کیا نکل اللوس زنگ ہے

آئیگلاس فریم ، کیمیائی سازوسامان ، اور میرین انجینئرنگ جیسے ایپلی کیشنز میں ، نکیل مرکب دھاتی چمک اور سنکنرن مزاحمت کے امتزاج کی وجہ سے روایتی مواد کا ایک مقبول متبادل بن چکے ہیں۔ تاہم ، تنازعہ اس بارے میں برقرار ہے کہ آیا نکل مرکب زنگ لگے گا: کچھ کا خیال ہے کہ وہ "زنگ - ثبوت" ہیں ، جبکہ دوسرے سامان کی سنکنرن کے معاملات کی وجہ سے ان کی کارکردگی پر سوال اٹھاتے ہیں۔

نکل ایلائی پاسیویویشن فلم کا قدرتی تحفظ

نکل اللوز کی سنکنرن مزاحمت ان کی سطح پر بننے والی گھنے غیر فعال فلم سے ہے۔ جب نکل کو ہوا یا پانی کے سامنے لایا جاتا ہے تو ، نکل آکسائڈ (NIO) یا نکل ہائیڈرو آکسائیڈ (NI (OH) ₂) کی ایک پتلی فلم سطح پر صرف 2-5 نینوومیٹر موٹی تیزی سے تشکیل دیتی ہے۔ یہ فلم مندرجہ ذیل خصوصیات کی نمائش کرتی ہے:

کیمیائی استحکام: 4 - 10 کی پییچ رینج کے اندر ، غیر فعال فلم طویل عرصے تک مستحکم رہتی ہے ، جو کلورائد آئنوں اور سلفائڈز جیسے سنکنرن میڈیا کے دخول کو روکتی ہے۔ مثال کے طور پر ، عام سمندری پانی (پییچ ≈ 8.2) میں ، نکل مرکب کی غیر فعال فلم برسوں تک برقرار رہ سکتی ہے۔ خود - شفا یابی کی اہلیت: اگر نکل فلم کی ایک مقامی پرت میکانکی طور پر کھرچ جاتی ہے تو ، بے نقاب نکل سبسٹریٹ ایک آکسیجن {{6} in میں ماحول پر مشتمل ایک غیر فعال فلم کو دوبارہ تخلیق کرے گا ، جس میں "خود سے دوبارہ بچت" حاصل کیا جاسکتا ہے۔ تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ 0.5 مول/ایل این اے سی ایل حل میں ، کھرچنے والے علاقے میں غیر فعال فلم کو 24 گھنٹوں کے اندر مکمل طور پر بحال کیا جاسکتا ہے۔

الیکٹرو کیمیکل جڑنی: غیر فعال فلم کی الیکٹروڈ کی صلاحیت نکل سبسٹریٹ سے 0.2-0.3 V زیادہ ہے ، جس سے ترجیحی طور پر ایک جستی سیل کی تشکیل کے دوران سبسٹریٹ کو سنکنرن سے بچایا جاتا ہے۔ یہ پراپرٹی نکل اللوس کو الیکٹرویلیٹک صنعت کے لئے ایک مثالی انوڈ مواد بناتی ہے۔

 

نکل مرکب کے چار بڑے سنکنرن منظرنامے

ان کی عمدہ سنکنرن مزاحمت کے باوجود ، نکل مرکب اب بھی کچھ شرائط کے تحت خراب ہوسکتا ہے۔ اس میں شامل میکانزم کو درج ذیل چار اقسام میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے:

آکسائڈائزنگ ایسڈ سنکنرن

Nickel is stable in non-oxidizing acids (such as hydrochloric acid and dilute sulfuric acid). However, in concentrated nitric acid (>65 ٪) یا سلفورک ایسڈ فومنگ ، غیر فعال فلم کو تباہ کردیا گیا ہے ، جس سے سبسٹریٹ کو سنکنرن میڈیم سے بے نقاب کیا گیا ہے۔ مثال کے طور پر:

In nitric acid environments: When the concentration is >65 ٪ ، نکل کی سنکنرن کی شرح ڈرامائی طور پر 0.001 ملی میٹر/سال سے 0.1 ملی میٹر/سال تک بڑھ جاتی ہے۔ 80 ٪ نائٹرک ایسڈ میں تین ماہ کے آپریشن کے بعد ، ایک کیمیائی پلانٹ میں نکل ایلائی ہیٹ ایکسچینجر کو ٹیوب دیوار کی موٹائی میں 30 فیصد کمی کا سامنا کرنا پڑا ، جس سے پلانٹ کو بحالی کے لئے بند کرنے پر مجبور کیا گیا۔

In sulfuric acid environments: When the concentration is >80 ٪ ، نکل 200 مصر کی سنکنرن کی شرح 0.02 ملی میٹر/سال تک پہنچ سکتی ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لئے ، انجینئروں نے تانبے - تیار کیا جس میں نکل - پر مبنی مرکب (جیسے مونیل 400) پر مشتمل ہے ، جو سلفورک ایسڈ سنکنرن مزاحمت کو پانچ گنا سے زیادہ تک بہتر بناتا ہے۔

اعلی - درجہ حرارت کلورائد سنکنرن

In environments such as seawater desalination and offshore platforms, the synergistic effect of high temperatures (>60°C) and high salt concentrations (Cl⁻ concentrations >3 ٪) پٹنگ سنکنرن کا سبب بن سکتا ہے۔ مثال کے طور پر:

پِٹنگ سنکنرن کا طریقہ کار: CL⁻ غیر فعال فلم میں داخل ہونے کے بعد ، یہ مقامی مائکروسیل تشکیل دیتا ہے ، جس کی وجہ سے پِٹنگ سنکنرن ہوتا ہے (سبسٹریٹ موٹائی کا 10 ٪ -20 ٪ تک)۔ 50 ڈگری میں دو سال کے آپریشن کے بعد ، 3.5 ٪ NACL حل ، ایک آف شور پلیٹ فارم پر نکل کھوٹ پائپ لائن نے 0.5 ملی میٹر کی گہرائی تک پہنچنے والی پپٹنگ سنکنرن تیار کی ، جس میں پائپ لائن کی تبدیلی کی ضرورت ہے۔

روک تھام میں دشواری: اس کے ابتدائی مراحل میں سنکنرن کو چھڑانا مشکل ہے ، لیکن ایک بار قائم ہونے کے بعد ، سنکنرن کی شرح میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ لہذا ، نکل - پر مبنی مرکب جو مولیبڈینم (ایم او) پر مشتمل ہے ، جیسے ہیسٹیلوی سی -276 ، اکثر غیر ملکی انجینئرنگ میں استعمال ہوتے ہیں ، کیونکہ ان کی چھت مزاحمت عام نکل مرکب سے تین گنا زیادہ ہوتی ہے۔

تناؤ سنکنرن کریکنگ

ٹینسائل دباؤ (جیسے ویلڈنگ کے بقایا تناؤ اور مکینیکل بوجھ) اور سنکنرن میڈیا (جیسے گیلے H₂S اور NaOH) کے مشترکہ اثرات کے تحت ، نکل مرکب ٹوٹنے والے فریکچر کا تجربہ کرسکتے ہیں۔ مثال کے طور پر:

H₂S ماحول: تیل اور گیس کے کھیتوں پر مشتمل H₂s {{0} in میں ، نکل - پر مبنی مرکب کے تناؤ کے لئے تناؤ کی شدت کا ایک اہم عنصر (KISCC) تناؤ کی عدم موجودگی میں صرف 1/10 10 MPa · m¹/² تک کم ہوسکتا ہے۔ تیل کے کھیت میں استعمال ہونے والے نکل کے کھوٹ والو نے آپریشن کے ایک سال کے بعد تناؤ کے سنکنرن کو کریکنگ تیار کیا ، جس کے نتیجے میں تیل اور گیس کی رساو ہوتی ہے۔

