Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ.আপনি সীমিত CSS সমর্থন সহ একটি ব্রাউজার সংস্করণ ব্যবহার করছেন।সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড অক্ষম করুন)৷উপরন্তু, চলমান সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়া সাইট দেখাই।
একবারে তিনটি স্লাইডের একটি ক্যারোজেল প্রদর্শন করে৷একবারে তিনটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যেতে পূর্ববর্তী এবং পরবর্তী বোতামগুলি ব্যবহার করুন, অথবা একটি সময়ে তিনটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যেতে শেষে স্লাইডার বোতামগুলি ব্যবহার করুন৷
ডুপ্লেক্স 2205 স্টেইনলেস স্টিল (ডিএসএস) এর সাধারণ ডুপ্লেক্স কাঠামোর কারণে ভাল জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, তবে ক্রমবর্ধমান কঠোর CO2-ধারণকারী তেল এবং গ্যাস পরিবেশের ফলে বিভিন্ন মাত্রার ক্ষয় হয়, বিশেষ করে পিটিং, যা তেল এবং প্রাকৃতিক নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে মারাত্মকভাবে হুমকির মুখে ফেলে। গ্যাস অ্যাপ্লিকেশন।গ্যাস উন্নয়ন।এই কাজে, লেজার কনফোকাল মাইক্রোস্কোপি এবং এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপির সংমিশ্রণে একটি নিমজ্জন পরীক্ষা এবং একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরীক্ষা ব্যবহার করা হয়।ফলাফলগুলি দেখায় যে 2205 ডিএসএস পিটিং করার জন্য গড় সমালোচনামূলক তাপমাত্রা ছিল 66.9 ডিগ্রি সেলসিয়াস।যখন তাপমাত্রা 66.9 ℃ থেকে বেশি হয়, তখন পিটিং ব্রেকডাউন সম্ভাব্যতা, প্যাসিভেশন ব্যবধান এবং স্ব-জারা সম্ভাবনা হ্রাস পায়, আকার প্যাসিভেশন বর্তমান ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং পিটিং সংবেদনশীলতা বৃদ্ধি পায়।তাপমাত্রার আরও বৃদ্ধির সাথে, ক্যাপাসিটিভ আর্ক 2205 DSS-এর ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়, পৃষ্ঠের প্রতিরোধ এবং চার্জ স্থানান্তর প্রতিরোধ ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং n + p-বাইপোলার বৈশিষ্ট্য সহ পণ্যের ফিল্ম স্তরে দাতা এবং গ্রহণকারী বাহকের ঘনত্বও হ্রাস পায়। বাড়ে, ফিল্মের অভ্যন্তরীণ স্তরে Cr অক্সাইডের পরিমাণ হ্রাস পায়, বাইরের স্তরে Fe অক্সাইডের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়, ফিল্ম স্তরের দ্রবীভূতকরণ বৃদ্ধি পায়, স্থিতিশীলতা হ্রাস পায়, গর্তের সংখ্যা এবং ছিদ্রের আকার বৃদ্ধি পায়।
দ্রুত অর্থনৈতিক ও সামাজিক উন্নয়ন এবং সামাজিক অগ্রগতির পরিপ্রেক্ষিতে, তেল ও গ্যাস সম্পদের চাহিদা ক্রমাগত বাড়তে থাকে, তেল ও গ্যাসের উন্নয়নকে ধীরে ধীরে দক্ষিণ-পশ্চিমাঞ্চলীয় এবং উপকূলীয় অঞ্চলে আরও গুরুতর পরিস্থিতি এবং পরিবেশের সাথে স্থানান্তরিত করতে বাধ্য করে, তাই অপারেটিং শর্তাবলী downhole টিউব আরো এবং আরো গুরুতর হয়ে..অবনতি 1,2,3।তেল ও গ্যাস অনুসন্ধানের ক্ষেত্রে, যখন উত্পাদিত তরলে CO2 4 এবং লবণাক্ততা এবং ক্লোরিন কন্টেন্ট 5, 6 বৃদ্ধি পায়, তখন সাধারণ 7 কার্বন ইস্পাত পাইপ গুরুতর ক্ষয় সাপেক্ষে, এমনকি যদি ক্ষয় প্রতিরোধককে পাইপ স্ট্রিংয়ে পাম্প করা হয়, ক্ষয় কার্যকরভাবে দমন করা যাবে না ইস্পাত আর কঠোর ক্ষয়কারী CO28,9,10 পরিবেশে দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না।গবেষকরা আরও ভাল জারা প্রতিরোধের সাথে ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল (ডিএসএস) এর দিকে মনোনিবেশ করেছেন।2205 DSS, স্টিলে ফেরাইট এবং অস্টেনাইটের বিষয়বস্তু প্রায় 50%, চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, পৃষ্ঠের প্যাসিভেশন ফিল্মটি ঘন, চমৎকার অভিন্ন জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, দাম নিকেল-ভিত্তিক অ্যালয়গুলির চেয়ে কম 11 , 12. এইভাবে, 2205 DSS সাধারণত ক্ষয়কারী পরিবেশে চাপের জাহাজ, ক্ষয়কারী CO2 পরিবেশে তেলের কূপের আবরণ, অফশোর তেল এবং রাসায়নিক ক্ষেত্রগুলিতে ঘনীভূত করার ব্যবস্থার জন্য ওয়াটার কুলার হিসাবে ব্যবহৃত হয় 13, 14, 15, তবে 2205 DSS ক্ষয়কারী ছিদ্রও থাকতে পারে। সেবা.
বর্তমানে, CO2- এবং ক্ল-পিটিং ক্ষয় 2205 DSS-এর অনেক গবেষণা দেশে এবং বিদেশে [16,17,18] করা হয়েছে।Ebrahimi19 খুঁজে পেয়েছেন যে একটি NaCl দ্রবণে একটি পটাসিয়াম ডাইক্রোমেট লবণ যোগ করা 2205 DSS পিটিংকে বাধা দিতে পারে, এবং পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের ঘনত্ব বৃদ্ধি 2205 DSS পিটিং-এর গুরুতর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে।যাইহোক, পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটে NaCl এর একটি নির্দিষ্ট ঘনত্ব যোগ করার কারণে 2205 DSS-এর পিটিং সম্ভাব্যতা বৃদ্ধি পায় এবং NaCl ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়।Han20 দেখায় যে 30 থেকে 120°C তাপমাত্রায়, 2205 DSS প্যাসিভেটিং ফিল্মের গঠন হল Cr2O3 ভিতরের স্তর, FeO বাইরের স্তর এবং সমৃদ্ধ Cr এর মিশ্রণ;যখন তাপমাত্রা 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়ে যায়, তখন প্যাসিভেশন ফিল্মটি দ্রবীভূত হয়।, অভ্যন্তরীণ কাঠামো Cr2O3 এবং Cr(OH)3 তে পরিবর্তিত হয় এবং বাইরের স্তরটি Fe(II,III) অক্সাইড এবং Fe(III) হাইড্রক্সাইডে পরিবর্তিত হয়।Peguet21 দেখেছে যে NaCl দ্রবণে S2205 স্টেইনলেস স্টিলের স্থির পিটিং সাধারণত ক্রিটিক্যাল পিটিং টেম্পারেচার (CPT) এর নিচে নয় বরং ট্রান্সফর্মেশন টেম্পারেচার রেঞ্জে (TTI) ঘটে।Thiadi22 উপসংহারে পৌঁছেছে যে NaCl-এর ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে S2205 DSS-এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, এবং প্রয়োগের সম্ভাবনা যত বেশি নেতিবাচক হবে, উপাদানটির ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা তত খারাপ হবে।
এই নিবন্ধে, গতিশীল সম্ভাব্য স্ক্যানিং, প্রতিবন্ধক বর্ণালী, ধ্রুবক সম্ভাবনা, মট-স্কটকি বক্ররেখা এবং অপটিক্যাল ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি 2205 DSS-এর ক্ষয় আচরণের উপর উচ্চ লবণাক্ততা, উচ্চ Cl– ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার প্রভাব অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।এবং ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি, যা CO2 ধারণকারী তেল এবং গ্যাস পরিবেশে 2205 DSS-এর নিরাপদ অপারেশনের জন্য তাত্ত্বিক ভিত্তি প্রদান করে।
পরীক্ষার উপাদানটি সমাধানযুক্ত স্টিল 2205 DSS (স্টিল গ্রেড 110ksi) থেকে নির্বাচন করা হয়েছে এবং মূল রাসায়নিক গঠনটি সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল নমুনার আকার 10 মিমি × 10 মিমি × 5 মিমি, এটি তেল এবং পরম ইথানল অপসারণ এবং শুকানোর জন্য অ্যাসিটোন দিয়ে পরিষ্কার করা হয়।তামার তারের উপযুক্ত দৈর্ঘ্যের সাথে সংযোগ করার জন্য পরীক্ষার টুকরোটির পিছনে সোল্ডার করা হয়।ঢালাইয়ের পরে, ঢালাই পরীক্ষার টুকরোটির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা পরীক্ষা করতে একটি মাল্টিমিটার (VC9801A) ব্যবহার করুন এবং তারপরে ইপোক্সি দিয়ে অ-কার্যকর পৃষ্ঠটিকে সিল করুন।400#, 600#, 800#, 1200#, 2000# সিলিকন কার্বাইড ওয়াটার স্যান্ডপেপার ব্যবহার করুন 0.25um পলিশিং এজেন্ট দিয়ে পলিশিং মেশিনে কাজের পৃষ্ঠকে পলিশ করুন যতক্ষণ না পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra≤1.6um হয় এবং অবশেষে পরিষ্কার করে থার্মোস্ট্যাটে রাখুন .
