Շնորհակալություն Nature.com այցելելու համար:Ձեր օգտագործած բրաուզերի տարբերակը ունի սահմանափակ CSS աջակցություն:Լավագույն փորձի համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել թարմացված դիտարկիչ (կամ անջատել Համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում):Միևնույն ժամանակ, շարունակական աջակցությունն ապահովելու համար մենք կայքը կներկայացնենք առանց ոճերի և JavaScript-ի:
Ադսորբցիոն սառնարանային համակարգերի և ջերմային պոմպերի շուկայական մասնաբաժինը դեռևս համեմատաբար փոքր է ավանդական կոմպրեսորային համակարգերի համեմատ:Չնայած էժան ջերմության օգտագործման հսկայական առավելությունին (թանկարժեք էլեկտրական աշխատանքի փոխարեն), ադսորբցիոն սկզբունքների վրա հիմնված համակարգերի ներդրումը դեռևս սահմանափակվում է մի քանի հատուկ կիրառություններով:Հիմնական թերությունը, որը պետք է վերացվի, հատուկ հզորության նվազումն է ցածր ջերմային հաղորդունակության և կլանիչի ցածր կայունության պատճառով:Առևտրային կլանման սառեցման ժամանակակից ժամանակակից համակարգերը հիմնված են կլանիչների վրա, որոնք հիմնված են թիթեղային ջերմափոխանակիչների վրա, որոնք ծածկված են հովացման հզորությունը օպտիմալացնելու համար:Արդյունքները քաջ հայտնի են, որ ծածկույթի հաստության նվազումը հանգեցնում է զանգվածի փոխանցման դիմադրության նվազմանը, իսկ հաղորդիչ կառույցների մակերեսի և ծավալի հարաբերակցության մեծացումը մեծացնում է հզորությունը՝ չվնասելով արդյունավետությունը:Այս աշխատանքում օգտագործվող մետաղական մանրաթելերը կարող են ապահովել հատուկ մակերես 2500–50000 մ2/մ3 միջակայքում:Մետաղական մակերևույթների, ներառյալ մետաղական մանրաթելերի վրա, աղի հիդրատների շատ բարակ, բայց կայուն ծածկույթներ ստանալու երեք եղանակներ՝ ծածկույթների արտադրության համար, առաջին անգամ ցուցադրում են բարձր հզորության ջերմափոխանակիչ:Մակերեւութային մշակումը, որը հիմնված է ալյումինի անոդացման վրա, ընտրվում է ծածկույթի և հիմքի միջև ավելի ամուր կապ ստեղծելու համար:Ստացված մակերեսի միկրոկառուցվածքը վերլուծվել է սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով:Նվազեցված ընդհանուր արտացոլման Ֆուրիեի տրանսֆորմացիայի ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիան և էներգիայի ցրման ռենտգենյան սպեկտրոսկոպիան օգտագործվել են վերլուծության մեջ ցանկալի տեսակների առկայությունը ստուգելու համար:Դրանց հիդրատներ ձևավորելու ունակությունը հաստատվել է համակցված ջերմային գրավիմետրիկ անալիզով (TGA)/դիֆերենցիալ ջերմաչափական անալիզով (DTG):MgSO4 ծածկույթում հայտնաբերվել է 0,07 գ (ջուր)/գ (կոմպոզիտ) ավելի ցածր որակ, որը ցույց է տալիս ջրազրկման նշաններ մոտ 60 °C ջերմաստիճանում և վերարտադրվում է ջրազրկումից հետո:Դրական արդյունքներ են ստացվել նաև SrCl2-ի և ZnSO4-ի դեպքում՝ 100 °C-ից ցածր մոտ 0,02 գ/գ զանգվածային տարբերությամբ:Որպես հավելում ընտրվել է հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը՝ ծածկույթի կայունությունն ու կպչունությունը բարձրացնելու համար:Արտադրանքի կլանման հատկությունները գնահատվել են միաժամանակյա TGA-DTG-ով և դրանց կպչունությունը բնութագրվել է ISO2409-ում նկարագրված թեստերի վրա հիմնված մեթոդով:CaCl2 ծածկույթի հետևողականությունը և կպչունությունը զգալիորեն բարելավվել է՝ պահպանելով դրա կլանման հզորությունը մոտ 0,1 գ/գ քաշային տարբերությամբ 100 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում:Բացի այդ, MgSO4-ը պահպանում է հիդրատներ ձևավորելու ունակությունը՝ ցույց տալով 0,04 գ/գ-ից ավելի զանգվածային տարբերություն 100 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում։Վերջում ուսումնասիրվում են պատված մետաղական մանրաթելերը:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ Al2(SO4)3-ով պատված մանրաթելային կառուցվածքի արդյունավետ ջերմահաղորդականությունը կարող է լինել 4,7 անգամ ավելի մաքուր Al2(SO4)3-ի ծավալի համեմատ:Ուսումնասիրված ծածկույթների ծածկույթը տեսողական հետազոտվել է, իսկ ներքին կառուցվածքը գնահատվել է խաչմերուկների մանրադիտակային պատկերի միջոցով:Ստացվել է մոտ 50 մկմ հաստությամբ Al2(SO4)3 ծածկույթ, սակայն ընդհանուր գործընթացը պետք է օպտիմալացվի՝ ավելի միասնական բաշխման հասնելու համար:
