ধাতব ক্ষয়
ধাতব ক্ষয়
যখন ধাতব উপাদানটি আশেপাশের মাধ্যমের সাথে যোগাযোগ করে, তখন উপাদানটি রাসায়নিক বা ইলেক্ট্রোকেমিকাল কর্মের কারণে ধ্বংস হয়। ধাতব ক্ষয় একটি তাপীয় গতিবিদ্যা স্বতঃস্ফূর্ত প্রক্রিয়া,উচ্চ-শক্তির ধাতুকে নিম্ন-শক্তির ধাতু যৌগে রূপান্তর করাএর মধ্যে, পেট্রোলিয়াম এবং পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে ক্ষয়প্রাপ্তি ঘটনাটি আরও জটিল, যার মধ্যে সালাম, H2এস এবং সিও2.বেশিরভাগ ক্ষয় প্রক্রিয়াগুলির প্রকৃতি বৈদ্যুতিক রাসায়নিক। ধাতু / ইলেক্ট্রোলাইট সমাধান ইন্টারফেসের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি (বৈদ্যুতিক দ্বৈত স্তর) ক্ষয় প্রক্রিয়া গবেষণায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়,ক্ষয় পরিমাপ, এবং শিল্প ক্ষয় পর্যবেক্ষণ। ধাতু ক্ষয় গবেষণা সাধারণত ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতি হলঃ খোলা সার্কিট সম্ভাব্য (OCP), মেরুকরণ বক্ররেখা (Tafel গ্রাফ),ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইম্পেড্যান্স স্পেকট্রোস্কোপি (ইআইএস).
1ক্ষয় অধ্যয়নের কৌশল
1.১ ওসিপি
একটি বিচ্ছিন্ন ধাতব ইলেকট্রোডে, একই সময়ে একই গতিতে একটি অ্যানোড প্রতিক্রিয়া এবং একটি ক্যাথোড প্রতিক্রিয়া সম্পাদন করা হয়, যা ইলেকট্রোড প্রতিক্রিয়ার সংযোজন বলা হয়।পারস্পরিক সংযোজনের প্রতিক্রিয়াকে বলা হয় "সংযোজন প্রতিক্রিয়া"।, এবং সমগ্র সিস্টেমকে বলা হয় "কনজিগেট সিস্টেম"। কনজিগেটেড সিস্টেমে, দুটি ইলেকট্রোডের বিক্রিয়া একে অপরের সাথে আন্তঃসংযোগ করে এবং যখন ইলেকট্রোড সম্ভাব্যতা সমান হয়,ইলেক্ট্রোড সম্ভাব্য সময় সঙ্গে পরিবর্তন নাএই অবস্থাকে স্থিতিশীল অবস্থা বলা হয়, এবং সংশ্লিষ্ট সম্ভাব্যতাকে স্থিতিশীল সম্ভাব্যতা বলা হয়। ক্ষয় সিস্টেমে, এই সম্ভাব্যতাকে স্ব-ক্ষয় সম্ভাব্যতা ইও বলা হয়।কর্, অথবা open open circuit potential (OCP), এবং সংশ্লিষ্ট বর্তমান ঘনত্ব ((self) ক্ষয়কারী বর্তমান ঘনত্ব i বলা হয়কর্সাধারণভাবে বলতে গেলে, ওপেন সার্কিট সম্ভাব্যতা যত বেশি ইতিবাচক, ইলেকট্রন হারানো এবং ক্ষয় করা তত বেশি কঠিন, যা উপাদানটির ক্ষয় প্রতিরোধের চেয়ে ভাল।সিএস potentiostat / galvanostat ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ওয়ার্কস্টেশন দীর্ঘ সময়ের জন্য সিস্টেমের ধাতু উপাদান রিয়েল টাইম ইলেক্ট্রোড সম্ভাব্য নিরীক্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সম্ভাব্য স্থিতিশীল হয় পরে,উপাদানটির ওপেন সার্কিট সম্ভাব্যতা পাওয়া যায়।
1.২ পোলারাইজেশন কার্ভ (ট্যাবেল গ্রাফ)