একটি প্রিস্টন (P4000A) একটি তিন-ইলেক্ট্রোড সিস্টেম সহ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ওয়ার্কস্টেশন ব্যবহার করা হয়েছিল।1 cm2 এর ক্ষেত্রফল সহ একটি প্ল্যাটিনাম ইলেক্ট্রোড (Pt) সহায়ক ইলেক্ট্রোড হিসাবে কাজ করে, একটি DSS 2205 (1 cm2 এর ক্ষেত্রফল সহ) একটি কার্যকরী ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং একটি রেফারেন্স ইলেক্ট্রোড (Ag/AgCl) ছিল ব্যবহৃতপরীক্ষায় ব্যবহৃত মডেল সমাধানটি (সারণী 2) অনুসারে প্রস্তুত করা হয়েছিল।পরীক্ষার আগে, একটি উচ্চ-বিশুদ্ধতা N2 দ্রবণ (99.99%) 1 ঘন্টার জন্য পাস করা হয়েছিল, এবং তারপরে দ্রবণটি ডিঅক্সিজেনেট করতে 30 মিনিটের জন্য CO2 পাস করা হয়েছিল।, এবং দ্রবণে CO2 সর্বদা স্যাচুরেশন অবস্থায় ছিল।
প্রথমত, নমুনাটি পরীক্ষার সমাধান ধারণকারী ট্যাঙ্কে রাখুন এবং এটি একটি ধ্রুবক তাপমাত্রার জলের স্নানে রাখুন।প্রাথমিক সেটিং তাপমাত্রা হল 2°C, এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি 1°C/min হারে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং তাপমাত্রা পরিসীমা নিয়ন্ত্রিত হয়।2-80 ডিগ্রি সেলসিয়াসে।সেলসিয়াস।পরীক্ষাটি একটি ধ্রুবক সম্ভাব্য (-0.6142 Vs.Ag/AgCl) থেকে শুরু হয় এবং পরীক্ষার বক্ররেখা হল এটি বক্ররেখা।সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা পরীক্ষার মান অনুযায়ী, এটি বক্ররেখা জানা যেতে পারে।যে তাপমাত্রায় বর্তমান ঘনত্ব 100 μA/cm2 এ বৃদ্ধি পায় তাকে বলা হয় সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা।পিটিং এর গড় তাপমাত্রা হল 66.9 °C।মেরুকরণ বক্ররেখা এবং প্রতিবন্ধক বর্ণালীর জন্য পরীক্ষার তাপমাত্রা যথাক্রমে 30°C, 45°C, 60°C এবং 75°C হিসেবে বেছে নেওয়া হয়েছিল, এবং সম্ভাব্য বিচ্যুতি কমাতে একই নমুনা অবস্থার অধীনে পরীক্ষাটি তিনবার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল।
দ্রবণের সংস্পর্শে আসা একটি ধাতব নমুনা প্রথমে ক্যাথোড পটেনশিয়াল (-1.3 V) এ পোলারাইজ করা হয়েছিল 5 মিনিটের জন্য পোটেনটিওডাইনামিক মেরুকরণ বক্ররেখা পরীক্ষা করার আগে নমুনার কার্যকারী পৃষ্ঠে গঠিত অক্সাইড ফিল্মটি নির্মূল করার জন্য এবং তারপরে একটি উন্মুক্ত সার্কিট সম্ভাব্যতায়। 1 ঘন্টা পর্যন্ত জারা ভোল্টেজ প্রতিষ্ঠিত হবে না।গতিশীল সম্ভাব্য পোলারাইজেশন বক্ররেখার স্ক্যান রেট 0.333mV/s-এ সেট করা হয়েছিল এবং স্ক্যানের ব্যবধান সম্ভাব্য -0.3~1.2V বনাম OCP-এ সেট করা হয়েছিল৷পরীক্ষার নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে, একই পরীক্ষার শর্তগুলি 3 বার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল।
ইম্পিডেন্স স্পেকট্রাম টেস্টিং সফ্টওয়্যার - ভার্সা স্টুডিও।পরীক্ষাটি প্রথমে একটি স্থির ওপেন-সার্কিট সম্ভাব্যতায় করা হয়েছিল, বিকল্প ব্যাঘাত ভোল্টেজের প্রশস্ততা 10 mV সেট করা হয়েছিল এবং পরিমাপের ফ্রিকোয়েন্সি 10-2-105 Hz সেট করা হয়েছিল।পরীক্ষার পরে স্পেকট্রাম ডেটা।
বর্তমান সময় বক্ররেখা পরীক্ষার প্রক্রিয়া: অ্যানোডিক পোলারাইজেশন বক্ররেখার ফলাফল অনুযায়ী বিভিন্ন প্যাসিভেশন পটেনশিয়াল নির্বাচন করুন, ধ্রুবক সম্ভাবনায় এটি বক্ররেখা পরিমাপ করুন এবং ফিল্ম বিশ্লেষণের জন্য লাগানো বক্ররেখার ঢাল গণনা করতে ডবল লগারিদম বক্ররেখা ফিট করুন।প্যাসিভেটিং ফিল্ম গঠনের প্রক্রিয়া।
ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ স্থিতিশীল হওয়ার পরে, একটি মট-স্কটকি কার্ভ পরীক্ষা করুন।পরীক্ষা সম্ভাব্য স্ক্যান পরিসীমা 1.0~-1.0V (vS.Ag/AgCl), স্ক্যান রেট 20mV/s, পরীক্ষার ফ্রিকোয়েন্সি 1000Hz এ সেট করা, উত্তেজনা সংকেত 5mV।
এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (XPS) (ESCALAB 250Xi, UK) ব্যবহার করুন 2205 DSS ফিল্ম গঠনের পরে পৃষ্ঠের প্যাসিভেশন ফিল্মের রচনা এবং রাসায়নিক অবস্থা পরীক্ষা করতে এবং উচ্চতর সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে পরিমাপ ডেটা পিক-ফিট প্রক্রিয়াকরণ সম্পাদন করুন৷পারমাণবিক স্পেকট্রা এবং সম্পর্কিত সাহিত্যের ডাটাবেসের সাথে তুলনা করা হয়23 এবং C1s (284.8 eV) ব্যবহার করে ক্রমাঙ্কিত।একটি অতি-গভীর অপটিক্যাল ডিজিটাল মাইক্রোস্কোপ (জিস স্মার্ট জুম 5, জার্মানি) ব্যবহার করে ক্ষয়ের আকারবিদ্যা এবং নমুনার গর্তের গভীরতা চিহ্নিত করা হয়েছিল।