حفاظتی اقدامات: گرمی کے علاج کے ذریعے بقایا تناؤ کو ختم کریں ، یا مولبڈینم (ایم او) - استعمال کریں جس میں نکل - پر مبنی مرکب (جیسے ہیسٹیلائی سی -276) پر مشتمل ہے تاکہ تناؤ کی سنکنرن کی مزاحمت کو بڑھایا جاسکے۔ تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ مؤخر الذکر کی گیلے H₂s ماحول میں عام نکل مرکب کی پانچ گنا زیادہ عمر ہے۔

چڑھانا ناکامی

اخراجات کو کم کرنے کے ل some ، کچھ مصنوعات کاربن اسٹیل پر نکل چڑھانا استعمال کرتی ہیں۔ اگر چڑھانا میں چھید (porosity> 1 سیل/سینٹی میٹر) پر مشتمل ہے یا ناکافی طور پر موٹا ہے (<0.05μm), corrosive media can penetrate the plating and cause corrosion of the substrate. For example:

"بلیک پیڈ" عیب: جب نکل چڑھانا سنکنرن کی گہرائی 1μm سے تجاوز کرتی ہے تو ، سولڈر مشترکہ رابطے کے خلاف مزاحمت میں اتار چڑھاؤ اور پلگ - زندگی میں 50 ٪ سے زیادہ کی کمی واقع ہوتی ہے۔

حل: ایک ملٹی - پرت نکل چڑھانا عمل (جیسے تانبے کی بنیاد + نیم- روشن نکل + ہائی {4} slil سلفر نکل + روشن نکل) کا استعمال کریں ، یا نکل مصر کے سبسٹریٹ کی براہ راست پروسیسنگ پر جائیں۔ تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ملٹی - پرت نکل چڑھانا 0.1 خلیوں/سینٹی میٹر سے نیچے تک کم کر سکتا ہے اور 10 گنا تک سنکنرن مزاحمت کو بہتر بنا سکتا ہے۔

 

نکل کھوٹ زنگ کی روک تھام کی حکمت عملی

نکل مرکب کے سنکنرن کے خطرات سے نمٹنے کے لئے ، مکمل لائف سائیکل تحفظ کے حصول کے لئے مندرجہ ذیل حکمت عملیوں کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔

مواد کا انتخاب: مصر کی قسم کو ماحول سے ملائیں

مضبوط تیزاب (مرتکز سلفورک ایسڈ) ماحول کے لئے: ہیسٹیلائے سی -276 (16 ٪ ایم او پر مشتمل) کا استعمال کریں ، جو نکل 200 کی سنکنرن مزاحمت کو پانچ گنا زیادہ پیش کرتا ہے۔ 98 ٪ سلفورک ایسڈ میں ، سی -276 کی سنکنرن کی شرح صرف 0.0005 ملی میٹر/سال ہے ، جبکہ نیکل 200 کی سنکنرن کی شرح 0.025 ہے۔

سمندری پانی/اعلی نمک سپرے ماحول کے لئے: مونل 400 (نی - 30CU) کا استعمال کریں ، جو خالص نکل کے لئے اعلی پِٹنگ سنکنرن مزاحمت پیش کرتا ہے۔ 3.5 ٪ NACL حل میں ، مونل 400 کی پپٹنگ کی صلاحیت نکل 200 سے 0.3 V زیادہ ہے ، جس کے نتیجے میں سنکنرن مزاحمت میں تین گنا بہتری واقع ہوئی ہے۔ اعلی درجہ حرارت کے لئے ، انتہائی الکلائن ماحول: نکل 200 (خالص نکل) کو ترجیح دی جاتی ہے۔ 40 ٪ NAOH میں اس کی سنکنرن کی شرح 0.001 ملی میٹر/سال سے کم ہے ، کاربن اسٹیل کی 1/500 ویں۔

سطح کا علاج

کیمیائی گزرنے: نائٹرک ایسڈ یا کرومک ایسڈ کے حل کے ساتھ علاج سے گزرنے والی فلم کی موٹائی کو 10-20 نینو میٹر تک بڑھاتا ہے۔ تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ 0.5 مول/ایل این سی ایل حل میں کیمیائی طور پر گزرنے والے نکل مرکب کی سنکنرن موجودہ کثافت میں 80 ٪ کمی واقع ہوئی ہے۔

