Imġieba ta 'ossidazzjoni tal-binarji waqt il-proċess tat-tħin
Matul l-interazzjoni bejn l-abrażivi u l-binarji, id-deformazzjoni tal-plastik tal-binarji tiġġenera s-sħana, u l-frizzjoni bejn l-abrażivi u l-materjali tal-binarji tiġġenera wkoll sħana tat-tħin. It-tħin tal-binarji tal-azzar jitwettaq f'atmosfera naturali, u matul il-proċess tat-tħin, il-materjal tal-binarji tal-azzar inevitabbilment jiġi ossidizzat taħt is-sħana tat-tħin. Hemm relazzjoni mill-qrib bejn l-ossidazzjoni tal-wiċċ tal-binarji tal-azzar u l-ħruq tal-binarji. Għalhekk, huwa meħtieġ li tiġi studjata l-imġieba ta 'ossidazzjoni tal-wiċċ tal-ferrovija matul il-proċess tat-tħin.
Ġie rrappurtat li ġew ippreparati tliet tipi ta 'ġebel tat-tħin b'qawwiet kompressivi, b'qawwiet ta' 68.90 MPa, 95.2 MPa, u 122.7 MPa, rispettivament. Skont l-ordni tas-saħħa tal-ġebel tat-tħin, GS-10, GS-12.5, u GS-15 jintużaw biex jirrappreżentaw dawn it-tliet gruppi ta 'ġebel tat-tħin. Għall-kampjuni tal-binarji tal-azzar mitħun minn tliet settijiet ta 'ġebel tat-tħin GS-10, GS-12.5, u GS-15, huma rispettivament rappreżentati minn RGS-10, RGS-12.5, u RGS-15. Wettaq testijiet tat-tħin taħt kundizzjonijiet tat-tħin ta '700 N, 600 rpm, u 30 sekonda. Sabiex tikseb riżultati sperimentali aktar intuwittivi, il-ġebla tat-tħin tal-ferrovija tadotta mod ta 'kuntatt tad-diska tal-pin. Analizza l-imġieba ta 'ossidazzjoni tal-wiċċ tal-ferrovija wara t-tħin.
Il-morfoloġija tal-wiċċ tal-ferrovija tal-azzar art ġiet osservata u analizzata bl-użu ta 'SM u SEM, kif muri f'Fig.1. Ir-riżultati SM tal-wiċċ tal-ferrovija tal-art juru li hekk kif tiżdied is-saħħa tal-ġebla tat-tħin, il-kulur tal-wiċċ tal-ferrovija tal-art jinbidel minn kannella blu u isfar għall-kulur oriġinali tal-ferrovija. L-istudju minn Lin et al. wera li meta t-temperatura tat-tħin tkun taħt 471 ℃, il-wiċċ tal-ferrovija jidher kulur normali. Meta t-temperatura tat-tħin tkun bejn 471-600 ℃, il-ferrovija turi ħruq isfar ċar, filwaqt li meta t-temperatura tat-tħin tkun bejn 600-735 ℃, il-wiċċ tal-ferrovija juri ħruq blu. Għalhekk, ibbażat fuq il-bidla tal-kulur tal-wiċċ tal-ferrovija tal-art, jista 'jiġi dedott li hekk kif is-saħħa tal-ġebla tat-tħin tonqos, it-temperatura tat-tħin tiżdied gradwalment u l-grad ta' ħruq tal-binarji jiżdied. L-EDS intuża biex tanalizza l-kompożizzjoni elementali tal-wiċċ tal-ferrovija tal-azzar mitħun u l-wiċċ tal-qiegħ tad-debris. Ir-riżultati wrew li biż-żieda tas-saħħa tal-ġebla tat-tħin, il-kontenut ta 'element O fuq il-wiċċ tal-ferrovija naqas, li jindika tnaqqis fl-irbit ta' Fe u O fuq il-wiċċ tal-ferrovija, u tnaqqis fil-grad ta 'ossidazzjoni tal-ferrovija, konsistenti mat-tendenza tal-bidla tal-kulur fuq il-wiċċ tal-ferrovija. Fl-istess ħin, il-kontenut tal-element O fuq il-wiċċ t'isfel tad-debris tat-tħin jonqos ukoll biż-żieda tas-saħħa tal-ġebel tat-tħin. Ta 'min jinnota li għall-wiċċ tal-art tal-ferrovija tal-azzar mill-istess ġebla tat-tħin u l-wiċċ tal-qiegħ tad-debris tat-tħin, il-kontenut tal-element O fuq il-wiċċ ta' dan tal-aħħar huwa ogħla minn dak tal-ewwel. Matul il-formazzjoni ta 'debris, isseħħ deformazzjoni tal-plastik u s-sħana tiġi ġġenerata minħabba l-kompressjoni ta' barraxi; Matul il-proċess tal-ħruġ tad-debris, il-wiċċ tal-qiegħ tad-debris jogħrok mal-wiċċ ta 'quddiem tal-brix u jiġġenera s-sħana. Għalhekk, l-effett magħqud tad-deformazzjoni tad-debris u s-sħana tal-frizzjoni jwassal għal grad ogħla ta 'ossidazzjoni fuq il-wiċċ tal-qiegħ tad-debris, li jirriżulta f'kontenut ogħla ta' element O.