ধ্রুব সম্ভাব্য পদ্ধতি দ্বারা নমুনাটি একই সম্ভাব্য (-0.6142 V rel. Ag/AgCl) এ পরীক্ষা করা হয়েছিল এবং সময়ের সাথে জারা বর্তমান বক্ররেখা রেকর্ড করা হয়েছিল।CPT পরীক্ষার মান অনুযায়ী, ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে মেরুকরণ বর্তমান ঘনত্ব ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়।1 100 g/L Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2 সমন্বিত একটি সিমুলেটেড দ্রবণে 2205 DSS-এর সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা দেখায়।এটি দেখা যায় যে দ্রবণের কম তাপমাত্রায়, বর্তমান ঘনত্ব কার্যত ক্রমবর্ধমান পরীক্ষার সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয় না।এবং যখন দ্রবণের তাপমাত্রা একটি নির্দিষ্ট মান পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, তখন বর্তমান ঘনত্ব দ্রুত বৃদ্ধি পায়, যা নির্দেশ করে যে প্যাসিভেটিং ফিল্মের দ্রবীভূত হওয়ার হার দ্রবণের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পেয়েছে।যখন কঠিন দ্রবণের তাপমাত্রা 2°C থেকে প্রায় 67°C পর্যন্ত বৃদ্ধি করা হয়, তখন 2205DSS-এর মেরুকরণ বর্তমান ঘনত্ব 100µA/cm2-তে বৃদ্ধি পায় এবং 2205DSS-এর গড় ক্রিটিকাল পিটিং তাপমাত্রা হল 66.9°C, যা প্রায় 16.6°C 2205DSS এর চেয়ে বেশি।স্ট্যান্ডার্ড 3.5 wt।% NaCl (0.7 V)26.সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা পরিমাপের সময় প্রয়োগযোগ্য সম্ভাবনার উপর নির্ভর করে: প্রয়োগের সম্ভাবনা যত কম হবে, পরিমাপ করা সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা তত বেশি হবে।
100 g/L Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2 ধারণকারী একটি সিমুলেটেড দ্রবণে 2205 ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের সমালোচনামূলক তাপমাত্রা বক্ররেখা।
ডুমুর উপর.2 বিভিন্ন তাপমাত্রায় 100 g/L Cl- এবং স্যাচুরেটেড CO2 সমন্বিত সিমুলেটেড দ্রবণে 2205 DSS-এর ac impedance প্লট দেখায়।এটা দেখা যায় যে বিভিন্ন তাপমাত্রায় 2205DSS-এর Nyquist ডায়াগ্রামে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, মিড-ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম-ফ্রিকোয়েন্সি রেজিস্ট্যান্স-ক্যাপাসিট্যান্স আর্কস রয়েছে এবং রেজিস্ট্যান্স-ক্যাপাসিট্যান্স আর্কস অর্ধবৃত্তাকার নয়।ক্যাপাসিটিভ আর্কের ব্যাসার্ধ প্যাসিভেটিং ফিল্মের প্রতিরোধের মান এবং ইলেক্ট্রোড বিক্রিয়ার সময় চার্জ স্থানান্তর প্রতিরোধের মান প্রতিফলিত করে।এটি সাধারণত গৃহীত হয় যে ক্যাপাসিটিভ আর্কের ব্যাসার্ধ যত বড় হবে, দ্রবণে ধাতব স্তরের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা তত ভাল।30 ডিগ্রি সেলসিয়াসের দ্রবণ তাপমাত্রায়, নাইকুইস্ট ডায়াগ্রামে ক্যাপাসিটিভ আর্কের ব্যাসার্ধ এবং ইম্পিডেন্স মডুলাসের ডায়াগ্রামে ফেজ কোণ |Z|বোড সর্বোচ্চ এবং 2205 ডিএসএস জারা সর্বনিম্ন।দ্রবণের তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে |Z|ইম্পিডেন্স মডুলাস, আর্ক ব্যাসার্ধ এবং দ্রবণ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়, উপরন্তু, মধ্যবর্তী ফ্রিকোয়েন্সি অঞ্চলে ফেজ কোণটি 79 Ω থেকে 58 Ω পর্যন্ত হ্রাস পায়, একটি বিস্তৃত শিখর এবং একটি ঘন অভ্যন্তরীণ স্তর এবং একটি বিক্ষিপ্ত (ছিদ্রযুক্ত) বাইরের স্তর প্রধান। একটি inhomogenous প্যাসিভ ফিল্ম বৈশিষ্ট্য 28.অতএব, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, ধাতব স্তরের পৃষ্ঠে গঠিত প্যাসিভেটিং ফিল্মটি দ্রবীভূত হয় এবং ফাটল সৃষ্টি করে, যা স্তরটির প্রতিরক্ষামূলক বৈশিষ্ট্যগুলিকে দুর্বল করে এবং উপাদানের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতাকে ক্ষয় করে।
ইম্পিডেন্স স্পেকট্রাম ডেটা ফিট করার জন্য ZSimDeme সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে, ফিট করা সমতুল্য সার্কিট চিত্র 330-এ দেখানো হয়েছে, যেখানে Rs হল সিমুলেটেড সল্যুশন রেজিস্ট্যান্স, Q1 হল ফিল্ম ক্যাপাসিট্যান্স, Rf হল জেনারেট হওয়া প্যাসিভেটিং ফিল্মের রেজিস্ট্যান্স, Q2 হল ডবল লেয়ার ক্যাপ্যাসিট্যান্স, আর Rct হল চার্জ ট্রান্সফার রেজিস্ট্যান্স।টেবিলে ফিটিংয়ের ফলাফল থেকে।3 দেখায় যে সিমুলেটেড দ্রবণের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে n1 এর মান 0.841 থেকে 0.769 এ কমে যায়, যা দ্বি-স্তর ক্যাপাসিটরের মধ্যে ব্যবধান বৃদ্ধি এবং ঘনত্ব হ্রাস নির্দেশ করে।চার্জ স্থানান্তর প্রতিরোধের Rct ধীরে ধীরে 2.958×1014 থেকে 2.541×103 Ω cm2 এ হ্রাস পেয়েছে, যা উপাদানটির ক্ষয় প্রতিরোধের ধীরে ধীরে হ্রাস নির্দেশ করে।দ্রবণ Rs এর প্রতিরোধ ক্ষমতা 2.953 থেকে 2.469 Ω cm2 এ কমেছে, এবং প্যাসিভেটিং ফিল্মের ক্যাপাসিট্যান্স Q2 5.430 10-4 থেকে 1.147 10-3 Ω cm2 কমেছে, দ্রবণের পরিবাহিতা বৃদ্ধি পেয়েছে, প্যাসিভেটিং ফিল্মের স্থিতিশীলতা হ্রাস পেয়েছে , এবং সমাধান Cl-, SO42-, ইত্যাদি) মাধ্যমে বৃদ্ধি পায়, যা প্যাসিভেটিং ফিল্ম 31 এর ধ্বংসকে ত্বরান্বিত করে।এর ফলে ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের পৃষ্ঠে গঠিত ফিল্ম রেজিস্ট্যান্স Rf (4662 থেকে 849 Ω cm2 পর্যন্ত) হ্রাস পায় এবং মেরুকরণ প্রতিরোধের Rp (Rct+Rf) হ্রাস পায়।