সাধারণভাবে, বৈদ্যুতিক রাসায়নিক সিস্টেমে, বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির ধারণাগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক শক্তির বৈদ্যযখন পোলারাইজেশন ঘটে, ইলেকট্রোড সম্ভাবনার ভারসাম্য সম্ভাবনার থেকে নেতিবাচক স্থানান্তরকে বলা হয় ক্যাথোডিক মেরুকরণ।এবং ইলেকট্রোড সম্ভাব্য থেকে ভারসাম্য সম্ভাব্য ইতিবাচক স্থানান্তর বলা হয়.একটি ইলেক্ট্রোড প্রক্রিয়ার মেরুকরণ কর্মক্ষমতা সম্পূর্ণ এবং স্বজ্ঞাতভাবে প্রকাশ করার জন্য,এটা বর্তমান ঘনত্ব একটি ফাংশন হিসাবে পরীক্ষামূলকভাবে অতিরিক্ত সম্ভাব্য বা ইলেক্ট্রোড সম্ভাব্য নির্ধারণ করা প্রয়োজন, যাকে বলা হয় 'পোলারাইজেশন কার্ভ'।আইকর্ধাতু উপাদান এর পরিমাণ স্টার্ন-Geary সমীকরণ উপর ভিত্তি করে গণনা করা যেতে পারে।
B হ'ল উপাদানটির স্টার্ন-জিয়ারি সহগ, Rপিধাতুর মেরুকরণ প্রতিরোধের।
প্রাপ্তির নীতিকর্টেফেল এক্সট্রপোলেশন পদ্ধতির মাধ্যমেCorrtest সিএস স্টুডিও সফটওয়্যার স্বয়ংক্রিয়ভাবে মেরুকরণ বক্ররেখা ফিটিং করতে পারেন।aএবং bসিহিসাব করা যায়।iকর্ফ্যারাডে'র আইন অনুসারে এবং উপাদানটির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমতুল্য সঙ্গে একত্রিত করে, আমরা এটিকে ধাতু ক্ষয় হারের (এমএম/এ) রূপান্তর করতে পারি।
1.3 ইআইএস
বৈদ্যুতিক রাসায়নিক প্রতিবন্ধকতা প্রযুক্তি, যা এসি প্রতিবন্ধকতা নামেও পরিচিত, measures the change of voltage (or current) of an electrochemical system as a function of time by controlling the current (or voltage) of the electrochemical system as a function of sinusoidal variation over timeইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সিস্টেমের প্রতিবন্ধকতা পরিমাপ করা হয়, এবং পরে সিস্টেমের প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া (মাধ্যম / লেপ ফিল্ম / ধাতু) অধ্যয়ন করা হয়,এবং ফিটিং পরিমাপ সিস্টেমের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরামিতি বিশ্লেষণ করা হয়.প্রতিবন্ধকতা বর্ণালী হল বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে একটি পরীক্ষার সার্কিট দ্বারা পরিমাপ করা প্রতিবন্ধকতা ডেটা থেকে আঁকা একটি বক্ররেখা,এবং ইলেক্ট্রোড প্রক্রিয়ার প্রতিবন্ধকতা বর্ণালীকে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রতিবন্ধকতা বর্ণালী বলা হয়ইআইএস স্পেকট্রামের অনেক ধরনের আছে, কিন্তু সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় নাইকিস্ট গ্রাফ এবং বোড গ্রাফ।
2. পরীক্ষার উদাহরণ
সিএস৩৫০ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ওয়ার্কস্টেশন ব্যবহার করে একজন ব্যবহারকারীর প্রকাশিত একটি নিবন্ধের উদাহরণ হিসেবে ধাতব ক্ষয় পরিমাপ পদ্ধতির একটি বাস্তব ভূমিকা দেওয়া হয়েছে।ব্যবহারকারীটি প্রচলিত ফোরড পদ্ধতিতে প্রস্তুত Ti-6Al-4V খাদ স্টেনটের ক্ষয় প্রতিরোধের অধ্যয়ন করেছে ((পরিমাণ #1)),নির্বাচনী লেজার গলন পদ্ধতি ((পরিমাণ #2) এবং ইলেকট্রন বিম গলন পদ্ধতি ((পরিমাণ #3)স্টেনটটি মানব ইমপ্লান্টের জন্য ব্যবহৃত হয়, তাই ক্ষয়কারী মাধ্যমটি সিমুলেটেড বডি ফ্লুইড (এসবিএফ) । পরীক্ষামূলক সিস্টেমের তাপমাত্রাও 37 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নিয়ন্ত্রণ করা দরকার।
