Nûçe
01
Tevgera oksîdasyona rêlan di dema pêvajoya qirkirinê de
2024-12-25
Di dema danûstendina di navbera abrasives û rêlan de, deformasyona plastîk a rayan germê çêdike, û kêşana di navbera abrasives û materyalên rêhesinê de jî germa qirkirinê çêdike. Xişandina rêlên pola di atmosferek xwezayî de pêk tê, û di dema pêvajoya qirkirinê de, maddeya rêça pola bi neçarî di bin germa qirkirinê de oksîde dibe. Têkiliyek nêzîk di navbera oksîdasyona rûkal a rêlên pola û şewitandina rê de heye. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku meriv behreya oksîdasyonê ya rûbera rêlê di dema pêvajoya qirkirinê de were lêkolîn kirin.
Hat ragihandin ku 3 cure kevirên hêşînayî yên bi hêza zextê, bi hêza 68,90 MPa, 95,2 MPa û 122,7 MPa hatine amadekirin. Li gorî rêza hêza kevirê hûrkirinê, GS-10, GS-12.5, û GS-15 ji bo temsîlkirina van sê komên kevirên hûrkirî têne bikar anîn. Ji bo nimûneyên hesinî yên pola ku ji hêla sê komên kevirên hûrkirî GS-10, GS-12.5, û GS-15 ve têne zev kirin, ew bi rêzdarî ji hêla RGS-10, RGS-12.5, û RGS-15 ve têne temsîl kirin. Di bin şert û mercên hûrkirinê yên 700 N, 600 rpm, û 30 çirkeyan de ceribandinên qirkirinê bikin. Ji bo ku hûn encamên ceribandî yên berbiçavtir bi dest bixin, kevirê hêşînahiyê moda pêwendiya dîska pinê dipejirîne. Piştî qirkirinê tevgera oksîdasyonê ya rûyê rêlê analîz bikin.
Morfolojiya rûkalê rêça pola erdê bi karanîna SM û SEM hate dîtin û analîz kirin, wekî ku di Fig.1 de tê nîşandan. Encamên SM-ê yên rûxara hesinî ya axê destnîşan dikin ku her ku hêza kevirê qirkirinê zêde dibe, rengê rûyê rêça erdê ji qehweyî ya şîn û zer diguhezîne rengê orîjînal ê rêyê. Lêkolîna Lin et al. destnîşan kir ku dema ku germahiya qirkirinê di binê 471 ℃ de be, rûyê rêlê rengê normal xuya dike. Dema ku germahiya hûrkirinê di navbera 471-600 ℃ de ye, rêlê şewatên zer ên sivik nîşan dide, dema ku germahiya hûrkirinê di navbera 600-735 ℃ de ye, rûyê rêlê şewatên şîn nîşan dide. Ji ber vê yekê, li ser bingeha guheztina rengê rûbera rêhesinê ya erdê, meriv dikare were destnîşan kirin ku her ku hêza kevirê qirkirinê kêm dibe, germahiya qirkirinê hêdî hêdî zêde dibe û asta şewitandina rêlê zêde dibe. EDS ji bo analîzkirina pêkhateya hêmanan a rûbera hesinî ya pola axê û rûkala binê bermayê hate bikar anîn. Encaman destnîşan kir ku bi zêdebûna hêza kevirê hûrkirinê re, naveroka elementa O ya li ser rûyê rêlê kêm dibe, ku nîşan dide kêmbûna girêdana Fe û O li ser rûyê rêyê, û kêmbûna asta oksîdasyona rêhesinê, ku bi meyla guherîna rengan a li ser rûyê rêlê re têkildar e. Di heman demê de, naveroka hêmana O ya li ser rûyê jêrîn ê bermahiyên qirkirinê jî bi zêdebûna hêza kevirê qirkirinê re kêm dibe. Hêjayî gotinê ye ku ji bo rûyê erdê rêça pola ji hêla heman kevirê qirkirinê û rûyê jêrîn ê bermahiyên hûrkirinê ve, naveroka Oyê li ser rûyê ya paşîn ji ya berê bilindtir e. Di dema pêkhatina bermayiyan de, deformasyona plastîk çêdibe û ji ber pêxistina abrasive germahî çêdibe; Di dema pêvajoya derketina bermayiyê de, rûxara binê bermahiyê li rûyê dawiya pêşiyê ya abrasive dişewite û germê çêdike. Ji ber vê yekê, bandora hevgirtî ya deformasyona bermayiyê û germa kêşanê rê li ber oksîdasyonek bilindtir li ser rûyê binê bermayiyê vedike, di encamê de naverokek bilind a hêmana O heye.