অতএব, দ্রবণের তাপমাত্রা DSS 2205-এর ক্ষয় প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে। দ্রবণের কম তাপমাত্রায়, Fe2 + এর উপস্থিতিতে ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে একটি প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া ঘটে, যা দ্রুত দ্রবীভূত এবং ক্ষয় করতে অবদান রাখে। অ্যানোড, সেইসাথে পৃষ্ঠে গঠিত ফিল্মের প্যাসিভেশন, আরও সম্পূর্ণ এবং উচ্চ ঘনত্ব, সমাধানগুলির মধ্যে বৃহত্তর প্রতিরোধের চার্জ স্থানান্তর, ধাতব ম্যাট্রিক্সের দ্রবীভূতকরণকে ধীর করে দেয় এবং আরও ভাল জারা প্রতিরোধের প্রদর্শন করে।দ্রবণের তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে চার্জ ট্রান্সফার Rct-এর প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়, দ্রবণে আয়নগুলির মধ্যে বিক্রিয়ার হার ত্বরান্বিত হয় এবং আক্রমণাত্মক আয়নগুলির প্রসারণের হার ত্বরান্বিত হয়, যার ফলে প্রাথমিক ক্ষয়কারী পণ্যগুলি আবার পৃষ্ঠের উপর গঠিত হয়। ধাতু স্তর পৃষ্ঠ থেকে স্তর.একটি পাতলা প্যাসিভেটিং ফিল্ম সাবস্ট্রেটের প্রতিরক্ষামূলক বৈশিষ্ট্যকে দুর্বল করে দেয়।
ডুমুর উপর.চিত্র 4 বিভিন্ন তাপমাত্রায় 100 g/L Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2 ধারণকারী সিমুলেটেড সমাধানে 2205 DSS-এর গতিশীল সম্ভাব্য মেরুকরণ বক্ররেখা দেখায়।চিত্রটি থেকে দেখা যায় যে যখন সম্ভাব্যতা -0.4 থেকে 0.9 V এর মধ্যে থাকে, তখন বিভিন্ন তাপমাত্রায় অ্যানোড বক্ররেখায় সুস্পষ্ট প্যাসিভেশন অঞ্চল থাকে এবং স্ব-ক্ষয়ের সম্ভাবনা প্রায় -0.7 থেকে -0.5 V হয়। ঘনত্ব 100 μA/cm233 পর্যন্ত কারেন্ট বাড়ায় অ্যানোড বক্ররেখাকে সাধারণত পিটিং পটেনশিয়াল (Eb বা Etra) বলা হয়।তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে প্যাসিভেশন ব্যবধান হ্রাস পায়, স্ব-ক্ষয় সম্ভাবনা হ্রাস পায়, জারা বর্তমান ঘনত্ব বাড়তে থাকে এবং মেরুকরণ বক্ররেখা ডানদিকে সরে যায়, যা নির্দেশ করে যে সিমুলেটেড দ্রবণে DSS 2205 দ্বারা গঠিত ফিল্মটি সক্রিয় রয়েছে কার্যকলাপ100 g/l Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2 এর উপাদান, ক্ষয় সৃষ্টির প্রতি সংবেদনশীলতা বাড়ায়, আক্রমণাত্মক আয়ন দ্বারা সহজেই ক্ষতিগ্রস্ত হয়, যা ধাতব ম্যাট্রিক্সের ক্ষয় বৃদ্ধি এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।
সারণি 4 থেকে দেখা যায় যে যখন তাপমাত্রা 30°C থেকে 45°C পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, তখন সংশ্লিষ্ট অতি-প্যাসিভেশন সম্ভাবনা সামান্য হ্রাস পায়, কিন্তু সংশ্লিষ্ট আকারের প্যাসিভেশন বর্তমান ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, যা নির্দেশ করে যে এইগুলির অধীনে প্যাসিভেটিং ফিল্মের সুরক্ষা ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে পরিস্থিতি বৃদ্ধি পায়।যখন তাপমাত্রা 60 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছায়, তখন সংশ্লিষ্ট পিটিং সম্ভাব্যতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায় এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এই প্রবণতা আরও স্পষ্ট হয়ে ওঠে।এটি লক্ষ করা উচিত যে 75°C এ চিত্রটিতে একটি উল্লেখযোগ্য ক্ষণস্থায়ী বর্তমান শিখর উপস্থিত হয়, যা নমুনা পৃষ্ঠে মেটাস্টেবল পিটিং ক্ষয়ের উপস্থিতি নির্দেশ করে।
অতএব, দ্রবণের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, দ্রবণে দ্রবীভূত অক্সিজেনের পরিমাণ হ্রাস পায়, ফিল্ম পৃষ্ঠের pH মান হ্রাস পায় এবং প্যাসিভেটিং ফিল্মের স্থায়িত্ব হ্রাস পায়।উপরন্তু, দ্রবণের তাপমাত্রা যত বেশি হবে, দ্রবণে আক্রমনাত্মক আয়নের কার্যকলাপ তত বেশি হবে এবং সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠের ফিল্ম স্তরের ক্ষতির হার তত বেশি হবে।ফিল্ম স্তরে গঠিত অক্সাইডগুলি সহজেই পড়ে যায় এবং ফিল্ম স্তরে ক্যাটেশনের সাথে বিক্রিয়া করে দ্রবণীয় যৌগ তৈরি করে, যা পিটিংয়ের সম্ভাবনা বাড়ায়।যেহেতু পুনরুত্থিত ফিল্ম স্তরটি তুলনামূলকভাবে আলগা, তাই সাবস্ট্রেটের প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব কম, যা ধাতব স্তরের ক্ষয় বাড়ায়।গতিশীল মেরুকরণ সম্ভাব্য পরীক্ষার ফলাফল ইম্পিডেন্স স্পেকট্রোস্কোপির ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