যন্ত্র:সিএস৩৫০ পটেনটিওস্ট্যাট/গ্যালভানোস্ট্যাট
পরীক্ষামূলক ডিভাইসঃCS936 জ্যাকেটযুক্ত ফ্ল্যাট ক্ষয় কোষ, ধ্রুবক তাপমাত্রা শুকানোর চুলা
পরীক্ষামূলক ওষুধ:অ্যাসিটোন, এসবিএফ, রুমের তাপমাত্রা নিরাময় ইপোক্সি রজন
পরীক্ষার মাধ্যমঃসিমুলেটেড বডি ফ্লুইড (এসবিএফ):NaCl-801কেসিএল-০।4ক্যালসিয়াম2-০.14নাহকো3-০.35কেএইচ2পিও4-০.06গ্লুকোজ -০34, একক হল: জি/এল
নমুনা ((WE)টিআই-৬এএল-৪ভি অ্যালোয় স্টেন্ট ২০×২০×২ মিমি,এক্সপোজড ওয়ার্কিং এরিয়া ১০×১০ মিমিপরীক্ষার বাইরে থাকা এলাকাটি রুমের তাপমাত্রায় শক্তীকরণ ইপোক্সি রজন দিয়ে আবৃত/সিলেটেড।
রেফারেন্স ইলেক্ট্রোড ((RE):স্যাচুরেটেড ক্যালোমেল ইলেক্ট্রোড
কাউন্টার ইলেক্ট্রোড (CE):CS910 Pt পরিবাহিতা ইলেকট্রোড
জ্যাকেটযুক্ত ফ্ল্যাট ক্ষয় কোষ
2.1 পরীক্ষার ধাপ এবং পরামিতি সেটিং
2.1.১ ওসিপি
পরীক্ষার আগে, কাজের ইলেকট্রোডটি মোটা থেকে সূক্ষ্ম (360 মেশ, 600 মেশ, 800 মেশ, 1000 মেশ, 2000 মেশ যাতে) থেকে পৃষ্ঠটি মসৃণ না হওয়া পর্যন্ত পোলিশ করা দরকার। পোলিশ করার পরে,ডিস্টিলড ওয়াটার দিয়ে ধুয়ে ফেলুন এবং তারপর অ্যাসিটোন ব্যবহার করে এটি ডিগ্রেট করুন, এটিকে একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা শুকানোর চুলায় রাখুন এবং ব্যবহারের জন্য 37°C এ শুকিয়ে ফেলুন।নমুনাটি ক্ষয় কোষে একত্রিত করুন, সিমুলেটেড শরীরের তরলকে ক্ষয় কোষে প্রবেশ করান,এবং স্যাচুরেটেড ক্যালোমেল ইলেকট্রোড (এসসিই) একটি লবণ ব্রিজ দিয়ে সমতল ক্ষয় কোষে ঢোকান. ল্যাগিন ক্যাপিলারির ডান দিকটি কাজের ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠের দিকে রয়েছে তা নিশ্চিত করুন। তাপমাত্রা 37 ডিগ্রি সেলসিয়াসে জল সঞ্চালনের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হয়।
সেল ক্যাবল দিয়ে ইলেকট্রোডগুলোকে পন্টিওস্ট্যাট এর সাথে সংযুক্ত করুন।পরীক্ষা→স্থিতিশীল মেরুকরণ→ওসিপি
ওসিপি
আপনি তথ্যের জন্য একটি ফাইল নাম লিখুন, পরীক্ষা মোট সময় সেট, এবং পরীক্ষা শুরু করা উচিত। সমাধান ধাতু উপাদান OCP ধীরে ধীরে পরিবর্তন,এবং এটি একটি অপেক্ষাকৃত দীর্ঘ সময় লাগে স্থিতিশীল রাখাতাই ৩০০০ এর কম সময় নির্ধারণ করার পরামর্শ দেওয়া হচ্ছে।
2.1.২ পোলারাইজেশন কার্ভ
পরীক্ষামূলক→স্থিতিশীল মেরুকরণ→পোটেনশিয়ালডাইনামিক
সম্ভাব্য গতিবিদ্যা স্ক্যান