Ադսորբցիոն համակարգերը մեծ ուշադրություն են գրավել վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում, քանի որ դրանք էկոլոգիապես մաքուր այլընտրանք են տալիս ավանդական սեղմման ջերմային պոմպերին կամ սառնարանային համակարգերին:Հարմարավետության ստանդարտների և գլոբալ միջին ջերմաստիճանի բարձրացմամբ, կլանման համակարգերը մոտ ապագայում կարող են նվազեցնել կախվածությունը հանածո վառելիքից:Բացի այդ, ադսորբցիոն սառնարանային կամ ջերմային պոմպերի ցանկացած բարելավում կարող է փոխանցվել ջերմային էներգիայի պահեստավորմանը, ինչը ներկայացնում է առաջնային էներգիայի արդյունավետ օգտագործման ներուժի լրացուցիչ աճ:Ադսորբցիոն ջերմային պոմպերի և սառնարանային համակարգերի հիմնական առավելությունն այն է, որ դրանք կարող են աշխատել ցածր ջերմային զանգվածով:Սա նրանց հարմար է դարձնում ցածր ջերմաստիճանի աղբյուրների համար, ինչպիսիք են արևային էներգիան կամ թափոնների ջերմությունը:Էներգիայի պահպանման կիրառման առումով, ադսորբցիան ​​ունի էներգիայի ավելի բարձր խտության և էներգիայի ավելի քիչ ցրման առավելություն՝ համեմատած զգայուն կամ թաքնված ջերմության պահպանման հետ:
Ադսորբցիոն ջերմային պոմպերը և սառնարանային համակարգերը կատարում են նույն թերմոդինամիկական ցիկլը, ինչ իրենց գոլորշիների սեղմման գործընկերները:Հիմնական տարբերությունը կոմպրեսորային բաղադրիչների փոխարինումն է adsorbers-ով:Տարրը կարող է կլանել ցածր ճնշման սառնագենտի գոլորշին չափավոր ջերմաստիճաններում՝ գոլորշիացնելով ավելի շատ սառնագենտի նույնիսկ այն ժամանակ, երբ հեղուկը սառը է:Անհրաժեշտ է ապահովել adsorber-ի մշտական ​​սառեցում, որպեսզի բացառվի կլանման էթալպիան (էկզոթերմ):Adsorber-ը վերականգնվում է բարձր ջերմաստիճանում, ինչի հետևանքով սառնագենտի գոլորշին կլանում է:Ջեռուցումը պետք է շարունակի ապահովել կլանման էթալպիան (էնդոթերմիկ):Քանի որ կլանման գործընթացները բնութագրվում են ջերմաստիճանի փոփոխություններով, հզորության բարձր խտությունը պահանջում է բարձր ջերմային հաղորդունակություն:Այնուամենայնիվ, ցածր ջերմային հաղորդունակությունը հիմնական թերությունն է շատ ծրագրերում:
Հաղորդունակության հիմնական խնդիրը նրա միջին արժեքի բարձրացումն է՝ պահպանելով տրանսպորտային ուղին, որն ապահովում է կլանման/դեսորբցիոն գոլորշիների հոսքը:Դրան հասնելու համար սովորաբար օգտագործվում են երկու մոտեցում՝ կոմպոզիտային ջերմափոխանակիչներ և ծածկված ջերմափոխանակիչներ:Ամենահայտնի և հաջողակ կոմպոզիտային նյութերը նրանք են, որոնք օգտագործում են ածխածնի վրա հիմնված հավելումներ, մասնավորապես ընդլայնված գրաֆիտ, ակտիվացված ածխածին կամ ածխածնի մանրաթելեր:Օլիվեյրա և այլք:2 ներծծված ընդլայնված գրաֆիտի փոշի կալցիումի քլորիդով, որը կարտադրի մինչև 306 Վտ/կգ հատուկ սառեցման հզորությամբ (SCP) և մինչև 0,46 կատարողականության (COP) գործակից:Zajaczkowski et al.3-ն առաջարկեց ընդլայնված գրաֆիտի, ածխածնի մանրաթելի և կալցիումի քլորիդի համակցություն՝ 15 Վտ/մԿ ընդհանուր հաղորդունակությամբ:Jian et al4-ը փորձարկել են կոմպոզիտները ծծմբաթթվով մշակված ընդլայնված բնական գրաֆիտով (ENG-TSA) որպես սուբստրատ երկաստիճան կլանման սառեցման ցիկլում:Մոդելը կանխատեսում էր COP-ը 0,215-ից մինչև 0,285, իսկ SCP-ը 161,4-ից մինչև 260,74 Վտ/կգ:
Ամենակենսունակ լուծումը ծածկված ջերմափոխանակիչն է:Այս ջերմափոխանակիչների ծածկույթի մեխանիզմները կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ ուղղակի սինթեզ և սոսինձներ:Ամենահաջող մեթոդը ուղղակի սինթեզն է, որը ներառում է համապատասխան ռեակտիվներից ջերմափոխանակիչների մակերևույթի վրա ներծծող նյութերի ձևավորում:Sotech5-ը պատենտավորել է ծածկված ցեոլիտի սինթեզման մեթոդ՝ Fahrenheit GmbH-ի կողմից արտադրված մի շարք հովացուցիչներում օգտագործելու համար:Schnabel et al6-ը փորձարկել են չժանգոտվող պողպատի վրա պատված երկու ցեոլիտների արդյունավետությունը:Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը աշխատում է միայն հատուկ ադսորբենտների հետ, ինչը սոսինձներով ծածկույթը դարձնում է հետաքրքիր այլընտրանք:Կապակցիչները պասիվ նյութեր են, որոնք ընտրվում են սորբենտի կպչունության և/կամ զանգվածի փոխանցման համար, բայց ոչ մի դեր չեն խաղում կլանման կամ հաղորդունակության բարձրացման գործում:Ֆրենին և այլք:7 ծածկված ալյումինե ջերմափոխանակիչներ AQSOA-Z02 ցեոլիտով, կայունացված կավե հիմքով կապակցիչով:Calabrese et al.8-ը ուսումնասիրել է պոլիմերային կապող նյութերով ցեոլիտային ծածկույթների պատրաստումը:Ammann et al.9-ն առաջարկել է պոլիվինիլ սպիրտի մագնիսական խառնուրդներից ծակոտկեն ցեոլիտային ծածկույթների պատրաստման մեթոդ:Կավահող (կավահող) օգտագործվում է նաև որպես կապակցող 10 կլանիչում:Մեր տեղեկություններով, ցելյուլոզը և հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը օգտագործվում են միայն ֆիզիկական կլանիչների հետ համատեղ11,12:Երբեմն սոսինձը չի օգտագործվում ներկի համար, այլ օգտագործվում է կառուցվածքը 13 ինքնուրույն կառուցելու համար:Ալգինատ պոլիմերային մատրիցների համադրությունը բազմաթիվ աղի հիդրատների հետ ձևավորում է ճկուն կոմպոզիտային բշտիկների կառուցվածքներ, որոնք կանխում են արտահոսքը չորացման ժամանակ և ապահովում զանգվածի համարժեք փոխանցում:Կավերը, ինչպիսիք են բենտոնիտը և ատտապուլգիտը, օգտագործվել են որպես կապող նյութեր կոմպոզիտների պատրաստման համար15,16,17:Էթիլցելյուլոզը օգտագործվել է կալցիումի քլորիդ18 կամ նատրիումի սուլֆիդ19 միկրոէկապսուլացման համար:
Ծակոտկեն մետաղական կառուցվածք ունեցող կոմպոզիտները կարելի է բաժանել հավելումային ջերմափոխանակիչների և ծածկված ջերմափոխանակիչների:Այս կառույցների առավելությունը բարձր կոնկրետ մակերեսն է:Սա հանգեցնում է ներծծող նյութի և մետաղի միջև ավելի մեծ շփման մակերեսի՝ առանց իներտ զանգվածի ավելացման, ինչը նվազեցնում է սառեցման ցիկլի ընդհանուր արդյունավետությունը:Լանգը և այլք:20-ը բարելավել են ալյումինե մեղրախորիսխ կառուցվածքով ցեոլիտի կլանիչի ընդհանուր հաղորդունակությունը:Gillerminot et al.21-ը բարելավեց NaX ցեոլիտի շերտերի ջերմային հաղորդունակությունը պղնձի և նիկելի փրփուրով:Թեև կոմպոզիտները օգտագործվում են որպես փուլային փոփոխության նյութեր (PCM), Li et al.22 և Zhao et al.23-ը նույնպես հետաքրքրություն է ներկայացնում քիմիզորբցիայի համար:Նրանք համեմատեցին ընդլայնված գրաֆիտի և մետաղական փրփուրի արդյունավետությունը և եզրակացրեցին, որ վերջինս նախընտրելի է միայն այն դեպքում, եթե կոռոզիան խնդիր չէ:Պալոմբա և այլք:վերջերս համեմատել են այլ մետաղական ծակոտկեն կառուցվածքներ24:Վան դեր Պալը և այլք:ուսումնասիրել են փրփուրների մեջ ներկառուցված մետաղական աղերը 25.Բոլոր նախորդ օրինակները համապատասխանում են մասնիկների ներծծող նյութերի խիտ շերտերին:Մետաղական ծակոտկեն կոնստրուկցիաները գործնականում չեն օգտագործվում adsorbers ծածկելու համար, որն ավելի օպտիմալ լուծում է:Զեոլիտների հետ կապվելու օրինակ կարելի է գտնել Wittstadt et al.26, սակայն աղի հիդրատները կապելու փորձ չի արվել՝ չնայած դրանց էներգիայի ավելի բարձր խտությանը 27:
Այսպիսով, այս հոդվածում կուսումնասիրվեն ներծծող ծածկույթների պատրաստման երեք եղանակ՝ (1) կապող ծածկույթ, (2) ուղղակի ռեակցիա և (3) մակերեսային մշակում:Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը այս աշխատանքում ընտրված կապակցողն էր՝ շնորհիվ նախկինում հաղորդված կայունության և ծածկույթի լավ կպչունության՝ ֆիզիկական կլանիչների հետ համատեղ:Այս մեթոդը սկզբում ուսումնասիրվել է հարթ ծածկույթների համար, իսկ ավելի ուշ կիրառվել է մետաղական մանրաթելային կառույցների համար:Նախկինում զեկուցվել է ներծծող ծածկույթների ձևավորման հետ քիմիական ռեակցիաների հնարավորության նախնական վերլուծություն:Նախկին փորձը այժմ փոխանցվում է մետաղական մանրաթելային կառույցների ծածկույթին:Այս աշխատանքի համար ընտրված մակերեսային մշակումը ալյումինի անոդացման վրա հիմնված մեթոդ է:Ալյումինի անոդացումը հաջողությամբ զուգակցվել է մետաղական աղերի հետ էսթետիկ նպատակներով29:Այս դեպքերում կարելի է ձեռք բերել շատ կայուն և կոռոզիոն դիմացկուն ծածկույթներ:Այնուամենայնիվ, նրանք չեն կարող իրականացնել որևէ ադսորբցիա կամ կլանման գործընթաց:Այս հոդվածը ներկայացնում է այս մոտեցման տարբերակ, որը թույլ է տալիս զանգվածը տեղափոխել՝ օգտագործելով սկզբնական գործընթացի կպչուն հատկությունները:Մեր գիտելիքներով, այստեղ նկարագրված մեթոդներից և ոչ մեկը նախկինում ուսումնասիրված չէ:Նրանք ներկայացնում են շատ հետաքրքիր նոր տեխնոլոգիա, քանի որ թույլ են տալիս ձևավորել հիդրատացված ներծծող ծածկույթներ, որոնք ունեն մի շարք առավելություններ հաճախակի ուսումնասիրվող ֆիզիկական կլանիչների նկատմամբ:
Դրոշմավորված ալյումինե թիթեղները, որոնք օգտագործվել են որպես այս փորձերի համար հիմք, տրամադրվել են ALINVEST Břidličná, Չեխիայի Հանրապետությունում:Դրանք պարունակում են 98,11% ալյումին, 1,3622% երկաթ, 0,3618% մանգան և պղնձի, մագնեզիումի, սիլիցիումի, տիտանի, ցինկի, քրոմի և նիկելի հետքեր։
Կոմպոզիտների արտադրության համար ընտրված նյութերն ընտրվում են դրանց թերմոդինամիկական հատկությունների համաձայն, մասնավորապես՝ կախված ջրի քանակից, որը նրանք կարող են կլանել/կլանել 120°C-ից ցածր ջերմաստիճանում:
Մագնեզիումի սուլֆատը (MgSO4) ամենահետաքրքիր և ուսումնասիրված հիդրատացված աղերից է30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41:Ջերմոդինամիկական հատկությունները սիստեմատիկորեն չափվել են և պարզվել է, որ դրանք հարմար են կլանման սառեցման, ջերմային պոմպերի և էներգիայի պահպանման ոլորտներում կիրառելու համար:Օգտագործվել է չոր մագնեզիումի սուլֆատ CAS-Nr.7487-88-9 99% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany):
Կալցիումի քլորիդը (CaCl2) (H319) ևս մեկ լավ ուսումնասիրված աղ է, քանի որ դրա հիդրատն ունի հետաքրքիր թերմոդինամիկական հատկություններ41,42,43,44:Կալցիումի քլորիդ հեքսահիդրատ CAS-No.7774-34-7 97% օգտագործված (Grüssing, GmbH, Filsum, Niedersachsen, Գերմանիա):
