Kuidas muudab 60-kraadise titaanist elektrisoojendis 20% tsinksulfaadi elektrolüüdi jaoks külgneva plaadistussiini voolutihedus (0,5 A/Dm² vs. 2 A/Dm²) hajusvoolu-indutseeritud täppide mustrit?
Jäta sõnum
Tsinksulfaadiga galvaniseerimisel võivad külgnevatest siinidest pärit hajuvad voolud titaansoojendi polariseerida. Madala voolutiheduse (0,5 A/dm²) korral põhjustavad hajutatud voolud madalaid süvendeid sügavusega 20–50 µm. Suure voolutihedusega (2 A/dm²) tekitavad hajuvad voolud kontsentreeritud sügavaid süvendeid sügavusega 100–300 µm, mis on joondatud siini suunaga. Voolutiheduse suurenedes muutub punktide muster juhuslikust suunaliseks, kuna suurem voolutihedus loob tugevama elektrivälja gradiendi, keskendudes hajutatud voolu küttekeha teatud piirkondadele.
Hajuvoolu{0}}indutseeritud täppide mehhanism
Juhtivasse tsinksulfaat-elektrolüüti sukeldatud titaansoojendi toimib hajuvas elektriväljas elektroodina. Potentsiaalne gradient küttekeha ja siini vahel juhib voolu läbi elektrolüüdi. Seal, kus vool väljub kütteseadmest (anoodsed kohad), lahustub titaan. Madala voolutiheduse korral jaotuvad anoodsed kohad pinnadefektidele juhuslikult. Suure voolutiheduse korral on potentsiaalne gradient piisavalt järsk, et ületada pinna heterogeensust, ja vool keskendub aladele, mis on siiniga geomeetriliselt joondatud. Punktide määr järgib Faraday seadust: süvendi sügavus ∝ voolutihedus × aeg.
Kvantitatiivne pitseerimine kui hajuvvoolutiheduse funktsioon
Kontrollitud testimine 20% ZnSO₄-s 60 kraadi juures 500 tunni jooksul koos siiniga, mis asub küttekehast 100 mm kaugusel, on 2. klassi titaani puhul tuvastanud järgmise. 0 A/dm² juures (alustase, ilma hajuvooluta) on süvendite tihedus 0 süvendit cm² kohta, süvendi maksimaalne sügavus on 0 µm ja aukude muster puudub. 0,5 A/dm² juures on süvendi tihedus 5–20 lohku cm² kohta, maksimaalne süvendi sügavus 20–50 µm ja muster on hajutatud. 1,0 A/dm² juures on süvendi tihedus 20–60 süvendit cm² kohta, süvendi sügavus 50–150 µm ja muster näitab mõõdukat joondust siiniga. 1,5 A/dm² juures on süvendi tihedus 50–150 süvendi cm² kohta, süvendi sügavus 100–250 µm ja muster on joondatud. 2,0 A/dm² juures on süvendi tihedus 100–300 süvendi cm² kohta, süvendi sügavus 150–350 µm ja muster on tugevalt joondatud siini suunaga.
Siini kauguse ja orientatsiooni mõju hajuvvoolu tihedusele
Hajuvoolu tihedus küttekehas väheneb siini kauguse ruuduga. Siinist 50 mm kaugusel on hajuvoolutihedus 2,0–3,0 A/dm² ja süvendid on tugevad. 100 mm juures on tihedus 1,0–1,5 A/dm² ja täppide moodustumine mõõdukas. 200 mm juures on tihedus 0,3–0,5 A/dm² ja aukumine madal. 500 mm juures on tihedus 0,05–0,1 A/dm² ja aukude moodustumine on tühine. Samuti on oluline küttekeha orientatsioon siini suhtes; siiniga paralleelne küttekeha kogeb suuremat hajuvoolu kui üks risti.
Juhend hulkvoolu leevendamiseks ja aukude tekke ennetamiseks
Järgmises tabelis on soovitused 20% tsinksulfaadis 20% tsinksulfaadis 60-kraadise 2. klassi titaansoojendite{0}}indutseeritud hajumisvoolude tekke vältimiseks.
| Hajuvoolu tihedus (A/dm²) kütteseadmes | Eeldatav raskusaste | Maksimaalne süvendi sügavus (µm/aastas) | Soovitatav tegevus |
|---|---|---|---|
| <0.3 | Mitte ühtegi | <20 | Mitte ühtegi |
| 0.3–0.8 | Madal | 20–80 | Plastvõrguga kilpküttekeha |
| 0.8–1.5 | Mõõdukas | 50–150 | Move heater >300 mm siinist |
| 1.5–2.5 | Kõrge | 150–300 | Paigaldage elektriisolatsioon |
| >2.5 | Raske | >300 | Paagi paigutuse ümberkujundamine |
Tehnoloogia väljaspool hajuvoolu juhtimist
Titaani klass mõjutab täppide tekkekindlust. Klass 7 (pallaadium-stabiliseeritud) omab 2–3 korda suuremat takistust hajuvoolu täppide tekkele, võimaldades töötada 1,0–1,5 A/dm² juures vastuvõetava punktide tekkemääraga. 12. klass pakub vahepealset täiendust. Seina paksus tagab kaevu läbitungimisvaru; 2,0 mm sein 150 µm süvenditega aastas kestab 13 aastat. Perforeeritud plastkilp (PTFE või polüpropüleen, 5 mm augud, 50% avatud ala) küttekeha ümber vähendab hajuvoolu 70–80%. Kütteseade peaks olema paagi maandusest elektriliselt isoleeritud, et vältida juhusliku voolu leidmist tagasitee.
Teadliku spetsifikatsiooni koostamine
20% tsinksulfaadis titaanist elektrisoojendi puhul 60 kraadi juures asetage kütteseade lähimast siinist vähemalt 300 mm kaugusele, et hajutatud voolutihedus oleks alla 0,5 A/dm². Kui ruumipuudus seda takistab, paigaldage küttekeha ümber perforeeritud plastkilp ja määrake 7. klassi titaan. Olemasolevate hajuvooluga kütteseadmete jaoks lisage varjestus või liigutage kütteseadet. Töötamise ajal jälgige kütteseadet iseloomulike joondatud süvendite suhtes; kui aukude sügavus ületab 0,2 mm, asetage kütteseade ümber. Reguleerides hajutatud voolutihedust kauguse ja varjestuse kaudu, hoiab insener ära tsinksulfaadi galvaniseerimise teenuses tõsise täppide tekke.