ডুমুর উপর.চিত্র 5a 100 g/L Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2 ধারণকারী একটি মডেল দ্রবণে এটি 2205 DSS-এর জন্য বক্ররেখা দেখায়।সময়ের একটি ফাংশন হিসাবে প্যাসিভেশন বর্তমান ঘনত্ব বিভিন্ন তাপমাত্রায় 1 ঘন্টার জন্য পোলারাইজেশনের পরে প্রাপ্ত হয়েছিল -300 mV (Ag/AgCl এর সাথে সম্পর্কিত)।এটি দেখা যায় যে একই সম্ভাব্য এবং বিভিন্ন তাপমাত্রায় 2205 ডিএসএসের প্যাসিভেশন বর্তমান ঘনত্বের প্রবণতা মূলত একই, এবং প্রবণতাটি সময়ের সাথে ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং মসৃণ হতে থাকে।তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বৃদ্ধির সাথে সাথে, 2205 DSS-এর প্যাসিভেশন কারেন্ট ঘনত্ব বৃদ্ধি পেয়েছে, যা মেরুকরণের ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল, যা ইঙ্গিত দেয় যে ধাতব স্তরের ফিল্ম স্তরের প্রতিরক্ষামূলক বৈশিষ্ট্যগুলি দ্রবণ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পেয়েছে।
একই ফিল্ম গঠনের সম্ভাব্যতা এবং বিভিন্ন তাপমাত্রায় 2205 DSS এর সম্ভাব্য পোলারাইজেশন বক্ররেখা।(a) বর্তমান ঘনত্ব বনাম সময়, (b) প্যাসিভ ফিল্ম গ্রোথ লগারিদম।
একই ফিল্ম গঠন সম্ভাবনার জন্য বিভিন্ন তাপমাত্রায় প্যাসিভেশন বর্তমান ঘনত্ব এবং সময়ের মধ্যে সম্পর্ক অনুসন্ধান করুন, যেমনটি (1)34-এ দেখানো হয়েছে:
যেখানে আমি ফিল্ম গঠন সম্ভাব্য, A/cm2 এ প্যাসিভেশন বর্তমান ঘনত্ব।A হল কর্মক্ষম ইলেক্ট্রোডের ক্ষেত্রফল, cm2।K হল এতে লাগানো বক্ররেখার ঢাল।t সময়, এস
ডুমুর উপর.5b একই ফিল্ম গঠনের সম্ভাবনায় বিভিন্ন তাপমাত্রায় 2205 DSS-এর জন্য logI এবং logt কার্ভ দেখায়।সাহিত্যের তথ্য অনুসারে, 35 যখন রেখাটি K = -1 ঢালু হয়, তখন সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে গঠিত ফিল্ম স্তরটি ঘন হয় এবং ধাতব স্তরের আরও ভাল ক্ষয় প্রতিরোধ করে।এবং যখন সরলরেখাটি K = -0.5 ঢালে, তখন পৃষ্ঠের উপর গঠিত ফিল্ম স্তরটি আলগা হয়, এতে অনেকগুলি ছোট গর্ত থাকে এবং ধাতব স্তরের দুর্বল ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে।এটি দেখা যায় যে 30°C, 45°C, 60°C, এবং 75°C এ, নির্বাচিত রৈখিক ঢাল অনুসারে ফিল্ম স্তরের গঠন ঘন ছিদ্র থেকে আলগা ছিদ্রে পরিবর্তিত হয়।পয়েন্ট ডিফেক্ট মডেল (PDM)36,37 অনুসারে এটি দেখা যায় যে পরীক্ষার সময় প্রয়োগ করা সম্ভাব্য বর্তমান ঘনত্বকে প্রভাবিত করে না, এটি নির্দেশ করে যে তাপমাত্রা সরাসরি পরীক্ষার সময় অ্যানোড কারেন্ট ঘনত্বের পরিমাপকে প্রভাবিত করে, তাই বর্তমান ঘনত্ব ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়।সমাধান, এবং 2205 DSS এর ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়।
ডিএসএস-এ গঠিত পাতলা ফিল্ম স্তরের অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্যগুলি এর জারা প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে38, সেমিকন্ডাক্টরের ধরন এবং পাতলা ফিল্ম স্তরের বাহক ঘনত্ব পাতলা ফিল্ম স্তর DSS39,40 এর ক্র্যাকিং এবং পিটিংকে প্রভাবিত করে যেখানে ক্যাপাসিট্যান্স সি এবং ই সম্ভাব্য পাতলা ফিল্ম স্তরটি এমএস সম্পর্ককে সন্তুষ্ট করে, সেমিকন্ডাক্টরের স্পেস চার্জ নিম্নলিখিত উপায়ে গণনা করা হয়:
সূত্রে, ε হল ঘরের তাপমাত্রায় প্যাসিভেটিং ফিল্মের পারমিটিভিটি, 1230 এর সমান, ε0 হল ভ্যাকুয়াম পারমিটিভিটি, সমান 8.85 × 10-14 F/cm, E হল সেকেন্ডারি চার্জ (1.602 × 10-19 C) ;ND হল n-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর দাতাদের ঘনত্ব, cm–3, NA হল p-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের গ্রহণকারী ঘনত্ব, cm–3, EFB হল ফ্ল্যাট-ব্যান্ড পটেনশিয়াল, V, K হল বোল্টজম্যানের ধ্রুবক, 1.38 × 10–3 .23 J/K, T – তাপমাত্রা, K।
লাগানো রেখার ঢাল এবং ইন্টারসেপ্ট পরিমাপ করা MS বক্ররেখা, প্রয়োগকৃত ঘনত্ব (ND), গৃহীত ঘনত্ব (NA), এবং ফ্ল্যাট ব্যান্ড পটেনশিয়াল (Efb)42 এর সাথে একটি রৈখিক বিচ্ছেদ ফিট করে গণনা করা যেতে পারে।
ডুমুর উপর.6 একটি 2205 DSS ফিল্মের পৃষ্ঠ স্তরের মট-স্কটকি বক্ররেখা দেখায় যা 100 g/l Cl- ধারণকারী একটি সিমুলেটেড দ্রবণে গঠিত এবং 1 ঘন্টার জন্য সম্ভাব্য (-300 mV) এ CO2 দিয়ে স্যাচুরেটেড।এটি দেখা যায় যে বিভিন্ন তাপমাত্রায় গঠিত সমস্ত পাতলা-ফিল্ম স্তরগুলিতে n+p-টাইপ বাইপোলার সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্য রয়েছে।এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে দ্রবণ অ্যানয়ন সিলেক্টিভিটি রয়েছে, যা প্যাসিভেশন ফিল্মের মাধ্যমে স্টেইনলেস স্টিলের ক্যাটেশনকে দ্রবণে ছড়িয়ে পড়া থেকে বাধা দিতে পারে, অন্যদিকে পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের ক্যাটেশন সিলেক্টিভিটি রয়েছে, যা প্যাসিভেশন ক্রসিং থেকে দ্রবণে ক্ষয়কারী অ্যানয়নগুলিকে প্রতিরোধ করতে পারে। সাবস্ট্রেট 26 পৃষ্ঠের উপর আউট.এটিও দেখা যায় যে দুটি ফিটিং বক্ররেখার মধ্যে একটি মসৃণ রূপান্তর রয়েছে, ফিল্মটি একটি ফ্ল্যাট ব্যান্ড অবস্থায় রয়েছে এবং ফ্ল্যাট ব্যান্ড সম্ভাব্য Efb একটি অর্ধপরিবাহীর শক্তি ব্যান্ডের অবস্থান নির্ধারণ করতে এবং এর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মূল্যায়ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। স্থিতিশীলতা43..