Ցինկի սուլֆատը (ZnSO4) (H3O2, H318, H410) և դրա հիդրատներն ունեն թերմոդինամիկական հատկություններ, որոնք հարմար են ցածր ջերմաստիճանի կլանման գործընթացների համար45,46:Օգտագործվել է ցինկի սուլֆատ հեպտահիդրատ CAS-Nr.7733-02-0 99,5% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany):
Ստրոնցիումի քլորիդը (SrCl2) (H318) նույնպես ունի հետաքրքիր թերմոդինամիկական հատկություններ4,45,47, չնայած այն հաճախ զուգակցվում է ամոնիակի հետ կլանման ջերմային պոմպի կամ էներգիայի պահպանման հետազոտություններում:Սինթեզի համար օգտագործվել է ստրոնցիումի քլորիդ հեքսահիդրատ CAS-Nr.10.476-85-4 99.0–102.0% (Sigma Aldrich, St. Louis, Missouri, USA):
Պղնձի սուլֆատը (CuSO4) (H302, H315, H319, H410) մասնագիտական ​​գրականության մեջ հաճախ հանդիպող հիդրատներից չէ, թեև դրա թերմոդինամիկական հատկությունները հետաքրքրություն են ներկայացնում ցածր ջերմաստիճանի կիրառման համար48,49:Սինթեզի համար օգտագործվել է պղնձի սուլֆատ CAS-Nr.7758-99-8 99% (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA):
Մագնեզիումի քլորիդը (MgCl2) հիդրատացված աղերից է, որը վերջերս ավելի մեծ ուշադրության է արժանացել ջերմային էներգիայի պահպանման ոլորտում50,51:Փորձերի համար օգտագործվել է մագնեզիումի քլորիդ հեքսահիդրատ CAS-Nr.7791-18-6 մաքուր դեղագործական դասի (Applichem GmbH., Դարմշտադտ, Գերմանիա):
Ինչպես նշվեց վերևում, հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը ընտրվել է նմանատիպ կիրառություններում դրական արդյունքների պատճառով:Մեր սինթեզում օգտագործվող նյութը հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզա CAS-Nr 9004-62-0 (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA):
Մետաղական մանրաթելերը պատրաստված են կարճ մետաղալարերից, որոնք միացված են միմյանց սեղմման և սինթրման միջոցով, մի գործընթաց, որը հայտնի է որպես խառնարանային հալոցքի արդյունահանում (CME)52:Սա նշանակում է, որ դրանց ջերմային հաղորդունակությունը կախված է ոչ միայն արտադրության մեջ օգտագործվող մետաղների հիմնական հաղորդունակությունից և վերջնական կառուցվածքի ծակոտկենությունից, այլև թելերի միջև կապերի որակից:Մանրաթելերը իզոտրոպ չեն և արտադրության ընթացքում հակված են բաշխվել որոշակի ուղղությամբ, ինչը լայնակի ուղղությամբ ջերմահաղորդականությունը շատ ավելի ցածր է դարձնում։
Ջրի կլանման հատկությունները հետազոտվել են վակուումային փաթեթում (Netzsch TG 209 F1 Libra) օգտագործելով միաժամանակյա ջերմային գրավիմետրիկ անալիզ (TGA)/դիֆերենցիալ ջերմաչափական անալիզ (DTG):Չափումները կատարվել են հոսող ազոտի մթնոլորտում՝ 10 մլ/րոպե հոսքի արագությամբ և 25-ից մինչև 150°C ջերմաստիճանի միջակայքում՝ ալյումինի օքսիդի կարասներում:Ջեռուցման արագությունը 1 °C/րոպե էր, նմուշի քաշը տատանվում էր 10-ից 20 մգ, թույլտվությունը՝ 0,1 մկգ:Այս աշխատանքում պետք է նշել, որ զանգվածի տարբերությունը մեկ միավոր մակերեսի վրա ունի մեծ անորոշություն։TGA-DTG-ում օգտագործվող նմուշները շատ փոքր են և անկանոն կտրված, ինչը դարձնում է դրանց մակերեսի որոշումը ոչ ճշգրիտ:Այս արժեքները կարող են էքստրապոլացվել միայն ավելի մեծ տարածքի վրա, եթե հաշվի առնվեն մեծ շեղումները:
Թուլացված ընդհանուր արտացոլման Ֆուրիեի փոխակերպման ինֆրակարմիր (ATR-FTIR) սպեկտրները ձեռք են բերվել Bruker Vertex 80 v FTIR սպեկտրոմետրի վրա (Bruker Optik GmbH, Լայպցիգ, Գերմանիա) ATR պլատինե լրասարքի միջոցով (Bruker Optik GmbH, Գերմանիա):Մաքուր չոր ադամանդի բյուրեղների սպեկտրները չափվել են ուղղակիորեն վակուումում՝ նախքան նմուշները որպես փորձնական չափումների հիմք օգտագործելը:Նմուշները չափվել են վակուումում՝ օգտագործելով 2 սմ-1 սպեկտրային լուծաչափը և 32 սկանավորման միջին թիվը:Սպեկտրային անալիզը կատարվել է OPUS ծրագրի միջոցով:
SEM վերլուծությունը կատարվել է Zeiss-ի DSM 982 Gemini-ի միջոցով 2 և 5 կՎ արագացնող լարման դեպքում:Էներգիայի դիսպերսիվ ռենտգենյան սպեկտրոսկոպիա (EDX) իրականացվել է Thermo Fischer System 7-ի միջոցով՝ Peltier սառեցված սիլիցիումի դրեյֆ դետեկտորով (SSD):
Մետաղական թիթեղների պատրաստումն իրականացվել է 53-ում նկարագրվածի նման ընթացակարգով: Նախ թիթեղը ընկղմել 50% ծծմբաթթվի մեջ:15 րոպե.Այնուհետև դրանք մտցվել են 1 մ նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթի մեջ մոտ 10 վայրկյան:Այնուհետեւ նմուշները լվացել են մեծ քանակությամբ թորած ջրով, ապա 30 րոպե թրջել թորած ջրում։Մակերեւութային նախնական մշակումից հետո նմուշները ընկղմվել են 3% հագեցած լուծույթի մեջ:HEC և թիրախային աղ.Վերջում հանեք դրանք և չորացրեք 60°C ջերմաստիճանում։