(a) Wiċċ tal-ferrovija tal-azzar mitħun tal-ġebel tat-tħin ta 'qawwa baxxa (RGS-10)

(b) Wiċċ ta 'l-art tal-ferrovija ta' l-azzar b'ġebla tat-tħin ta 'qawwa medja (RGS-12.5)
(c) Superfiċje tal-ferrovija tal-azzar mitħun tal-ġebel tat-tħin ta 'qawwa għolja (RGS-15)
Fig. 1. Morfoloġija tal-wiċċ, morfoloġija tad-debris, u analiżi EDS tal-binarji tal-azzar wara tħin b'intensitajiet differenti ta 'ġebel tat-tħin
Sabiex jiġu investigati aktar il-prodotti ta 'ossidazzjoni fuq il-wiċċ tal-binarji tal-azzar u l-varjazzjoni tal-prodotti tal-ossidazzjoni bil-grad ta' ħruq tal-wiċċ tal-binarji, l-ispettroskopija tal-fotoelettron tar-raġġi X (XPS) intużat biex tiskopri l-istat kimiku tal-elementi fis-saff tal-wiċċ qrib tal-binarji tal-azzar mitħun. Ir-riżultati huma murija fil-Fig.2. Ir-riżultati tal-analiżi tal-ispettru sħiħ tal-wiċċ tal-ferrovija wara tħin b'intensitajiet differenti ta 'ġebel tat-tħin (Fig.2 (a)) juru li hemm qċaċet C1s, O1s, u Fe2p fuq il-wiċċ tal-ferrovija tal-art, u l-perċentwal ta' atomi O jonqos bil-grad ta 'ħruq fuq il-wiċċ tal-ferrovija, li huwa konsistenti mal-mudell tar-riżultati tal-analiżi tal-ferrovija EDS fuq il-wiċċ. Minħabba l-fatt li XPS jiskopri l-istati elementali ħdejn is-saff tal-wiċċ (madwar 5 nm) tal-materjal, hemm ċerti differenzi fit-tipi u l-kontenuti ta 'elementi misjuba mill-ispettru sħiħ XPS meta mqabbel mas-sottostrat tal-ferrovija tal-azzar. Il-quċċata C1s (284.6 eV) tintuża prinċipalment biex tikkalibra l-enerġiji li jorbtu ta 'elementi oħra. Il-prodott ewlieni ta 'ossidazzjoni fuq il-wiċċ tal-binarji tal-azzar huwa Fe oxide, għalhekk l-ispettru dejjaq ta' Fe2p huwa analizzat fid-dettall. Fig.2 (b) sa (d) juru l-analiżi tal-ispettru dejjaq ta 'Fe2p fuq il-wiċċ tal-binarji tal-azzar RGS-10, RGS-12.5, u RGS-15, rispettivament. Ir-riżultati jindikaw li hemm żewġ qċaċet ta 'enerġija vinkolanti f'710.1 eV u 712.4 eV, attribwiti għal Fe2p3/2; Hemm qċaċet ta 'enerġija vinkolanti ta' Fe2p1/2 f'723.7 eV u 726.1 eV. Il-quċċata tas-satellita ta 'Fe2p3/2 hija f'718.2 eV. Iż-żewġ qċaċet f'710.1 eV u 723.7 eV jistgħu jiġu attribwiti għall-enerġija li torbot ta 'Fe-O f'Fe2O3, filwaqt li l-qċaċet f'712.4 eV u 726.1 eV jistgħu jiġu attribwiti għall-enerġija li torbot ta' Fe-O f'FeO. Ir-riżultati jindikaw li Fe3O4 Fe2O3. Sadanittant, l-ebda quċċata analitika ma nstabet f'706.8 eV, li jindika n-nuqqas ta 'Fe elementali fuq il-wiċċ tal-ferrovija tal-art.

(a) Analiżi tal-ispettru sħiħ

(b) RGS-10 (blu)

(c) RGS-12.5 (isfar ċar)

(d) RGS-15 (kulur oriġinali tal-ferrovija tal-azzar)
Fig.2. Analiżi XPS ta 'uċuħ tal-binarji bi gradi differenti ta' ħruq
Il-perċentwali tal-ogħla żona fl-ispettru dejjaq Fe2p juru li minn RGS-10, RGS-12.5 sa RGS-15, il-perċentwali tal-ogħla żona ta 'Fe2+2p3/2 u Fe2+2p1/2 jiżdiedu, filwaqt li l-perċentwali tal-ogħla żona ta' Fe3+2p3/2 u Fe3+2p1/2 jonqsu. Dan jindika li hekk kif il-grad ta 'ħruq tal-wiċċ fuq il-ferrovija jonqos, il-kontenut ta' Fe2 + fil-prodotti ta 'ossidazzjoni tal-wiċċ jiżdied, filwaqt li l-kontenut ta' Fe3 + jonqos. Il-komponenti differenti tal-prodotti ta 'ossidazzjoni jirriżultaw f'kuluri differenti tal-ferrovija tal-art. Aktar ma jkun għoli l-grad ta 'ħruq tal-wiċċ (blu), iktar ikun għoli l-kontenut ta' prodotti Fe2O3 fl-ossidu; Aktar ma jkun baxx il-grad ta 'ħruq tal-wiċċ, iktar ikun għoli l-kontenut tal-prodotti FeO.