সারণি 5-এ দেখানো MC কার্ভ ফিটিং ফলাফল অনুসারে, বহির্গামী ঘনত্ব (ND) এবং গ্রহণকারী ঘনত্ব (NA) এবং একই মাত্রার একই ক্রমে সমতল ব্যান্ড সম্ভাব্য Efb 44 গণনা করা হয়েছিল।প্রয়োগকৃত ক্যারিয়ার কারেন্টের ঘনত্ব প্রধানত স্পেস চার্জ লেয়ারের বিন্দু ত্রুটি এবং প্যাসিভেটিং ফিল্মের পিটিং সম্ভাবনাকে চিহ্নিত করে।প্রয়োগকৃত ক্যারিয়ারের ঘনত্ব যত বেশি হবে, ফিল্ম স্তরটি তত সহজে ভাঙ্গবে এবং সাবস্ট্রেট ক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা তত বেশি হবে।উপরন্তু, দ্রবণের তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বৃদ্ধির সাথে, ফিল্ম স্তরে ND নির্গমনকারী ঘনত্ব 5.273×1020 cm-3 থেকে 1.772×1022 cm-3, এবং NA হোস্টের ঘনত্ব 4.972×1021 থেকে বেড়ে 4.592 হয়েছে ×1023।সেমি - যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে।3, ফ্ল্যাট ব্যান্ড সম্ভাব্যতা 0.021 V থেকে 0.753 V পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, দ্রবণে বাহকের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, দ্রবণে আয়নগুলির মধ্যে প্রতিক্রিয়া তীব্র হয় এবং ফিল্ম স্তরের স্থায়িত্ব হ্রাস পায়।দ্রবণের তাপমাত্রা যত বাড়বে, আনুমানিক রেখার ঢালের পরম মান যত কম হবে, দ্রবণে বাহকগুলির ঘনত্ব তত বেশি হবে, আয়নগুলির মধ্যে প্রসারণের হার তত বেশি হবে এবং আয়নের শূন্যস্থানের সংখ্যা তত বেশি হবে। ফিল্ম স্তর পৃষ্ঠ., যার ফলে ধাতব স্তর, স্থায়িত্ব এবং জারা প্রতিরোধের 46,47 হ্রাস করা হয়।
ফিল্মের রাসায়নিক সংমিশ্রণ ধাতব ক্যাটেশনের স্থায়িত্ব এবং সেমিকন্ডাক্টরগুলির কার্যকারিতার উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন একটি স্টেইনলেস স্টিল ফিল্ম গঠনে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে।ডুমুর উপর.চিত্র 7 100 g/L Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2 ধারণকারী একটি সিমুলেটেড দ্রবণে 2205 DSS ফিল্মের পৃষ্ঠ স্তরের সম্পূর্ণ XPS বর্ণালী দেখায়।বিভিন্ন তাপমাত্রায় চিপ দ্বারা গঠিত ফিল্মগুলির প্রধান উপাদানগুলি মূলত একই, এবং ফিল্মগুলির প্রধান উপাদানগুলি হল Fe, Cr, Ni, Mo, O, N, এবং C৷ অতএব, ফিল্ম স্তরের প্রধান উপাদানগুলি হল Fe , Cr, Ni, Mo, O, N এবং C. Cr অক্সাইড, Fe অক্সাইড এবং হাইড্রক্সাইড এবং অল্প পরিমাণ Ni এবং Mo অক্সাইড সহ ধারক।
সম্পূর্ণ XPS 2205 DSS স্পেকট্রা বিভিন্ন তাপমাত্রায় নেওয়া।(a) 30°С, (b) 45°С, (c) 60°С, (d) 75°С।
ফিল্মের মূল রচনাটি প্যাসিভেটিং ফিল্মের যৌগগুলির তাপগতিগত বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সম্পর্কিত।ফিল্ম স্তরের প্রধান উপাদানগুলির বাঁধাই শক্তি অনুসারে, টেবিলে দেওয়া হয়েছে।6, এটি দেখা যায় যে Cr2p3/2 এর বৈশিষ্ট্যযুক্ত বর্ণালী শিখরগুলিকে ধাতু Cr0 (573.7 ± 0.2 eV), Cr2O3 (574.5 ± 0.3 eV), এবং Cr(OH)3 ( 575.4 ± 0. 1 eV) হিসাবে বিভক্ত করা হয়েছে। চিত্র 8a তে দেখানো হয়েছে, যেখানে Cr উপাদান দ্বারা গঠিত অক্সাইড হল ফিল্মের প্রধান উপাদান, যা ফিল্মের ক্ষয় প্রতিরোধে এবং এর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পারফরম্যান্সে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।ফিল্ম স্তরে Cr2O3 এর আপেক্ষিক সর্বোচ্চ তীব্রতা Cr(OH)3 এর চেয়ে বেশি।যাইহোক, কঠিন দ্রবণ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, Cr2O3 এর আপেক্ষিক শিখর ধীরে ধীরে দুর্বল হতে থাকে, যখন Cr(OH)3 এর আপেক্ষিক শিখর ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, যা Cr2O3 থেকে Cr(OH) এ ফিল্ম স্তরের প্রধান Cr3+ এর সুস্পষ্ট রূপান্তর নির্দেশ করে। 3, এবং দ্রবণের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।
Fe2p3/2 এর বৈশিষ্ট্যযুক্ত বর্ণালীর শিখরগুলির বাঁধাই শক্তিতে প্রধানত ধাতব অবস্থার চারটি শিখর রয়েছে Fe0 (706.4 ± 0.2 eV), Fe3O4 (707.5 ± 0.2 eV), FeO (709.5 ± 0.1 eV ) এবং FeOO17 (709.5 ± 0.1 eV)। eV) ± 0.3 eV), যেমন চিত্র 8b এ দেখানো হয়েছে, Fe প্রধানত Fe2+ এবং Fe3+ আকারে গঠিত ফিল্মে উপস্থিত।FeO থেকে Fe2+ নিম্ন বাইন্ডিং এনার্জি পিকগুলিতে Fe(II) এর উপর আধিপত্য বিস্তার করে, যখন Fe3O4 এবং Fe(III) FeOOH যৌগগুলি উচ্চ বাইন্ডিং এনার্জি পিকগুলিতে প্রাধান্য দেয় 48,49৷Fe3+ শিখরের আপেক্ষিক তীব্রতা Fe2+ এর চেয়ে বেশি, কিন্তু Fe3+ শিখরের আপেক্ষিক তীব্রতা ক্রমবর্ধমান দ্রবণ তাপমাত্রার সাথে হ্রাস পায়, এবং Fe2+ শিখরের আপেক্ষিক তীব্রতা বৃদ্ধি পায়, যা থেকে ফিল্ম স্তরের প্রধান পদার্থের পরিবর্তন নির্দেশ করে দ্রবণের তাপমাত্রা বাড়াতে Fe3+ থেকে Fe2+।
Mo3d5/2 এর বৈশিষ্ট্যযুক্ত বর্ণালী শিখরগুলি প্রধানত দুটি পিক পজিশন নিয়ে গঠিত Mo3d5/2 এবং Mo3d3/243.50, যখন Mo3d5/2-এর মধ্যে রয়েছে ধাতব Mo (227.5 ± 0.3 eV), Mo4+ (228.9 ± 0.2 eV) এবং Mo6+ (320.4 ± eV) ), যখন Mo3d3/2-এ ধাতব Mo (230.4 ± 0.1 eV), Mo4+ (231.5 ± 0.2 eV) এবং Mo6+ (232, 8 ± 0.1 eV) যেমন চিত্র 8c-তে দেখানো হয়েছে, তাই Mo উপাদান তিনটির বেশি ভ্যালেন্সে বিদ্যমান ফিল্ম স্তরের অবস্থা।Ni2p3/2 এর চরিত্রগত বর্ণালী শিখরগুলির বাঁধাই শক্তিগুলি যথাক্রমে Ni0 (852.4 ± 0.2 eV) এবং NiO (854.1 ± 0.2 eV) নিয়ে গঠিত, যেমনটি চিত্র 8g এ দেখানো হয়েছে।বৈশিষ্ট্যগত N1s শিখর N (399.6 ± 0.3 eV) নিয়ে গঠিত, যেমন চিত্র 8d-এ দেখানো হয়েছে।বৈশিষ্ট্যযুক্ত O1s চূড়াগুলির মধ্যে রয়েছে O2- (529.7 ± 0.2 eV), OH- (531.2 ± 0.2 eV) এবং H2O (531.8 ± 0.3 eV), যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে। ফিল্ম স্তরের প্রধান উপাদানগুলি হল (OH- এবং O2 -) , যা প্রধানত ফিল্ম স্তরে Cr এবং Fe এর অক্সিডেশন বা হাইড্রোজেন জারণের জন্য ব্যবহৃত হয়।OH-এর আপেক্ষিক সর্বোচ্চ তীব্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে কারণ তাপমাত্রা 30°C থেকে 75°C এ বৃদ্ধি পেয়েছে।অতএব, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, ফিল্ম স্তরে O2- এর প্রধান উপাদান গঠন O2- থেকে OH- এবং O2-তে পরিবর্তিত হয়।
