila i hoʻoheheʻe ʻia e ʻekolu pūʻulu wili pōhaku GS-10, GS-12.5, a me GS-15, ua hōʻike ʻia lākou e RGS-10, RGS-12.5, a me RGS-15. E hana i nā hoʻokolohua wili ma lalo o nā kūlana wili o 700 N, 600 rpm, a me 30 kekona. No ka loaʻa ʻana o nā hopena hoʻokolohua intuitive, hoʻohana ka pōhaku wili i ke ʻano hoʻopili pin disc. E noʻonoʻo i ke ʻano hoʻokahe ʻana o ka ʻili kaʻa ma hope o ka wili ʻana.

Ua nānā 'ia ka 'ilikai o ke ka'a hao lepo me ka ho'ohana 'ana iā SM a me SEM, e like me ka hō'ike 'ana ma Fig.1. Hōʻike nā hualoaʻa SM o ka ʻili kaʻa honua i ka piʻi ʻana o ka ikaika o ka pōhaku wili, hoʻololi ke kala o ka ʻili kaʻa honua mai ka uliuli a me ka melemele ʻeleʻele i ke kala kumu o ke kaʻaahi. ʻO ka haʻawina a Lin et al. ua hōʻike ʻia i ka wā i emi ai ka mahana wili ma lalo o 471 ℃, ʻike ʻia ka ʻili o ke kaʻa i ke kala maʻamau. Aia ka mahana wili ma waena o 471-600 ℃, hōʻike ke kaʻaahi i ke ahi melemele māmā, aʻo ka mahana o ka wili ma waena o 600-735 ℃, hōʻike ka ʻili o ke kaʻa i ke ahi polū. No laila, ma muli o ka hoʻololi ʻana o ka waihoʻoluʻu o ka ʻili o ke kaʻa kaʻa, hiki ke hoʻomaopopo ʻia i ka emi ʻana o ka ikaika o ka pōhaku wili, piʻi mālie ka mahana wili a piʻi ke degere o ke ahi ahi. Ua hoʻohana ʻia ʻo EDS no ke kālailai ʻana i ka haku mele o ka ʻili kila kila a me ka ʻili o lalo. Ua hōʻike ʻia nā hopena me ka hoʻonui ʻana i ka ikaika o ka pōhaku wili, ua emi ka ʻike o ka mea O ma ka ʻili o ke kaʻaahi, e hōʻike ana i ka emi ʻana o ka hoʻopaʻa ʻana o Fe a me O ma ka ʻili o ke kaʻaahi, a me ka emi ʻana o ke degere o ka oxidation o ke kaʻaahi, e like me ke ʻano o ka hoʻololi ʻana o ke kala ma ka ʻili o ke kaʻa. I ka manawa like, e emi iho ana ka maʻiʻo o ka mea O ma ka ʻili haʻahaʻa o ka ʻōpala wili me ka piʻi ʻana o ka ikaika pōhaku wili. Pono e hoʻomaopopo ʻia no ka ʻili o ka lepo hao kila e ka pōhaku wili like a me ka ʻili o lalo o ka ʻōpala wili, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka mea o O ma ka ʻili o ka mea hope ma mua o ka mua. I ka wā o ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka ʻōpala, hiki ke hoʻololi i ka plastic a hoʻoulu ʻia ka wela ma muli o ke kaomi ʻana o nā abrasives; I ka wā o ke kahe ʻana o ka ʻōpala, ʻānai ka ʻili lalo o ka ʻōpala i ka ʻili mua o ka abrasive a hoʻoulu i ka wela. No laila, ʻo ka hopena hui ʻana o ka debris deformation a me ka frictional wela e alakaʻi i kahi kiʻekiʻe o ka oxidation ma ka ʻili o lalo o ka ʻōpala, e hopena i ka ʻike kiʻekiʻe o ka mea O.

(a) ʻO ka ʻili o ke kaʻa hao lepo ikaika haʻahaʻa (RGS-10)

(b) Ka ʻili o ka lepo hao kila me ka pōhaku wili ikaika (RGS-12.5)

Fig.2. ʻO ka nānā ʻana o XPS o nā ʻili o ke kaʻaahi me nā pae ʻokoʻa o ke ahi

Hōʻike nā pākēneka wahi kiʻekiʻe i ka Fe2p narrow spectrum mai RGS-10, RGS-12.5 a i RGS-15, ka piʻi ʻana o nā pākēneka wahi kiʻekiʻe o Fe2 + 2p3/2 a me Fe2 + 2p1/2, ʻoiai ke emi nei nā pākēneka wahi kiʻekiʻe o Fe3 + 2p3/2 a me Fe3 + 2p1/2. Hōʻike kēia i ka emi ʻana o ka wela o ka ʻili ma ke kaʻaahi, piʻi ka Fe2+ i loko o nā huahana oxidation surface, ʻoiai ke emi nei ka ʻike Fe3+. ʻO nā ʻāpana like ʻole o nā huahana oxidation ka hopena i nā kala like ʻole o ke kaʻaahi honua. ʻOi aku ke kiʻekiʻe o ka wela o ka ʻili (blue), ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka ʻike o nā huahana Fe2O3 i loko o ka oxide; ʻO ka haʻahaʻa haʻahaʻa o ka wela o ka ʻili, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka ʻike o nā huahana FeO.