Անոդացման մեթոդը ուժեղացնում և ամրացնում է պասիվ մետաղի բնական օքսիդի շերտը:Ալյումինե պանելները կարծրացած վիճակում անոդացվում էին ծծմբաթթվով, այնուհետև փակվում տաք ջրի մեջ:Անոդացումը հաջորդեց նախնական փորագրմանը 1 մոլ/լ NaOH (600 վ), որին հաջորդեց չեզոքացումը 1 մոլ/լ HNO3-ում (60 վ):Էլեկտրոլիտի լուծույթը 2,3 M H2SO4, 0,01 M Al2(SO4)3 և 1 M MgSO4 + 7H2O խառնուրդ է:Անոդացումն իրականացվել է (40 ± 1)°C, 30 մԱ/սմ2 1200 վայրկյանում:Կնքման գործընթացը իրականացվել է տարբեր աղաջրային լուծույթներում, ինչպես նկարագրված է նյութերում (MgSO4, CaCl2, ZnSO4, SrCl2, CuSO4, MgCl2):Նմուշը դրա մեջ եփում են 1800 վայրկյան։
Հետազոտվել են կոմպոզիտների արտադրության երեք տարբեր մեթոդներ՝ կպչուն ծածկույթ, ուղղակի ռեակցիա և մակերեսային մշակում:Յուրաքանչյուր ուսուցման մեթոդի առավելություններն ու թերությունները համակարգված կերպով վերլուծվում և քննարկվում են:Արդյունքները գնահատելու համար օգտագործվել են ուղղակի դիտարկում, նանոպատկերում և քիմիական/տարրական վերլուծություն:
Անոդացումը ընտրվել է որպես վերափոխման մակերեսային մշակման մեթոդ՝ աղի հիդրատների կպչունությունը մեծացնելու համար:Մակերեւութային այս մշակումը ստեղծում է ալյումինի ծակոտկեն կառուցվածք (կավահող) անմիջապես ալյումինե մակերեսի վրա:Ավանդաբար, այս մեթոդը բաղկացած է երկու փուլից. առաջին փուլը ստեղծում է ալյումինի օքսիդի ծակոտկեն կառուցվածք, իսկ երկրորդ փուլը ստեղծում է ալյումինի հիդրօքսիդի ծածկույթ, որը փակում է ծակոտիները:Ստորև բերված են աղը արգելափակելու երկու եղանակ՝ առանց գազային փուլի մուտքն արգելափակելու:Առաջինը բաղկացած է մեղրախորիսխ համակարգից, որն օգտագործում է փոքր ալյումինի օքսիդ (Al2O3) խողովակներ, որոնք ստացվել են առաջին քայլում՝ ներծծող բյուրեղները պահելու և դրա կպչունությունը մետաղական մակերեսներին մեծացնելու համար:Ստացված մեղրախորիսխները ունեն մոտ 50 նմ տրամագիծ և 200 նմ երկարություն (նկ. 1ա):Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, այս խոռոչները սովորաբար փակվում են երկրորդ քայլում Al2O(OH)2 բոհիմիտի բարակ շերտով, որն ապահովված է կավահողով խողովակի եռման գործընթացով:Երկրորդ մեթոդով այս կնքման գործընթացը ձևափոխվում է այնպես, որ աղի բյուրեղները գրավվում են բոհիմիտի միատեսակ ծածկող շերտում (Al2O(OH)), որն այս դեպքում չի օգտագործվում կնքման համար:Երկրորդ փուլն իրականացվում է համապատասխան աղի հագեցած լուծույթում։Նկարագրված նախշերը ունեն 50–100 նմ միջակայքի չափեր և նման են ցայտած կաթիլների (նկ. 1բ):Կնքման գործընթացի արդյունքում ստացված մակերեսն ունի ընդգծված տարածական կառուցվածք՝ ավելացած շփման մակերեսով։Այս մակերևույթի ձևանմուշը, իրենց բազմաթիվ կապող կոնֆիգուրացիաների հետ միասին, իդեալական է աղի բյուրեղները կրելու և պահելու համար:Նկարագրված երկու կառուցվածքներն էլ իսկապես ծակոտկեն են և ունեն փոքր խոռոչներ, որոնք, ըստ երևույթին, հարմար են աղի հիդրատները պահելու և գոլորշիները աղը կլանելու համար կլանիչի շահագործման ընթացքում:Այնուամենայնիվ, այս մակերևույթների տարրական վերլուծությունը EDX-ի միջոցով կարող է հայտնաբերել մագնեզիումի և ծծմբի հետքեր բոհեմիտի մակերեսին, որոնք չեն հայտնաբերվում ալյումինե մակերեսի դեպքում:
Նմուշի ATR-FTIR-ը հաստատեց, որ տարրը մագնեզիումի սուլֆատ է (տես Նկար 2բ):Սպեկտրը ցույց է տալիս բնորոշ սուլֆատ իոնային գագաթներ 610–680 և 1080–1130 սմ–1 և բնորոշ վանդակավոր ջրի գագաթներ 1600–1700 սմ–1 և 3200–3800 սմ–1 (տես նկ. 2ա, գ):)Մագնեզիումի իոնների առկայությունը գրեթե չի փոխում սպեկտրը54։
ա) բոհեմիտով պատված MgSO4 ալյումինե թիթեղի EDX, բ) բոհիմիտների և MgSO4 ծածկույթների ATR-FTIR սպեկտրներ, գ) մաքուր MgSO4-ի ATR-FTIR սպեկտրներ:
Ադսորբցիոն արդյունավետության պահպանումը հաստատվել է TGA-ի կողմից:Նկ.3b-ը ցույց է տալիս կլանման գագաթնակետը մոտ.60°C.Այս գագաթնակետը չի համապատասխանում մաքուր աղի TGA-ում դիտված երկու գագաթնակետերի ջերմաստիճանին (նկ. 3ա):Գնահատվել է ադսորբցիա-դեսորբցիա ցիկլի կրկնելիությունը, և նույն կորը դիտվել է նմուշները խոնավ մթնոլորտում տեղադրելուց հետո (նկ. 3c):Դեզորբցիայի երկրորդ փուլում նկատված տարբերությունները կարող են լինել հոսող մթնոլորտում ջրազրկման հետևանք, քանի որ դա հաճախ հանգեցնում է թերի ջրազրկման:Այս արժեքները համապատասխանում են մոտավորապես 17,9 գ/մ2 առաջին ջրազրկման և 10,3 գ/մ2 երկրորդ ջրազրկման ժամանակ:
Բոհիմիտի և MgSO4-ի TGA վերլուծության համեմատություն. մաքուր MgSO4-ի (ա), խառնուրդի (բ) և ռեհիդրացիայից հետո (գ) TGA վերլուծություն:
Նույն մեթոդն իրականացվել է կալցիումի քլորիդով որպես ներծծող:Արդյունքները ներկայացված են Նկար 4-ում: Մակերեւույթի տեսողական զննումը հայտնաբերել է մետաղական փայլի աննշան փոփոխություններ:Մորթին հազիվ է երեւում։SEM-ը հաստատել է մակերեսի վրա հավասարաչափ բաշխված փոքր բյուրեղների առկայությունը:Այնուամենայնիվ, TGA-ն 150°C-ից ցածր ջրազրկում չի ցուցաբերել:Դա կարող է պայմանավորված լինել այն հանգամանքով, որ աղի մասնաբաժինը չափազանց փոքր է` համեմատած սուբստրատի ընդհանուր զանգվածի հետ` TGA-ով հայտնաբերելու համար:
Անոդացման մեթոդով պղնձի սուլֆատային ծածկույթի մակերեսային մշակման արդյունքները ներկայացված են նկ.5. Այս դեպքում CuSO4-ի ակնկալվող ընդգրկումը Al օքսիդի կառուցվածքում տեղի չի ունեցել:Փոխարենը, նկատվում են չամրացված ասեղներ, քանի որ դրանք սովորաբար օգտագործվում են պղնձի հիդրօքսիդի Cu(OH)2-ի համար, որն օգտագործվում է բնորոշ փիրուզագույն ներկերի հետ:
Անոդացված մակերևույթի մշակումը փորձարկվել է նաև ստրոնցիումի քլորիդի հետ համատեղ:Արդյունքները ցույց են տվել անհավասար ծածկույթ (տես Գծապատկեր 6ա):Որոշելու համար, թե արդյոք աղը ծածկել է ամբողջ մակերեսը, կատարվել է EDX վերլուծություն:Մոխրագույն հատվածի մի կետի կորը (1-ին կետը Նկար 6b-ում) ցույց է տալիս քիչ ստրոնցիում և շատ ալյումին:Սա վկայում է չափված գոտում ստրոնցիումի ցածր պարունակության մասին, որն իր հերթին վկայում է ստրոնցիումի քլորիդի ցածր ծածկույթի մասին:Ընդհակառակը, սպիտակ տարածքները ունեն ստրոնցիումի բարձր պարունակություն և ալյումինի ցածր պարունակություն (նկ. 6b-ում 2–6 կետեր):Սպիտակ տարածքի EDX վերլուծությունը ցույց է տալիս ավելի մուգ կետեր (2-րդ և 4-րդ կետերը Նկար 6b-ում), ցածր քլորի և ծծմբի բարձր պարունակությամբ:Սա կարող է ցույց տալ ստրոնցիումի սուլֆատի ձևավորումը:Ավելի պայծառ կետերը արտացոլում են քլորի բարձր պարունակությունը և ծծմբի ցածր պարունակությունը (3, 5 և 6 կետերը Նկար 6b-ում):Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ սպիտակ ծածկույթի հիմնական մասը բաղկացած է սպասվող ստրոնցիումի քլորիդից։Նմուշի TGA-ն հաստատել է վերլուծության մեկնաբանությունը մաքուր ստրոնցիումի քլորիդի բնորոշ ջերմաստիճանի գագաթնակետով (նկ. 6c):Դրանց փոքր արժեքը կարելի է հիմնավորել մետաղական հենարանի զանգվածի համեմատ աղի փոքր մասնաբաժնով։Փորձերում որոշված ​​կլանման զանգվածը համապատասխանում է 150°C ջերմաստիճանի դեպքում կլանիչի մեկ միավորի մակերեսի վրա թողարկված 7,3 գ/մ2 քանակին:
Փորձարկվել են նաև Eloxal-ով մշակված ցինկի սուլֆատային ծածկույթները:Մակրոսկոպիկորեն ծածկույթը շատ բարակ և միատարր շերտ է (նկ. 7ա):Այնուամենայնիվ, SEM-ը բացահայտեց մի մակերես, որը ծածկված էր փոքր բյուրեղներով, որոնք բաժանված էին դատարկ տարածքներով (նկ. 7b):Ծածկույթի և ենթաշերտի TGA-ն համեմատվել է մաքուր աղի հետ (Նկար 7c):Մաքուր աղն ունի մեկ ասիմետրիկ գագաթ 59,1°C ջերմաստիճանում:Ծածկված ալյումինը ցույց տվեց երկու փոքր գագաթներ 55,5°C և 61,3°C ջերմաստիճաններում, ինչը ցույց է տալիս ցինկի սուլֆատի հիդրատի առկայությունը:Փորձի արդյունքում հայտնաբերված զանգվածային տարբերությունը համապատասխանում է 10,9 գ/մ2 150°C ջրազրկման ջերմաստիճանում:
Ինչպես և նախորդ հայտում53, հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը որպես կապակցիչ օգտագործվում էր սորբենտային ծածկույթի կպչունությունը և կայունությունը բարելավելու համար:Նյութի համատեղելիությունը և ազդեցությունը կլանման կատարման վրա գնահատվել է TGA-ի կողմից:Վերլուծությունն իրականացվում է ընդհանուր զանգվածի նկատմամբ, այսինքն՝ նմուշը ներառում է մետաղական թիթեղ, որն օգտագործվում է որպես ծածկույթի հիմք:Կպչունությունը փորձարկվում է ISO2409 մասնագրերում սահմանված խաչաձև կտրվածքի թեստի հիման վրա (չի կարող բավարարել խազերի բաժանման բնութագրերը՝ կախված ճշգրտման հաստությունից և լայնությունից):
Վահանակները կալցիումի քլորիդով (CaCl2) ծածկելը (տես նկ. 8ա) հանգեցրել է անհավասար բաշխման, որը չի նկատվել մաքուր ալյումինե ծածկույթում, որն օգտագործվում է լայնակի խազերի փորձարկման համար:Մաքուր CaCl2-ի արդյունքների համեմատ, TGA-ն (Նկար 8b) ցույց է տալիս երկու բնորոշ գագաթներ, որոնք տեղափոխվում են համապատասխանաբար 40 և 20°C ավելի ցածր ջերմաստիճաններ:Խաչաձեւ հատվածի փորձարկումը թույլ չի տալիս օբյեկտիվ համեմատություն իրականացնել, քանի որ մաքուր CaCl2 նմուշը (նմուշը աջ կողմում, Նկար 8c-ում) փոշիացված նստվածք է, որը հեռացնում է ամենավերին մասնիկները:HEC-ի արդյունքները ցույց են տվել շատ բարակ և միատարր ծածկույթ՝ բավարար կպչունությամբ:Զանգվածի տարբերությունը ցույց է տրված նկ.8b-ը համապատասխանում է 51,3 գ/մ2 կլանչի միավորի մակերեսին 150°C ջերմաստիճանում:
Կպչունության և միատեսակության առումով դրական արդյունքներ են ստացվել նաև մագնեզիումի սուլֆատով (MgSO4) (տես նկ. 9):Ծածկույթի կլանման գործընթացի վերլուծությունը ցույց է տվել մոտ մեկ գագաթնակետի առկայություն:60°C.Այս ջերմաստիճանը համապատասխանում է մաքրման հիմնական փուլին, որը դիտվում է մաքուր աղերի ջրազրկման ժամանակ, որը ներկայացնում է ևս մեկ քայլ 44°C ջերմաստիճանում:Համապատասխանում է հեքսահիդրատից հնգահիդրատի անցմանը և կապող նյութերով ծածկույթների դեպքում չի նկատվում։Խաչաձեւ հատվածի թեստերը ցույց են տալիս բարելավված բաշխում և կպչունություն՝ համեմատած մաքուր աղի օգտագործմամբ պատրաստված ծածկույթների հետ:TGA-DTC-ում նկատված զանգվածային տարբերությունը համապատասխանում է 18,4 գ/մ2 կլանչի միավորի մակերեսի վրա 150°C ջերմաստիճանում:
Մակերեւութային անկանոնությունների պատճառով ստրոնցիումի քլորիդը (SrCl2) ունի լողակների անհավասար ծածկույթ (նկ. 10ա):Այնուամենայնիվ, լայնակի կտրվածքի փորձարկման արդյունքները ցույց են տվել միատեսակ բաշխում` զգալիորեն բարելավված կպչունությամբ (նկ. 10c):TGA վերլուծությունը ցույց է տվել քաշի շատ փոքր տարբերություն, որը պետք է պայմանավորված լինի մետաղի սուբստրատի համեմատ ավելի ցածր աղի պարունակությամբ:Այնուամենայնիվ, կորի վրա կատարվող քայլերը ցույց են տալիս ջրազրկման գործընթացի առկայությունը, թեև գագաթնակետը կապված է մաքուր աղը բնութագրելիս ստացված ջերմաստիճանի հետ:Նկ.Մաքուր աղը վերլուծելիս հայտնաբերվել են նաև 10b:Այնուամենայնիվ, 50°C-ում մաքուր աղի մեջ նկատված ջրազրկման հիմնական քայլը չի ​​արտացոլվել կապակցիչ օգտագործող կորերում:Ի հակադրություն, կապող խառնուրդը ցույց տվեց երկու գագաթներ 20,2°C և 94,1°C ջերմաստիճաններում, որոնք չեն չափվել մաքուր աղի համար (նկ. 10b):150 °C ջերմաստիճանում դիտարկվող զանգվածի տարբերությունը համապատասխանում է 7,2 գ/մ2 կլանչի միավորի մակերեսի վրա:
HEC-ի և ցինկի սուլֆատի (ZnSO4) համադրությունը ընդունելի արդյունքներ չի տվել (Նկար 11):Ծածկված մետաղի TGA վերլուծությունը չի հայտնաբերել ջրազրկման գործընթացներ:Թեև ծածկույթի բաշխումը և կպչունությունը բարելավվել են, դրա հատկությունները դեռ հեռու են օպտիմալ լինելուց:
Մետաղական մանրաթելերը բարակ և միատարր շերտով պատելու ամենապարզ միջոցը թաց ներծծումն է (նկ. 12ա), որը ներառում է թիրախային աղի պատրաստում և մետաղական մանրաթելերի ներծծում ջրային լուծույթով:
Թաց ներծծման նախապատրաստման ժամանակ բախվում են երկու հիմնական խնդիր.Մի կողմից, աղի լուծույթի մակերեսային լարվածությունը խանգարում է հեղուկի ճիշտ ներթափանցմանը ծակոտկեն կառուցվածքի մեջ:Արտաքին մակերևույթի բյուրեղացումը (նկ. 12դ) և կառույցի ներսում արգելափակված օդային փուչիկները (նկ. 12գ) կարող են կրճատվել միայն մակերեսային լարվածությունը նվազեցնելու և նմուշը թորած ջրով նախապես թրջելու միջոցով:Նմուշի հարկադիր տարրալուծումը ներսից օդը տարհանելու կամ կառուցվածքում լուծույթի հոսք ստեղծելու միջոցով կառուցվածքի ամբողջական լցոնումն ապահովելու այլ արդյունավետ միջոցներ են:
Երկրորդ խնդիրը, որը հանդիպեց պատրաստման ընթացքում, թաղանթի հեռացումն էր աղի մի մասից (տես նկ. 12b):Այս երևույթը բնութագրվում է տարրալուծման մակերեսի վրա չոր ծածկույթի ձևավորմամբ, որը դադարեցնում է կոնվեկտիվ խթանվող չորացումը և սկսում է դիֆուզիոն խթանվող գործընթացը։Երկրորդ մեխանիզմը շատ ավելի դանդաղ է, քան առաջինը:Արդյունքում, չորացման ողջամիտ ժամանակի համար պահանջվում է բարձր ջերմաստիճան, ինչը մեծացնում է նմուշի ներսում փուչիկների առաջացման վտանգը:Այս խնդիրը լուծվում է բյուրեղացման այլընտրանքային մեթոդի ներդրմամբ, որը հիմնված է ոչ թե կոնցենտրացիայի փոփոխության (գոլորշիացման), այլ ջերմաստիճանի փոփոխության վրա (ինչպես նկ. 13-ում MgSO4-ի օրինակում):
Բյուրեղացման գործընթացի սխեմատիկ ներկայացում MgSO4-ի օգտագործմամբ պինդ և հեղուկ փուլերի սառեցման և բաժանման ժամանակ:
Այս մեթոդով հագեցած աղի լուծույթները կարող են պատրաստվել սենյակային ջերմաստիճանում (HT) կամ ավելի բարձր:Առաջին դեպքում բյուրեղացումը հարկադրված էր՝ ջերմաստիճանը սենյակային ջերմաստիճանից ցածր իջեցնելով:Երկրորդ դեպքում բյուրեղացումը տեղի ունեցավ, երբ նմուշը սառեցվեց սենյակային ջերմաստիճանում (RT):Ստացվում է բյուրեղների (B) և լուծարված (A) խառնուրդ, որի հեղուկ մասը հեռացվում է սեղմված օդով։Այս մոտեցումը ոչ միայն խուսափում է այս հիդրատների վրա թաղանթի ձևավորումից, այլև նվազեցնում է այլ կոմպոզիտների պատրաստման համար պահանջվող ժամանակը:Այնուամենայնիվ, սեղմված օդի միջոցով հեղուկի հեռացումը հանգեցնում է աղի լրացուցիչ բյուրեղացմանը, որի արդյունքում ստացվում է ավելի հաստ ծածկույթ:
Մեկ այլ մեթոդ, որը կարող է օգտագործվել մետաղական մակերեսները ծածկելու համար, ներառում է թիրախային աղերի ուղղակի արտադրությունը քիմիական ռեակցիաների միջոցով:Ծածկված ջերմափոխանակիչները, որոնք արտադրվում են թթուների ռեակցիայի արդյունքում լողակների և խողովակների մետաղական մակերեսների վրա, ունեն մի շարք առավելություններ, ինչպես նշված է մեր նախորդ ուսումնասիրության մեջ:Այս մեթոդի կիրառումը մանրաթելերի վրա հանգեցրեց շատ վատ արդյունքների՝ ռեակցիայի ընթացքում գազերի առաջացման պատճառով։Ջրածնի գազի պղպջակների ճնշումը կուտակվում է զոնդի ներսում և փոխվում է, երբ արտադրանքը դուրս է մղվում (նկ. 14ա):