প্রাথমিক সম্ভাব্যতা, চূড়ান্ত সম্ভাব্যতা এবং স্ক্যান রেট সেট করুন, সম্ভাব্য আউটপুট মোডটি নির্বাচন করুন যেমন OCP।¢Use ¢টি E#1 এবং E#2 শীর্ষটি নির্বাচন করতে চেক করা যেতে পারে। যদি এটি চেক না করা হয়, তাহলে স্ক্যানটি সংশ্লিষ্ট সম্ভাবনার মধ্য দিয়ে যাবে না।৪ টি পর্যন্ত স্বাধীন মেরুকরণ সম্ভাব্য সেট পয়েন্ট রয়েছে। স্ক্যানটি প্রাথমিক সম্ভাব্যতা থেকে শুরু হয়, ভার্টেক্স ই # 1 এবং ভার্টেক্স ই # 2 এবং অবশেষে চূড়ান্ত সম্ভাব্যতা পর্যন্ত।"Intermediate Potential 1" এবং "Intermediate Potential 2" চালু বা বন্ধ করতে "Enable" চেকবক্সটি ক্লিক করুন. যদি চেক বক্সটি নির্বাচন না করা হয়, তাহলে স্ক্যান এই মানটি পাস করবে না এবং সম্ভাব্য স্ক্যানটি পরবর্তীটিতে সেট করবে।এটি লক্ষণীয় যে পোলারাইজেশন বক্ররেখা পরিমাপ শুধুমাত্র শর্ত যে OCP ইতিমধ্যে স্থিতিশীল হয় পরিচালিত করা যেতে পারে। সাধারণত 10 মিনিট পরেআমরা নিম্নলিখিত ক্লিক করে OCP স্থিতিশীল ফাংশন খুলতে হবে:
→
সফটওয়্যারটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে পরীক্ষা শুরু করবে যখন সম্ভাব্য ওঠানামা 10mV/min এর চেয়ে কম হবেএই পরীক্ষার উদাহরণে, ব্যবহারকারী সম্ভাব্য সেট -0.5 ~ 1.5V (versus OCP)আপনি স্ক্যান বন্ধ বা বিপরীত করতে শর্ত সেট করতে পারেন। এটি প্রধানত পিটিং সম্ভাব্য পরিমাপ এবং প্যাসিভেশন বক্ররেখা পরিমাপ ব্যবহৃত।
2.২ ফলাফল
2.2.১ ওসিপি
খোলা সার্কিট সম্ভাব্য পরীক্ষা দ্বারা আমরা বিনামূল্যে জারা সম্ভাব্য পেতে পারেনইকর্সাধারণভাবে বলতে গেলে, ধাতব পদার্থের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা যত বেশি ইতিবাচক হবে, ততই ধাতব পদার্থের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা তত বেশি হবে।ইকর্উপাদানটি যত বেশি ক্ষয় হয়ে যাবে।
প্রচলিত কাঠামো পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত Ti-6Al-4V খাদ স্টেন্টের 1-OCP২. টিআই-৬এএল-৪ভি অ্যালোয়ের স্টেন্টের ওসিপি যা নির্বাচনী লেজার গলনের পদ্ধতিতে প্রস্তুত করা হয়৩- ইলেকট্রন বিম ফ্লিটিং পদ্ধতিতে প্রস্তুত টি-৬এল-৪ভি অ্যালোয় স্টেন্টের ওসিপি
গ্রাফ থেকে আমরা সিদ্ধান্ত নিতে পারি যে নমুনা #1 এবং 2 এর ক্ষয় প্রতিরোধের # 3 এর চেয়ে ভাল।
2.2.২ টেবিল প্লট বিশ্লেষণ ((ক্ষরণ হার পরিমাপ)
এই পরীক্ষার ধ্রুবীকরণ নিম্নরূপঃ
যেমনটি দেখানো হয়েছে, গণনা করা জারা হার মান থেকে আমরা OCP পরিমাপ দ্বারা প্রাপ্ত একই উপসংহার পেতে পারি। জারা হার Tafel গ্রাফ দ্বারা গণনা করা হয়।আমরা দেখতে পারেন ক্ষয় হার মান আমরা OCP পদ্ধতি দ্বারা প্রাপ্ত উপসংহার মেনে চলতে.Tafel গ্রাফ উপর ভিত্তি করে, আমরা জারা বর্তমান ঘনত্ব পেতে পারেনiকর্আমাদের সিএস স্টুডিও সফটওয়্যারে ইন্টিগ্রেটেড বিশ্লেষণ ফিটিং টুল দ্বারা। তারপর অন্যান্য পরামিতি যেমন কাজ ইলেক্ট্রোড এলাকা, উপাদান ঘনত্ব, সমতুল্য ওজন,ক্ষয় হার গণনা করা হয়.
