Cirkonio anodinės oksidacijos danga ir poliarizuotos šviesos stebėjimas

Cirkonis, pasižymintis puikiu atsparumu rūgščių, šarmų ir druskų korozijai, atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį chemijos pramonėje, ypač acto rūgšties pramonėje, ir tapo pageidaujama medžiaga pagrindinėms cheminės įrangos dalims. Norint giliai ištirti cirkonio veikimą, ypač svarbu tiksliai stebėti jo mikrostruktūrą. Tačiau tradicinis stebėjimo metodas dažnai sukelia neaiškų cirkonio metalografinės struktūros vaizdą dėl netinkamo poliravimo ir korozijos apdorojimo, o tai sukelia didelių problemų analizei ir sprendimui.

Cirkonio strypas

Norėdami išspręsti šią problemą, pasiūlėme naują cirkonio mikrostruktūros stebėjimo technologiją – anoduotą dangą ir poliarizuoto stebėjimo metodą. Ši technologija efektyviai išsprendžia sunkiai aiškiai matomos cirkonio metalografinės struktūros problemą, sumaniai derinant anoduoto dengimo procesą ir poliarizuotą stebėjimą.

Eksperimentas ir metodas
Mėginio paruošimas:
Metalografinė stebėjimo plokštuma apdirbama pramoninio gryno cirkonio paviršiuje.
Stebėjimo plokštuma nušlifuojama metalografiniu šlifuokliu ir nuplaunamas smėlis.
Stebėjimo plokštuma panardinama į cheminį poliravimo tirpalą su tam tikru poliravimui skirtu santykiu 5–10 sekundžių. Poliravimo tirpalas yra H2O, HNO3 ir HF mišinys, kurio tūrio santykis yra (2–5): (2–5): (1–2).
Po poliravimo stebėjimo plokštuma buvo panardinta į korozijos tirpalą 5-20 sek. Korozijos tirpalas taip pat buvo sumaišytas su H2O, HNO3 ir HF tūrio santykiu (5-10): (2-5): (1-2).
Išgraviruota stebėjimo plokštuma buvo naudojama kaip anodas, nerūdijančio plieno plokštė buvo naudojama kaip katodas, o sieros rūgšties tirpalas buvo naudojamas kaip elektrolitas. Anodavimas buvo atliktas 3-6 sek. naudojant 15-25V nuolatinės srovės maitinimo šaltinį. Sieros rūgšties tirpalo tūrio procentinė koncentracija buvo 2%-5%.

Eksperimentiniai instrumentai:
Apverstas arba vertikalus metalografinis mikroskopas su šviesaus lauko sistema ir poliarizacijos sistema.

Stebėjimo pavyzdys:
Stebėjimo plokštuma po anodavimo buvo dedama po metalografiniu mikroskopu, o metalografinė struktūra buvo stebima poliarizuojančiu stebėjimu.

Rezultatai ir diskusija:
Šia technologija paruošto cirkonio mėginio mikrostruktūra buvo itin aiški ir tiksli. Palyginti su mikrostruktūra, nufotografuota šviesaus lauko sistema po tradicinio mechaninio poliravimo + cheminio ėsdinimo, ši technologija žymiai pagerino stebėjimo efektą. Tradiciniu metodu rodoma mikrostruktūra yra neaiški, neįmanoma atlikti efektyvios metalografinės analizės ir organizacijos nustatymo; o naujoji technologija tiksliai atspindi metalografinę cirkonio struktūrą per anoduotą dangą ir poliarizuotą stebėjimą.

Be to, ši technologija taip pat turi privalumus: paprastas veikimas, netoksiškumas ir nereikia specialios įrangos, kuri užtikrina tvirtą cirkonio mikrostruktūros stebėjimą.

Cirkonio mikrostruktūros stebėjimo technologija – anoduota danga ir poliarizuotas stebėjimo metodas, sėkmingai išsprendžia tradiciniuose stebėjimo metoduose egzistuojančias problemas ir suteikia galingą įrankį giluminiams cirkonio veikimo tyrimams. Ši technologija yra ne tik lengvai valdoma, netoksiška, bet ir nereikalauja specialios įrangos, turi plačias pritaikymo perspektyvas.