(a) Rûyê hesinî ya pola axê ya kevir a bi hêza kêm a hêşînayî (RGS-10)
(b) Rûberê erdê hesinî yê pola bi kevirê hêşînayî bi hêza navîn (RGS-12.5)
(c) Rûyê hesinî yê pola kevirê zevî yê bi hêz rijandin (RGS-15)
Hêjê 1. Morfolojiya rûberê, morfolojiya bermayiyê, û analîza EDS ya rêlên pola piştî hûrkirina bi tundiyên cihêreng ên keviran
Ji bo ku bêtir lêkolîna hilberên oksîdasyonê yên li ser rûyê rêlên pola û guheztina hilberên oksîdasyonê bi asta şewata rûbera rêhesinê re, spektroskopiya fotoelektronê ya X-tîrêjê (XPS) hate bikar anîn da ku rewşa kîmyewî ya hêmanan di tebeqeya rûberê ya nêzê rêlên pola yên erdê de bibîne. Encamên di Fig.2 de têne nîşandan. Encamên analîza spektrûmê ya tevahî ya rûbera rêlê piştî hûrkirina bi tundiyên cihêreng ên kevirên hûrkirinê (Hêjîr. 2 (a)) nîşan dide ku li ser rûyê rêlê erdê lûtkeyên C1s, O1s û Fe2p hene, û rêjeya atomên O bi pileya şewatê ya li ser rûyê rêlê kêm dibe, ku bi şêwaza encamên analîza rûyê EDS ya li ser rêkê re hevaheng e. Ji ber vê yekê ku XPS rewşên hêmanan ên li nêzî tebeqeya rûkalê (nêzîkî 5 nm) maddeyê tespît dike, li gorî substrata hesinî ya pola di celeb û naveroka hêmanan de ku ji hêla XPS-a tevahî ve hatî vedîtin de hin cûdahî hene. Pîvaza C1s (284.6 eV) bi piranî ji bo pîvandina enerjiyên girêdana hêmanên din tê bikar anîn. Hilbera sereke ya oksîdasyonê ya li ser rûyê rêlên pola oksîdê Fe ye, ji ber vê yekê spektora teng a Fe2p bi hûrgulî tê analîz kirin. Xiflteya 2 (b) heta (d) bi rêzê ve analîza spektrama teng a Fe2p li ser rûbera rêlên pola RGS-10, RGS-12.5, û RGS-15 nîşan dide. Encam destnîşan dikin ku du lûtkeyên enerjiyê yên girêdayî li 710.1 eV û 712.4 eV hene, ku ji Fe2p3/2 re têne veqetandin; Di 723,7 eV û 726,1 eV de lûtkeyên enerjiyê yên girêdayî Fe2p1/2 hene. Bilindahiya satelîtê ya Fe2p3/2 di 718,2 eV de ye. Du lûtkeyên li 710.1 eV û 723.7 eV dibe ku ji enerjiya girêdana Fe-O ya di Fe2O3 de were veqetandin, dema ku lûtkeyên li 712.4 eV û 726.1 eV dikarin ji enerjiya girêdana Fe-O ya di FeO de werin veqetandin. Encam diyar dikin ku Fe3O4 Fe2O3. Di vê navberê de, ti lûtkeya analîtîk di 706.8 eV de nehat dîtin, ku nebûna Fe elementê li ser rûyê rêça erdê destnîşan dike.
(a) Tevahiya spektrumê analîz kirin
(b) RGS-10 (şîn)
(c) RGS-12.5 (zerê sivik)
(d) RGS-15 (rengê eslî ya rêça pola)
Fig.2. Analîza XPS ya rûberên rêyên bi astên cûda yên şewatê
Rêjeyên qada lûtkeyê di spektruma teng a Fe2p de destnîşan dikin ku ji RGS-10, RGS-12.5 heya RGS-15, rêjeya qada lûtkê ya Fe2+2p3/2 û Fe2+2p1/2 zêde dibe, dema ku ji sedî lûtkeya qada Fe3+2p3/2 û Fe3+2p1/2 kêm dibe. Ev destnîşan dike ku her ku pileya şewata rûkalê ya li ser rêlê kêm dibe, naveroka Fe2+ di hilberên oksîdasyona rûkal de zêde dibe, dema ku naveroka Fe3 + kêm dibe. Pêkhateyên cihêreng ên hilberên oksîdasyonê di rengên cihêreng ên trêna erdê de encam didin. Çiqas pileya şewata rûkalê (şîn) bilindtir be, naveroka hilberên Fe2O3 di oksîdê de jî bilindtir dibe; Çiqas pileya şewata rûkalê kêm be, naveroka hilberên FeO jî ewqasî bilind dibe.