Тос зайлуулах процессыг сайн эзэмшиж, удирдахын тулд бүрхүүл болон металл суурь хоёрын хоорондын холбооны зарчмыг зөв ойлгох шаардлагатай. Энэ зүйлийг ихэвчлэн орхигдуулдаг тул практикт бэрхшээл учруулдаг.
Холбогдох материалууд нь бүрхүүл болон суурь гадаргуугийн бичил барзгар байдлаас үүдэлтэй механик холбоо нь бүрхүүл болон металл суурь хоёрын хооронд молекул хоорондын болон металл хоорондын хүчний холбоо үүссэн үед л хүчтэй байдаг болохыг онцолсон. Молекул хоорондын болон металл хоорондын хүч нь маш бага зайд л илэрч болно.
Молекулуудын хоорондох зай 5-аас хэтэрсэн үедμм, молекул хоорондын хүч цаашид ажиллахаа больсон. Тиймээс суурь гадаргуу дээрх нимгэн тосны хальс болон исэл хальс нь молекул хоорондын эсвэл металлын холбооны хүчийг саатуулж болзошгүй.
Дээр дурдсан наалдацыг бий болгохын тулд бүтээгдэхүүнээс тосны толбо, зэв, исэлдсэн үлдэгдлийг нэлээд сайтар арилгах шаардлагатай. Бидний хэлж буй "нэлээд сайтар" гэдэг нь гадаргууг урьдчилан бүрэх боловсруулалтын дараа бүрэн цэвэр байлгах шаардлагатай гэсэн үг биш, харин зөвхөн чанартай гадаргуутай гэсэн үг юм. Чанартай гадаргуу гэж нэрлэгддэг нь үнэндээ электролиз хийхэд хортой хальсыг урьдчилан бүрэх боловсруулалтын дараа арилгаж, электролиз хийхэд тохиромжтой хальсаар солих ёстой гэсэн үг юм.
Үүний зэрэгцээ, урьдчилан бүрэх боловсруулалтаар металл гадаргуу нь туйлын тэгш байх шаардлагатай. Нунтаглах, өнгөлөх, элсээр будах, элсээр будах гэх мэт механик боловсруулалтын дараа гадаргуу дээрх илэрхий зураас, бэрсүү болон бусад согогийг арилгаж, суурь гадаргуу нь тос, зэв арилгахаас өмнө суурь тэгшлэх, бүрсэн эд ангиудыг өнгөлөх шаардлагыг хангадаг.
Энэ зүйл тодорхой байх ёстой. Зөвхөн энэ зүйл тодорхой болсон үед л бид урьдчилан бүрэх боловсруулалтын ижил төстэй томъёонуудаас урьдчилан бүрэх боловсруулалтын процессын урсгал болон томъёог зөв бөгөөд практик байдлаар сонгож чадна.
Тосгүйжүүлэх процессыг үйлдвэрлэлд хэрхэн хэрэгжүүлэх вэ?
Шүлтлэг тосгүйжүүлэлтийг ихэвчлэн ашигладаг. Тосгүйжүүлэлтийн уусмалын найрлага болон үйл явцын нөхцлийг тосны толбоны төлөв байдал болон металл материалын төрлөөс хамааруулан сонгоно.
Гадаргуу дээр их хэмжээний тос наалдсан, өөрөөр хэлбэл тосны давхарга нь маш зузаан, тослог, наалдамхай мэдрэмж төрүүлдэг бол зөвхөн шүлтлэг тосгүйжүүлэлтээр амархан арилгаж чадахгүй. Эхлээд тосгүйжүүлэлтийг уусгагчаар үрэх, дараа нь шүлтлэг тосгүйжүүлэлт хийх зэрэг бусад аргыг ашиглах шаардлагатай. Шүлтлэг тосгүйжүүлэлтийн уусмал нь хүчтэй шүлтлэг бөгөөд зарим металлуудтай урвалд ороход илэрхий зэврэлт үүсгэдэг.