ডুমুর উপর.চিত্র 9 100 g/L Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2 সমন্বিত একটি মডেল দ্রবণে গতিশীল সম্ভাব্য মেরুকরণের পরে নমুনা 2205 DSS-এর মাইক্রোস্কোপিক পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা দেখায়।এটি দেখা যায় যে বিভিন্ন তাপমাত্রায় মেরুকৃত নমুনার পৃষ্ঠে বিভিন্ন ডিগ্রির ক্ষয়কারী গর্ত রয়েছে, এটি আক্রমনাত্মক আয়নের দ্রবণে ঘটে এবং দ্রবণের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে আরও গুরুতর ক্ষয় দেখা দেয়। নমুনা পৃষ্ঠ.স্তর.প্রতি ইউনিট এলাকায় পিটিং পিটের সংখ্যা এবং ক্ষয় কেন্দ্রের গভীরতা বৃদ্ধি পায়।
মডেল সলিউশনে 2205 DSS এর জারা বক্ররেখা 100 g/l Cl– এবং বিভিন্ন তাপমাত্রায় স্যাচুরেটেড CO2 (a) 30°C, (b) 45°C, (c) 60°C, (d) 75°C।
অতএব, তাপমাত্রা বৃদ্ধি ডিএসএসের প্রতিটি উপাদানের ক্রিয়াকলাপকে বাড়িয়ে তুলবে, সেইসাথে আক্রমনাত্মক পরিবেশে আক্রমনাত্মক আয়নগুলির কার্যকলাপ বৃদ্ধি করবে, যার ফলে নমুনা পৃষ্ঠের একটি নির্দিষ্ট মাত্রার ক্ষতি হবে, যা পিটিং কার্যকলাপকে বাড়িয়ে তুলবে।, এবং জারা গর্ত গঠন বৃদ্ধি হবে.পণ্য গঠনের হার বৃদ্ধি পাবে এবং উপাদানের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পাবে51,52,53,54,55।
ডুমুর উপর.10 ফিল্ড অপটিক্যাল ডিজিটাল মাইক্রোস্কোপের একটি অতি উচ্চ গভীরতার সাথে পোলারাইজড একটি 2205 DSS নমুনার আকারবিদ্যা এবং পিটিং গভীরতা দেখায়।ডুমুর থেকে।10a দেখায় যে বড় গর্তের আশেপাশে ছোট জারা পিটগুলিও উপস্থিত হয়েছিল, যা নির্দেশ করে যে নমুনা পৃষ্ঠের প্যাসিভেটিং ফিল্মটি একটি প্রদত্ত বর্তমান ঘনত্বে ক্ষয় গর্ত তৈরির সাথে আংশিকভাবে ধ্বংস হয়ে গেছে এবং সর্বোচ্চ পিটিং গভীরতা ছিল 12.9 µm।চিত্র 10b এ দেখানো হয়েছে।
ডিএসএস ভাল জারা প্রতিরোধের দেখায়, প্রধান কারণ হল যে ইস্পাতের পৃষ্ঠে গঠিত ফিল্মটি দ্রবণে ভালভাবে সুরক্ষিত, মট-স্কটকি, উপরের XPS ফলাফল এবং সম্পর্কিত সাহিত্য 13,56,57,58 অনুসারে, ফিল্মটি মূলত নিম্নলিখিতগুলির মধ্য দিয়ে যায় এটি Fe এবং Cr এর জারণ প্রক্রিয়া।
Fe2+ ফিল্ম এবং দ্রবণের মধ্যে ইন্টারফেস 53-এ সহজেই দ্রবীভূত হয় এবং অবক্ষয় করে এবং ক্যাথোডিক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
ক্ষয়প্রাপ্ত অবস্থায়, একটি দ্বি-স্তর কাঠামোগত ফিল্ম গঠিত হয়, যা প্রধানত আয়রন এবং ক্রোমিয়াম অক্সাইডের একটি অভ্যন্তরীণ স্তর এবং একটি বাইরের হাইড্রক্সাইড স্তর নিয়ে গঠিত এবং আয়নগুলি সাধারণত ফিল্মের ছিদ্রগুলিতে বৃদ্ধি পায়।প্যাসিভেটিং ফিল্মের রাসায়নিক গঠন তার অর্ধপরিবাহী বৈশিষ্ট্যের সাথে সম্পর্কিত, যেমনটি মট-স্কটকি বক্ররেখা দ্বারা প্রমাণিত, যা ইঙ্গিত করে যে প্যাসিভেটিং ফিল্মের রচনাটি n+p-টাইপ এবং বাইপোলার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।XPS ফলাফলগুলি দেখায় যে প্যাসিভেটিং ফিল্মের বাইরের স্তরটি মূলত ফে অক্সাইড এবং হাইড্রক্সাইড দ্বারা গঠিত যা এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে এবং অভ্যন্তরীণ স্তরটি প্রধানত পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শনকারী Cr অক্সাইড এবং হাইড্রক্সাইড দ্বারা গঠিত।
2205 DSS এর উচ্চ Cr17.54 বিষয়বস্তুর কারণে উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং ডুপ্লেক্স কাঠামোর মধ্যে মাইক্রোস্কোপিক গ্যালভানিক ক্ষয়55 এর কারণে বিভিন্ন মাত্রার পিটিং প্রদর্শন করে।পিটিং জারা হল ডিএসএস-এর সবচেয়ে সাধারণ ধরনের ক্ষয়গুলির মধ্যে একটি, এবং তাপমাত্রা হল একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ যা পিটিং ক্ষয়ের আচরণকে প্রভাবিত করে এবং এটি ডিএসএস প্রতিক্রিয়া60,61-এর তাপগতি এবং গতিশীল প্রক্রিয়াগুলির উপর প্রভাব ফেলে।সাধারণত, Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2-এর উচ্চ ঘনত্ব সহ একটি সিমুলেটেড দ্রবণে, তাপমাত্রা স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের অধীনে স্ট্রেস ক্ষয় ক্র্যাকিংয়ের সময় পিটিং গঠন এবং ফাটলগুলির সূচনাকেও প্রভাবিত করে এবং পিটিং-এর সমালোচনামূলক তাপমাত্রা মূল্যায়নের জন্য নির্ধারিত হয়। জারা প্রতিরোধের.ডিএসএসউপাদান, যা তাপমাত্রায় ধাতব ম্যাট্রিক্সের সংবেদনশীলতা প্রতিফলিত করে, সাধারণত প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উপাদান নির্বাচনের একটি গুরুত্বপূর্ণ রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়।সিমুলেটেড দ্রবণে 2205 DSS-এর গড় সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা হল 66.9°C, যা 3.5% NaCl সহ সুপার 13Cr স্টেইনলেস স্টিলের তুলনায় 25.6°C বেশি, কিন্তু সর্বোচ্চ পিটিং গভীরতা 12.9 µm62 এ পৌঁছেছে।ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ফলাফলগুলি আরও নিশ্চিত করেছে যে ফেজ কোণের অনুভূমিক অঞ্চল এবং ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে কম্পাঙ্ক সংকীর্ণ, এবং ফেজ কোণ 79° থেকে 58° পর্যন্ত কমে গেলে |Z|-এর মান1.26×104 থেকে কমে 1.58×103 Ω cm2 হয়।চার্জ ট্রান্সফার রেজিস্ট্যান্স Rct 2.958 1014 থেকে 2.541 103 Ω cm2 কমেছে, সল্যুশন রেজিস্ট্যান্স Rs 2.953 থেকে 2.469 Ω cm2 হয়েছে, ফিল্ম রেজিস্ট্যান্স Rf 5.430 10-4 cm2 থেকে 1031-1.আক্রমনাত্মক দ্রবণের পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়, ধাতব ম্যাট্রিক্স ফিল্ম স্তরের স্থায়িত্ব হ্রাস পায়, এটি সহজেই দ্রবীভূত হয় এবং ফাটল ধরে।স্ব-জারা বর্তমান ঘনত্ব 1.482 থেকে 2.893×10-6 A cm-2 পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে এবং স্ব-ক্ষয়ের সম্ভাবনা -0.532 থেকে -0.621V-এ কমেছে।এটি দেখা যায় যে তাপমাত্রার পরিবর্তন ফিল্ম স্তরের অখণ্ডতা এবং ঘনত্বকে প্রভাবিত করে।