ধাপগুলো হল:ক্লিক করে ডাটা ফাইল আমদানি করুন
ডেটা ফিটিং
মোবাইলের তথ্য ক্লিক করুন। , এবং সেই অনুযায়ী মান লিখুন.
আপনি যদি পরীক্ষার আগে সেল এবং ইলেক্ট্রোড সেটিংসে প্যারামিটার সেট করে থাকেন, তাহলে আপনাকে সেল তথ্য আবার সেট করতে হবে না।ট্যাবেল ফিটিং এ ক্লিক করুন। অটো ট্যাবেল ফিটিং বা ম্যানুয়ালি ফিটিং নির্বাচন করুন অ্যানোড সেগমেন্ট / ক্যাথোড সেগমেন্টের তথ্যের জন্য, তারপর জারা বর্তমান ঘনত্ব, মুক্ত জারা সম্ভাব্যতা,ক্ষয় হার পাওয়া যায়আপনি মানচিত্রের মধ্যে উপযুক্ত ফলাফল টেনে আনতে পারেন।
3. ইআইএস পরিমাপ
পরীক্ষা → প্রতিবন্ধকতা → ইআইএস বনাম ফ্রিকোয়েন্সি
ইআইএস বনাম ফ্রিকোয়েন্সি
ইআইএস বিশ্লেষণ
Q235 কার্বন ইস্পাতের EIS 3.5% NaCl দ্রবণে নিম্নরূপঃ
Q235 কার্বন ইস্পাত প্রতিরোধের গ্রাফ- Nyquist
উপরের নাইকিস্ট গ্রাফটি ক্যাপাসিটেন্স আর্ক (নীল ফ্রেম দ্বারা চিহ্নিত) এবং ওয়ারবার্গ প্রতিবন্ধকতা (লাল ফ্রেম দ্বারা চিহ্নিত) দ্বারা গঠিত। সাধারণভাবে বলতে গেলে, ক্যাপাসিটেন্স আর্ক যত বড়,উপাদানটির জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা যত বেশি হবে.
Q235 কার্বন ইস্পাত EIS ফলাফলের জন্য সমতুল্য সার্কিট ফিটিং
পদক্ষেপগুলি নিম্নরূপঃক্যাপাসিট্যান্স আর্ক এর সমতুল্য সার্কিট আঁকুন - R1, C1, R2 পাওয়ার জন্য "দ্রুত ফিট" এর মডেলটি ব্যবহার করুন।ওয়ারবার্গের প্রতিরোধের অংশের সমতুল্য সার্কিট আঁকুন - Ws এর নির্দিষ্ট মান পেতে "দ্রুত ফিট" মডেলটি ব্যবহার করুন।কমপ্লেক্স সার্কিটে মান টেনে আনুন→ সমস্ত উপাদান টাইপ করুন ️ফ্রি+ ️ →ফিট ক্লিক করুনফলাফল থেকে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে ত্রুটিটি 5% এরও কম, যা নির্দেশ করে যে আমরা আঁকা স্ব-সংজ্ঞায়িত সমতুল্য সার্কিটটি প্রকৃত পরিমাপের প্রতিরোধের সার্কিটের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।বোড ফিটিং প্লট সাধারণত মূল প্লট অনুযায়ী হয়.
Bode: ফিটিং প্লট বনাম প্রকৃত পরিমাপের ফলাফল
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