Тиймээс хөнгөн цагаан, цайр зэрэг бүрсэн эд ангиудыг тосгүйжүүлэхдээ аль болох бага температур, бага шүлтлэг нөхцөлд хийх хэрэгтэй. Ерөнхийдөө шүлтлэг чанар өндөртэй ган эд ангиудыг боловсруулахыг зөвшөөрдөг боловч төмөрлөг бус металл эд ангиудыг боловсруулахдаа тосгүйжүүлэх уусмалын рН-ийг зохих хэмжээнд тохируулах хэрэгтэй. Жишээлбэл, хөнгөн цагаан, цайр болон тэдгээрийн хайлшийн рН-ийг 11-ээс доош хянаж байх ёстой бөгөөд ийм бүтээгдэхүүний тосгүйжүүлэх хугацаа 3 минутаас хэтрэхгүй байх ёстой.
Зардлын үүднээс авч үзвэл зарим нь бага температурт тосыг арилгахыг дэмждэг боловч температурыг бууруулах нь үр ашгийг дээшлүүлэхтэй зөрчилддөг. Температур өндөр байх тусам гадаргуу дээр наалдсан тос болон цэвэрлэгээний бодисын хоорондох физик, химийн урвалын хурд хурдан бөгөөд тосыг арилгахад хялбар байдаг.
Практикт температур нэмэгдэхийн хэрээр тосны толбоны зуурамтгай чанар буурдаг тул тосгүйжүүлэх нь илүү хялбар байдаг боловч бага температурт ийм нөлөө үзүүлдэггүй болохыг нотолсон. Тиймээс эмульгатор болон гадаргуугийн идэвхт бодис ашиглах нь зүйтэй гэж үздэг. Өндөр температурт тосгүйжүүлэх нь сайн эсэх, ямар температурыг хянах нь тохиромжтой вэ гэсэн асуултад зохиогчийн туршлагаас харахад 70-80°C нь илүү дээр юм. Энэ нь мөн механик боловсруулалтаас үүдэлтэй суурь металлын үлдэгдэл стрессийг арилгахад тусалдаг бөгөөд энэ нь бүрхүүлийн наалдацыг сайжруулах, ялангуяа олон давхаргат никель хооронд маш их ашиг тустай байдаг.
Ерөнхий ган эд ангиуд нь хосолсон тосгүйжүүлэлтийг ашиглаж болно, тухайлбал эхлээд 3-5 минутын турш катодын тосгүйжүүлэлт, дараа нь 1-2 минутын турш анодын тосгүйжүүлэлт, эсвэл эхлээд 3-5 минутын турш анодын тосгүйжүүлэлт, дараа нь 1-2 минутын турш катодын тосгүйжүүлэлт. Үүнийг хоёр тосгүйжүүлэлт хийх эсвэл цахилгаан тэжээлийг коммутацийн төхөөрөмж ашиглан хийж болно.
Өндөр бат бэх ган, пүрштэй ган болон нимгэн эд ангиудын хувьд устөрөгчийн хэврэгшилтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хэдэн минутын турш зөвхөн анодын тосгүйжүүлэлтийг хийдэг. Гэсэн хэдий ч зэс, зэсийн хайлш зэрэг төмөрлөг бус металл эд ангиудад анодын тосгүйжүүлэлтийг ашиглах боломжгүй бөгөөд зөвхөн 1-2 минутын турш катодын тосгүйжүүлэлтийг зөвшөөрдөг.
Тосгүйжүүлэх уусмал бэлтгэх, арчлах тал дээр химийн тосгүйжүүлэх болон электролитийн тосгүйжүүлэх уусмал бэлтгэх нь харьцангуй энгийн. Нэгдүгээрт, гадаргуугийн идэвхт бодисоос бусад материалыг уусгахын тулд савны эзэлхүүний 2/3-ыг ус ашиглан хутгана (эмийг бөөгнөрөхөөс сэргийлнэ). Эдгээр эмийн материалууд уусах үед дулаан ялгаруулдаг тул халаах шаардлагагүй. Гадаргуугийн идэвхт бодисыг нэмэхээсээ өмнө халуун усаар тусад нь уусгах хэрэгтэй. Хэрэв тэдгээрийг нэг дор уусгаж чадахгүй бол дээд тунгалаг шингэнийг асгаад дараа нь ус нэмж уусгаж болно. Хэрэглэхийн өмнө заасан эзэлхүүн хүртэл нэмээд сайтар хутгана.