الیکٹروپلاٹنگ پروٹیکشن: نکل مرکب کی سطح پر پلاٹنگ روتھینیم (آر یو) یا آئریڈیم (IR) 3-5 گنا تک سنکنرن کے خلاف مزاحمت کو بہتر بناتا ہے۔ روتھینیم چڑھانا نے کیمیائی آلات کی خدمت زندگی کو 2 سال سے 10 سال تک بڑھا دیا ہے۔

کوٹنگ پروٹیکشن: پولیٹیٹرفلووروتھیلین (پی ٹی ایف ای) کوٹنگ کا استعمال سطح کو سنکنرن میڈیا سے الگ تھلگ کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ پی ٹی ایف ای کوٹنگ سمندری پانی میں نکل مرکب کی سنکنرن کی شرح کو 0.0001 ملی میٹر/سال تک کم کر سکتی ہے ، جس سے سنکنرن کو ختم کیا جاسکتا ہے۔

ماحولیاتی کنٹرول

درجہ حرارت کا انتظام: سامان کے آپریٹنگ درجہ حرارت کو سنکنرن میڈیم کے اہم درجہ حرارت سے نیچے رکھیں (جیسے ، سمندری پانی کے خارج ہونے میں 60 ڈگری)۔ تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ درجہ حرارت میں ہر 10 ڈگری میں اضافے کے لئے ، نکل مرکب کی سنکنرن کی شرح میں 2-3 گنا اضافہ ہوتا ہے۔

نمی کا کنٹرول: گاڑھاو کو روکنے کے لئے اسٹوریج نمی 60 and اور درجہ حرارت 30 ڈگری سے نیچے برقرار رکھیں۔ ایک الیکٹرانکس بنانے والے نے گودام کے درجہ حرارت اور نمی کو کنٹرول کرکے 200 گھنٹے سے 1000 گھنٹے تک چڑیا رابطوں کی نمک سپرے ٹیسٹ لائف کو بڑھایا۔

میڈیا طہارت: سنکنرن کے خطرے کو کم کرنے کے لئے سنکنرن نجاست (جیسے H₂S اور CL⁻) کو ہٹا دیں۔ تیل اور گیس کے کھیتوں میں ، ڈیسلفورائزیشن کے ذریعہ H₂S حراستی کو 1000 پی پی ایم سے 10 پی پی ایم سے کم کرنا نکل کھوٹ والوز کی زندگی کو ایک سال سے 10 سال تک بڑھا سکتا ہے۔

 

نکل مرکب کی سنکنرن مزاحمت مطلق نہیں ہے۔ اس کی کارکردگی کا انحصار مادی ساخت ، ماحولیاتی حالات اور تحفظ کی حکمت عملی کے ہم آہنگی اثر پر ہے۔ اعلی - اختتامی ایپلی کیشنز (جیسے ایرو اسپیس اور جوہری طاقت) کے لئے ، اعلی - طہارت نکل مرکب (جیسے نکل 200) ملٹی - پرت کی حفاظت کے ساتھ مل کر ضروری ہے۔ لاگت - حساس ایپلی کیشنز (جیسے آئیگلاس فریم اور آرائشی حصوں) کے لئے ، بہتر چڑھانا کے عمل (جیسے میڈیم - فاسفورس الیکٹرویلیس نکل چڑھانا) متوازن لاگت - کارکردگی کا تناسب حاصل کرسکتے ہیں۔ مستقبل میں ، نینو - کوٹنگ اور ذہین نگرانی جیسی ٹکنالوجیوں کی ترقی کے ساتھ ، نکل مرکب کی زنگ آلود مزاحمت کو مزید بڑھایا جائے گا ، جس سے صنعتی آلات کی طویل - اصطلاح مستحکم آپریشن کے لئے زیادہ قابل اعتماد تحفظ فراہم ہوگا۔