বিপরীতে, Cl- এর একটি উচ্চ ঘনত্ব এবং CO2-এর একটি স্যাচুরেটেড দ্রবণ ধীরে ধীরে ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে প্যাসিভেটিং ফিল্মের পৃষ্ঠে Cl--এর শোষণ ক্ষমতা বাড়ায়, প্যাসিভেশন ফিল্মের স্থায়িত্ব অস্থির হয়ে ওঠে এবং প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব পড়ে। সাবস্ট্রেট দুর্বল হয়ে যায় এবং পিটিং এর সংবেদনশীলতা বৃদ্ধি পায়।এই ক্ষেত্রে, দ্রবণে ক্ষয়কারী আয়নগুলির কার্যকলাপ বৃদ্ধি পায়, অক্সিজেনের পরিমাণ হ্রাস পায় এবং ক্ষয়প্রাপ্ত উপাদানের পৃষ্ঠের ফিল্মটি দ্রুত পুনরুদ্ধার করা কঠিন, যা পৃষ্ঠের ক্ষয়কারী আয়নগুলির আরও শোষণের জন্য আরও অনুকূল পরিস্থিতি তৈরি করে।উপাদান হ্রাস63.রবিনসন এট আল।[৬৪] দেখিয়েছেন যে দ্রবণের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে গর্তের বৃদ্ধির হার ত্বরান্বিত হয় এবং দ্রবণে আয়নগুলির বিচ্ছুরণের হারও বৃদ্ধি পায়।যখন তাপমাত্রা 65 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়ে যায়, তখন ক্ল-আয়নযুক্ত দ্রবণে অক্সিজেনের দ্রবীভূত ক্যাথোডিক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াকে ধীর করে দেয়, পিটিং এর হার হ্রাস পায়।Han20 একটি CO2 পরিবেশে 2205 ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের জারা আচরণের উপর তাপমাত্রার প্রভাব তদন্ত করেছে।ফলাফলগুলি দেখায় যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে ক্ষয়কারী পণ্যের পরিমাণ এবং উপাদানের পৃষ্ঠে সঙ্কুচিত গহ্বরের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পায়।একইভাবে, যখন তাপমাত্রা 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়ে যায়, তখন পৃষ্ঠের অক্সাইড ফিল্মটি ভেঙে যায় এবং গর্তের ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি হয়।Lu4 2205 ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের জারা আচরণের উপর তাপমাত্রার প্রভাব তদন্ত করেছে যা CO2 ধারণকারী ভূ-তাপীয় পরিবেশে প্যাসিভেশন থেকে সক্রিয়করণ পর্যন্ত।তাদের ফলাফলগুলি দেখায় যে 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নীচে একটি পরীক্ষা তাপমাত্রায়, গঠিত ফিল্মটির একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত নিরাকার কাঠামো থাকে এবং ভিতরের ইন্টারফেসে একটি নিকেল-সমৃদ্ধ স্তর থাকে এবং 300 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায়, ফলে জারা পণ্যটির একটি ন্যানোস্কেল কাঠামো থাকে। .-পলিক্রিস্টালাইন FeCr2O4, CrOOH এবং NiFe2O4।
ডুমুর উপর.11 হল 2205 DSS এর ক্ষয় এবং ফিল্ম গঠন প্রক্রিয়ার একটি চিত্র।ব্যবহারের আগে, 2205 DSS বায়ুমণ্ডলে একটি প্যাসিভেটিং ফিল্ম গঠন করে।এমন একটি পরিবেশে নিমজ্জিত হওয়ার পরে যা Cl- এবং CO2-এর উচ্চ সামগ্রী সহ একটি সমাধানের অনুকরণ করে, এর পৃষ্ঠটি দ্রুত বিভিন্ন আক্রমণাত্মক আয়ন (Cl-, CO32-, ইত্যাদি) দ্বারা বেষ্টিত হয়।)J. Banas 65 এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছে যে একটি পরিবেশে যেখানে CO2 একই সাথে উপস্থিত থাকে, পদার্থের পৃষ্ঠে প্যাসিভেটিং ফিল্মের স্থায়িত্ব সময়ের সাথে সাথে হ্রাস পাবে এবং গঠিত কার্বনিক অ্যাসিড প্যাসিভেটিং-এ আয়নগুলির পরিবাহিতা বাড়াতে থাকে। স্তরফিল্ম এবং একটি প্যাসিভেটিং ফিল্মে আয়নগুলির দ্রবীভূতকরণের ত্বরণ।নিষ্ক্রিয় ফিল্ম।এইভাবে, নমুনা পৃষ্ঠের ফিল্ম স্তরটি দ্রবীভূতকরণ এবং পুনঃপ্যাসিভেশনের একটি গতিশীল ভারসাম্যের পর্যায়ে রয়েছে, Cl- পৃষ্ঠের ফিল্ম স্তর গঠনের হারকে হ্রাস করে এবং ফিল্ম পৃষ্ঠের সংলগ্ন অঞ্চলে ক্ষুদ্র পিটিং পিটগুলি উপস্থিত হয়, যেমন চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে। দেখান।চিত্র 11a এবং b-তে দেখানো হয়েছে, একই সময়ে ক্ষুদ্র অস্থির জারা গর্তগুলি উপস্থিত হয়।তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে ফিল্ম স্তরে দ্রবণে ক্ষয়কারী আয়নগুলির কার্যকলাপ বৃদ্ধি পায় এবং ক্ষুদ্র অস্থির গর্তের গভীরতা বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না ফিল্ম স্তরটি স্বচ্ছ একটি দ্বারা সম্পূর্ণরূপে অনুপ্রবেশ করা হয়, যেমন চিত্র 11c এ দেখানো হয়েছে।দ্রবীভূত মাধ্যমের তাপমাত্রায় আরও বৃদ্ধির সাথে, দ্রবণে দ্রবীভূত CO2-এর বিষয়বস্তু ত্বরান্বিত হয়, যা দ্রবণের pH মান হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে, SPP পৃষ্ঠের ক্ষুদ্রতম অস্থির জারা গর্তগুলির ঘনত্ব বৃদ্ধি করে। , প্রাথমিক জারা পিটগুলির গভীরতা প্রসারিত এবং গভীর হয়, এবং নমুনা পৃষ্ঠের প্যাসিভেটিং ফিল্ম বেধ হ্রাসের সাথে সাথে চিত্র 11d-এ দেখানো হিসাবে ফিল্মটি প্যাসিভেটিং আরও বেশি পিটিং প্রবণ হয়ে ওঠে।এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ফলাফলগুলি অতিরিক্তভাবে নিশ্চিত করেছে যে তাপমাত্রার পরিবর্তন ফিল্মের অখণ্ডতা এবং ঘনত্বের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলে।এইভাবে, এটি দেখা যায় যে Cl- এর উচ্চ ঘনত্বের CO2 সহ সম্পৃক্ত দ্রবণগুলিতে ক্ষয় Cl-67,68 কম ঘনত্বের দ্রবণগুলির ক্ষয় থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা।
জারা প্রক্রিয়া 2205 একটি নতুন ফিল্ম গঠন এবং ধ্বংস সঙ্গে DSS.(a) প্রক্রিয়া 1, (b) প্রক্রিয়া 2, (c) প্রক্রিয়া 3, (d) প্রক্রিয়া 4।
100 g/l Cl– এবং স্যাচুরেটেড CO2 সমন্বিত একটি সিমুলেটেড দ্রবণে 2205 DSS-এর গড় সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা হল 66.9 ℃, এবং সর্বোচ্চ পিটিং গভীরতা হল 12.9 µm, যা 2205 DSS-এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে এবং পিটিং সংবেদনশীলতা বাড়ায়।তাপমাত্রা বৃদ্ধি।
পোস্টের সময়: ফেব্রুয়ারি-16-2023