Тос зайлуулах шингэний менежментэд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй:
1. Материалыг тогтмол туршиж, нөхөж байх. Гадаргуугийн идэвхт бодисыг үйлдвэрлэлийн хэмжээнээс хамааран долоо хоног бүр эсвэл хоёр долоо хоног тутамд анхны хэмжээний 1/3-1/2 хэмжээгээр нөхөж байх ёстой.
2 Ашигласан төмрийн хавтангууд нь бүрхүүлд орохоос сэргийлж хэт их хүнд металлын хольц агуулаагүй байх ёстой. Гүйдлийн нягтралыг 5-10 А/дм² байлгах ёстой бөгөөд үүнийг сонгох нь бөмбөлөг хангалттай ялгарахыг хангах ёстой. Энэ нь электродын гадаргуугаас тосны дуслыг механик аргаар салгахаас гадна уусмалыг хутгана. Гадаргуугийн тосны толбо тогтмол байх үед гүйдлийн нягтрал их байх тусам тосыг цэвэрлэх хурд өндөр болно.
3 Саванд хөвж буй тосны толбыг цаг тухайд нь арилгах хэрэгтэй.
4 Савны лаг, шороог тогтмол цэвэрлэж, савны уусмалыг цаг тухайд нь солино.
1 Электролитэд бага хөөстэй гадаргуугийн идэвхт бодис хэрэглэхийг хичээгээрэй; эс тэгвээс тэдгээрийг электролизийн саванд оруулах нь чанарт нөлөөлнө.
Хүчилээр сийлэх (даршилжуулах) үйл явцыг хэрхэн эзэмшиж, удирдах вэ?
Тосгүйжүүлэх процессын нэгэн адил хүчиллэг сийлбэр (даршил) нь бүрэхээс өмнөх боловсруулалтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр хоёр процессыг бүрэхээс өмнөх үйлдвэрлэлд хамтад нь ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн гол зорилго нь металл бүрэх эд ангиас зэв болон исэлдсэн хайрсыг арилгах явдал юм.
Ихэвчлэн их хэмжээний ислийг зайлуулахад ашигладаг процессыг хүчтэй сийлбэр гэж нэрлэдэг бөгөөд нүдэнд бараг харагдахгүй нимгэн исэл хальсыг арилгахад ашигладаг процессыг сул сийлбэр гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг химийн сийлбэр болон электрохимийн сийлбэр гэж хувааж болно. Сул сийлбэрийг хүчтэй сийлбэрийн дараа, өөрөөр хэлбэл ажлын хэсэг электролизийн процесст орохоос өмнө эцсийн боловсруулалтын процесс болгон ашигладаг. Энэ нь металлын гадаргууг идэвхжүүлэх процесс бөгөөд үйлдвэрлэлд амархан үл тоомсорлогддог бөгөөд энэ нь электролизийн хальслах шалтгаануудын нэг юм.
Хэрэв сул сийлбэрийн уусмал нь дараагийн бүрэх уусмалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг бол, эсвэл түүнийг нэвтрүүлэх нь бүрэх уусмалд нөлөөлөхгүй бол идэвхжүүлсэн бүрэх хэсгүүдийг цэвэрлэлгүйгээр бүрэх саванд шууд хийх нь дээр.
Жишээлбэл, никель бүрэхээс өмнө шингэрүүлсэн хүчлийн идэвхжүүлэлтийн уусмалыг ашиглах үед сийлбэрийн процесс жигд явагдахын тулд сийлбэрлэхээс өмнө тосыг арилгах шаардлагатай; эс тэгвээс хүчил ба металлын исэл сайн холбоо тогтоож чадахгүй бөгөөд химийн уусах урвал явагдахад хэцүү болно.
Тиймээс хүчиллэг сийлбэрийг сайн эзэмшихийн тулд эдгээр үндсэн зарчмуудыг онолын хувьд тодруулах шаардлагатай.
Төмөр болон ган эд ангиас исэлдсэн хальсыг арилгахын тулд ихэвчлэн хүхрийн хүчил болон давсны хүчлийг хүчиллэг сийлбэр хийхэд ашигладаг. Энэ арга нь энгийн боловч бодит үйлдвэрлэлд анхаарал хандуулахгүй бол хүссэн зорилгодоо хүрэхэд хэцүү байдаг.
Хүхрийн хүчлийн сийлбэрийн процессын нөхцөлийг сонгох шалгуурыг ихэвчлэн даршилсны дараа ажлын хэсгийн гадаад төрхөөс тодорхойлох туршлага дээр үндэслэдэг бөгөөд үүнийг эцсийн эцэст тоон үзүүлэлтээр хянах боломжгүй юм. Дадлагаас харахад 40°C-д хүхрийн хүчлийн даршилсан ислийн хайрсыг арилгахад үзүүлэх нөлөө нь 20°C-ээс хамаагүй их боловч температурыг цаашид нэмэгдүүлэхэд хальслах нөлөө нь пропорциональ байдлаар нэмэгддэггүй.
Үүний зэрэгцээ, 20%-иас бага концентрацитай хүхрийн хүчилд концентраци нэмэгдэхийн хэрээр хүчил сийлэх хурд хурдасдаг боловч концентраци 20%-иас хэтэрсэн үед хүчил сийлэх хурд буурдаг. Ийм учраас бид 10%-20% хүхрийн хүчлийн концентрацитай, 60°C-аас доош сийлэх стандарт процессын нөхцөл илүү тохиромжтой гэж үзэж байна. Мөн хүхрийн хүчлийн уусмалын хөгшрөлтийн зэрэгтэй холбоотойгоор ерөнхийдөө даршилсан уусмал дахь төмрийн агууламж 80 г/л-ээс, төмрийн сульфатын агууламж 2.5 г/л-ээс хэтэрсэн үед хүхрийн хүчлийн уусмалыг цаашид ашиглах боломжгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Энэ үед уусмалыг илүүдэл төмрийн сульфатыг талсжих, арилгахын тулд хөргөж, дараа нь процессын шаардлагыг хангахын тулд шинэ хүчил нэмэх хэрэгтэй.
Давсны хүчлийн хүчиллэг сийлбэрийн процессын нөхцөлийг сонгох шалгуур: концентрацийг ерөнхийдөө 10%-20% -д хянаж, үйл явцыг өрөөний температурт явуулна. Хүхрийн хүчилтэй харьцуулахад концентраци ба температурын ижил нөхцөлд давсны хүчлийн сийлбэрийн хурд нь хүхрийн хүчилтэй харьцуулахад 1.5-2 дахин хурдан байдаг.
Хүчиллэг сийлбэрт хүхрийн хүчил эсвэл давсны хүчил ашиглах эсэх нь бодит үйлдвэрлэлийн тодорхой нөхцөл байдлаас хамаарна. Жишээлбэл, хар металлын хүчтэй сийлбэрт хүхрийн хүчил эсвэл давсны хүчил ихэвчлэн ашиглагддаг, эсвэл хоёулангийнх нь "холимог хүчил"-ийг тодорхой харьцаагаар ашигладаг.
Гэсэн хэдий ч химийн хүчтэй сийлбэрт ашигладаг хүчлийн төрөл нь төмөр болон ган эд ангийн гадаргуу дээрх ислийн найрлага, бүтцээс хамаарна. Үүний зэрэгцээ металл бүтээгдэхүүний хурдан сийлбэрийн хурд, үйлдвэрлэлийн өртөг бага, хэмжээст деформаци болон устөрөгчийн хэврэгшилт аль болох бага байх шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч давсны хүчил дэх ислийн хайрсыг арилгах нь голчлон давсны хүчлийн химийн уусалтаас хамаардаг бөгөөд устөрөгчийн механик хальслах нөлөө нь хүхрийн хүчилтэй харьцуулахад хамаагүй бага гэдгийг ойлгох хэрэгтэй. Тиймээс давсны хүчлийг дангаар нь хэрэглэх үед хүчиллэг хэрэглээ нь зөвхөн хүхрийн хүчил хэрэглэхээс өндөр байдаг.
Бүрээсний эд ангийн гадаргуу дээрх зэв болон ислийн хайрс нь их хэмжээний өндөр валенттай төмрийн исэл агуулсан үед холимог хүчиллэг сийлбэрийг ашиглаж болох бөгөөд энэ нь зөвхөн ислийн хайрсанд устөрөгчийн урагдах нөлөө үзүүлэхээс гадна ислийн химийн уусах процессыг хурдасгадаг. Гэсэн хэдий ч хэрэв металлын гадаргуу нь зөвхөн сул зэвний бүтээгдэхүүнтэй (голдуу Fe₂O₃) бол сийлбэрийн хурд өндөр, суурь нь бага уусах, устөрөгчийн хэврэгшилт багатай тул зөвхөн давсны хүчилийг сийлбэрт ашиглаж болно.
Гэхдээ металлын гадаргуу нь нягт исэлдсэн царцдастай үед зөвхөн давсны хүчил хэрэглэх нь хүхрийн хүчилтэй харьцуулахад илүү их зарцуулалттай, өндөр өртөгтэй бөгөөд исэлдсэн царцдас дээр хуулах нөлөө муутай тул хүхрийн хүчил илүү сайн байдаг.
Электролитийн сийлбэр (электролитийн хүчил, электрохимийн сийлбэр), катодын электролиз, анодын электролиз эсвэл PR электролиз (ажлын хэсгийн эерэг ба сөрөг туйлуудыг үе үе өөрчилдөг үечилсэн урвуу электролиз)-ийг 5%-20% хүхрийн хүчлийн уусмалд хийж болно.
Химийн сийлбэртэй харьцуулахад электролитийн сийлбэр нь нягт холбогдсон ислийн хайрсыг илүү хурдан арилгаж, үндсэн металлын зэврэлтийг багасгаж, ажиллуулах, удирдахад хялбар бөгөөд автомат электролизийн шугамд тохиромжтой. PR электролизийг Японд зэвэрдэггүй гангаас ислийн хайрсыг арилгахад өргөн ашигладаг.
Хятадад олон хүн катодын болон анодын электролитийн даршилалтыг электролитийн тосгүйжүүлэлттэй хослуулан бүрэхээс өмнө боловсруулдаг. Хар металлын анодын электролитийн хүчил нь их хэмжээний исэлдсэн хайрс, зэвтэй металл эд ангиудыг боловсруулахад тохиромжтой бөгөөд үүнийг ихэвчлэн өрөөний температурт хийж болно. Температурыг нэмэгдүүлэх нь хүчиллэг сийлбэрийн хурдыг нэмэгдүүлэх боловч химийн хүчиллэг сийлбэр шиг тийм ч их биш юм. Гүйдлийн нягтралыг нэмэгдүүлэх нь хүчиллэг сийлбэрийн хурдыг хурдасгаж болох боловч хэт өндөр байвал суурь металл идэвхгүй болно.
Энэ үед үндсэн металлын химийн болон электрохимийн уусалт үндсэндээ алга болж, зөвхөн хүчилтөрөгчийн ислийн хайрсанд үзүүлэх нөлөө л үлддэг. Тиймээс сийлбэрийн хурд бага зэрэг нэмэгддэг бөгөөд үүнийг чадварлаг эзэмших шаардлагатай. Ихэвчлэн 5-10 А/дм² гүйдлийн нягтрал тохиромжтой байдаг. Анодын хүчлийн сийлбэрийн хувьд 3-5 г/л тунгаар о-ксилен тиоуреа эсвэл сульфонжуулсан мод боловсруулах цавууг дарангуйлагч болгон ашиглаж болно; хар металлын катодын электролитийн хүчилд хүхрийн хүчлийн уусмал эсвэл ойролцоогоор 5% хүхрийн хүчил ба 5% давсны хүчил, мөн зохих хэмжээний натрийн хлоридын холимог хүчлийг ашиглаж болно. Металл суурь (төмөр)-ийн тодорхой химийн болон электрохимийн уусгах процесс байхгүй тул Cl⁻ агуулсан нэгдлүүдийг зохих ёсоор нэмэх нь эд ангийн гадаргуу дээрх ислийн хайрсыг сулруулж, сийлбэрийн хурдыг хурдасгахад тусалдаг. Үүний зэрэгцээ формальдегид эсвэл уротропиныг дарангуйлагч болгон ашиглаж болно.
Товчхондоо, хүхрийн хүчил нь ган, зэс, гууль зэргийг хүчиллэг аргаар сийлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Дээрхээс гадна хүхрийн хүчил нь хромын хүчил болон дихроматуудтай хамт хөнгөн цагаанаас исэл болон толбыг зайлуулах бодис болгон ашигладаг.
Үүнийг зэвэрдэггүй гангаас исэлдсэн хайрсыг арилгахын тулд фтор гидроксидын хүчил эсвэл азотын хүчил эсвэл хоёуланг нь хамт хэрэглэдэг. Давсны хүчлийн давуу тал нь өрөөний температурт олон металлыг үр дүнтэй даршилж чаддагт оршино; сул талуудын нэг нь HCl уур болон хүчиллэг манангийн бохирдлоос урьдчилан сэргийлэхэд анхаарал хандуулах шаардлагатай байдаг.
Үүнээс гадна, азотын хүчил болон фосфорын хүчлийг гар аргаар урьдчилан бүрэх боловсруулалтад түгээмэл ашигладаг. Азотын хүчил нь олон тод сийлбэрийн бодисын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Үүнийг хөнгөн цагаан, зэвэрдэггүй ган, никель болон төмөр суурьтай хайлш, титан, цирконий болон зарим кобальт суурьтай хайлшаас дулааны боловсруулалтын ислийн хайрсыг арилгахын тулд фтор гидроксидын хүчилтэй хольдог.
Фосфорын хүчил нь ган эд ангиудын зэвийг арилгахад болон зэвэрдэггүй ган, хөнгөн цагаан, гууль, зэсийн тусгай савны уусмалд ашиглагддаг. Фосфорын хүчил-азотын хүчил-цууны хүчлийн холимог хүчлийг хөнгөн цагаан эд ангиудыг тод аноджуулахын өмнөх боловсруулалтад ашигладаг. Фторборын хүчил нь хар тугалга дээр суурилсан хайлш эсвэл цагаан тугалган гагнууртай зэс эсвэл гууль эд ангиудыг даршилж авахад хамгийн үр дүнтэй шийдэл болох нь батлагдсан.
Металлын ислийн хайрс болон ислийг зайлуулахад дэлхийн хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэлийн 5%, давсны хүчлийн 25%, фторын хүчлийн ихэнх хэсэг, их хэмжээний азотын хүчил болон фосфорын хүчил зарцуулагддаг гэж мэдээлсэн.
Тиймээс эдгээр хүчлийг хүчиллэг сийлбэрт зөв ашиглах нь урьдчилан бүрэх боловсруулалтын хэрэглээний технологийн чухал асуудал юм. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг ашиглахад хэцүү биш боловч сайн ашиглах, хэмнэх, хэрэглээг багасгахад амаргүй.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 1-р сарын 29