Ծածկույթը փոփոխվել է քիմիական ռեակցիայի միջոցով՝ ավելի լավ վերահսկելու ծածկույթի հաստությունը և բաշխումը:Այս մեթոդը ներառում է նմուշի միջով թթվային մառախուղի հոսքի անցում (Նկար 14b):Ակնկալվում է, որ սա կհանգեցնի միատարր ծածկույթի` նյութի մետաղի հետ ռեակցիայի արդյունքում:Արդյունքները գոհացուցիչ էին, բայց գործընթացը չափազանց դանդաղ էր արդյունավետ մեթոդ համարվելու համար (նկ. 14c):Ավելի կարճ արձագանքման ժամանակ կարելի է հասնել տեղայնացված տաքացման միջոցով:
Վերոնշյալ մեթոդների թերությունները հաղթահարելու համար ուսումնասիրվել է սոսինձների օգտագործման վրա հիմնված ծածկույթի մեթոդ:ՀԵԿ-ն ընտրվել է նախորդ բաժնում ներկայացված արդյունքների հիման վրա:Բոլոր նմուշները պատրաստվել են 3% քաշով:Կապակցիչը խառնվում է աղով:Մանրաթելերը նախապես մշակվել են նույն ընթացակարգով, ինչ կողոսկրերի համար, այսինքն՝ ներծծվել 50% ծավալով:15 րոպեի ընթացքում:ծծմբաթթուն, այնուհետև 20 վայրկյան թրջում են նատրիումի հիդրօքսիդի մեջ, լվանում թորած ջրի մեջ և վերջում 30 րոպե թրջում թորած ջրում։Այս դեպքում ներծծումից առաջ ավելացվել է լրացուցիչ քայլ:Նմուշը կարճ ժամանակով ընկղմեք թիրախային աղի նոսր լուծույթի մեջ և չորացրեք մոտավորապես 60°C ջերմաստիճանում:Գործընթացը նախատեսված է փոփոխելու մետաղի մակերեսը՝ ստեղծելով միջուկային տեղամասեր, որոնք բարելավում են ծածկույթի բաշխումը վերջնական փուլում:Մանրաթելային կառուցվածքն ունի մի կողմ, որտեղ թելերն ավելի բարակ են և ամուր փաթեթավորված, և հակառակ կողմը, որտեղ թելերն ավելի հաստ են և ավելի քիչ բաշխված:Սա 52 արտադրական գործընթացների արդյունք է։
Կալցիումի քլորիդի (CaCl2) արդյունքներն ամփոփված և նկարազարդված են Աղյուսակ 1-ում: Լավ ծածկույթ պատվաստումից հետո:Նույնիսկ այն թելերը, առանց տեսանելի բյուրեղների մակերեսին, նվազեցրել են մետաղական արտացոլումները, ինչը ցույց է տալիս ավարտի փոփոխություն:Այնուամենայնիվ, նմուշները CaCl2-ի և HEC-ի ջրային խառնուրդով ներծծվելուց և մոտ 60°C ջերմաստիճանում չորացնելուց հետո ծածկույթները կենտրոնացվել են կառուցվածքների խաչմերուկներում:Սա լուծույթի մակերեսային լարվածությունից առաջացած ազդեցություն է։Թրջվելուց հետո հեղուկը մնում է նմուշի ներսում՝ իր մակերեսային լարվածության պատճառով։Հիմնականում դա տեղի է ունենում կառույցների խաչմերուկում:Նմուշի լավագույն կողմն ունի աղով լցված մի քանի անցք:Ծածկելուց հետո քաշն ավելացել է 0,06 գ/սմ3-ով։
Մագնեզիումի սուլֆատով ծածկելը (MgSO4) արտադրել է ավելի շատ աղ մեկ միավորի ծավալով (Աղյուսակ 2):Այս դեպքում չափված աճը կազմում է 0,09 գ/սմ3:Սերմնացան գործընթացը հանգեցրեց նմուշների լայնածավալ ծածկույթին:Ծածկման գործընթացից հետո աղը արգելափակում է նմուշի բարակ կողմի մեծ տարածքները:Բացի այդ, փայլատ հատվածների որոշ հատվածներ արգելափակված են, բայց որոշ ծակոտկենություն պահպանվում է:Այս դեպքում կառուցվածքների խաչմերուկում հեշտությամբ նկատվում է աղի ձևավորում՝ հաստատելով, որ ծածկույթի գործընթացը հիմնականում պայմանավորված է հեղուկի մակերևութային լարվածությամբ, այլ ոչ թե աղի և մետաղական հիմքի փոխազդեցությամբ:
Ստրոնցիումի քլորիդի (SrCl2) և HEC-ի համակցության արդյունքները ցույց տվեցին նախորդ օրինակների նման հատկությունները (Աղյուսակ 3):Այս դեպքում նմուշի ավելի բարակ կողմը գրեթե ամբողջությամբ ծածկված է:Տեսանելի են միայն առանձին ծակոտիները, որոնք ձևավորվել են չորացման ժամանակ՝ նմուշից գոլորշու արտանետման արդյունքում։Անփայլ կողմում նկատված նախշը շատ նման է նախորդ դեպքին, տարածքը արգելափակված է աղով, իսկ մանրաթելերն ամբողջությամբ ծածկված չեն։
Ջերմափոխանակիչի ջերմային աշխատանքի վրա թելքավոր կառուցվածքի դրական ազդեցությունը գնահատելու համար որոշվել է ծածկված թելքավոր կառուցվածքի արդյունավետ ջերմահաղորդականությունը և համեմատվել մաքուր ծածկույթի նյութի հետ:Ջերմային հաղորդունակությունը չափվել է ASTM D 5470-2017-ի համաձայն՝ օգտագործելով Նկար 15ա-ում ներկայացված հարթ վահանակի սարքը՝ օգտագործելով հայտնի ջերմային հաղորդունակությամբ հղման նյութ:Համեմատած այլ անցողիկ չափման մեթոդների, այս սկզբունքը ձեռնտու է ընթացիկ ուսումնասիրության մեջ օգտագործվող ծակոտկեն նյութերի համար, քանի որ չափումները կատարվում են կայուն վիճակում և բավարար նմուշի չափով (բազային տարածքը 30 × 30 մմ2, բարձրությունը մոտավորապես 15 մմ):Մաքուր ծածկույթի նյութի (տեղեկանք) և պատված մանրաթելային կառուցվածքի նմուշներ պատրաստվել են մանրաթելի ուղղությամբ և մանրաթելի ուղղությամբ ուղղահայաց չափումների համար՝ անիզոտրոպ ջերմային հաղորդունակության ազդեցությունը գնահատելու համար:Նմուշները մանրացված են մակերեսի վրա (P320 grit)՝ նմուշի պատրաստման պատճառով մակերեսի կոշտության ազդեցությունը նվազագույնի հասցնելու համար, որը չի արտացոլում նմուշի կառուցվածքը: