Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬೇಕೆಂದು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ). ಈ ಮಧ್ಯೆ, ನಿರಂತರ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ರೆಂಡರ್ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ.
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಂಕೋಚಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಪಾಲು ಇನ್ನೂ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಅಗ್ಗದ ಶಾಖವನ್ನು (ದುಬಾರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೆಲಸದ ಬದಲಿಗೆ) ಬಳಸುವ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಯೋಜನದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅನುಷ್ಠಾನವು ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ತೆಗೆದುಹಾಕಬೇಕಾದ ಮುಖ್ಯ ಅನಾನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುವಿನ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ವಾಣಿಜ್ಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಲೇಪಿತ ಪ್ಲೇಟ್ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಆಡ್ಸರ್ಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ. ಲೇಪನದ ದಪ್ಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕ ರಚನೆಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ರಾಜಿ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳದೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ತಿಳಿದಿವೆ. ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಲೋಹದ ನಾರುಗಳು 2500–50,000 ಮೀ2/ಮೀ3 ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು. ಲೇಪನಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಲೋಹದ ನಾರುಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಉಪ್ಪು ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳ ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದ ಆದರೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಮೂರು ವಿಧಾನಗಳು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಲೇಪನ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ನಡುವೆ ಬಲವಾದ ಬಂಧವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆನೋಡೈಸಿಂಗ್ ಆಧಾರಿತ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಫಲಿತಾಂಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಕಡಿಮೆಯಾದ ಒಟ್ಟು ಪ್ರತಿಫಲನ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮತ್ತು ಎನರ್ಜಿ ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಅವುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿತ ಥರ್ಮೋಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (TGA)/ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಥರ್ಮೋಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (DTG) ಮೂಲಕ ದೃಢಪಡಿಸಲಾಯಿತು. MgSO4 ಲೇಪನದಲ್ಲಿ 0.07 ಗ್ರಾಂ (ನೀರು)/ಗ್ರಾಂ (ಸಂಯೋಜಿತ) ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಳಪೆ ಗುಣಮಟ್ಟ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 60 °C ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪುನರ್ಜಲೀಕರಣದ ನಂತರ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. 100 °C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸುಮಾರು 0.02 ಗ್ರಾಂ/ಗ್ರಾಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ SrCl2 ಮತ್ತು ZnSO4 ನೊಂದಿಗೆ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಹ ಪಡೆಯಲಾಯಿತು. ಲೇಪನದ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ TGA-DTG ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿತು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ISO2409 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಒಂದು ವಿಧಾನದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಯಿತು. 100 °C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 0.1 g/g ತೂಕದ ವ್ಯತ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ CaCl2 ಲೇಪನದ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, MgSO4 ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ, 100 °C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 0.04 g/g ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಲೇಪಿತ ಲೋಹದ ನಾರುಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. Al2(SO4)3 ನೊಂದಿಗೆ ಲೇಪಿತವಾದ ಫೈಬರ್ ರಚನೆಯ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ಶುದ್ಧ Al2(SO4)3 ನ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ 4.7 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿರಬಹುದು ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ಲೇಪನಗಳ ಲೇಪನವನ್ನು ದೃಷ್ಟಿಗೋಚರವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಸುಮಾರು 50 µm ದಪ್ಪವಿರುವ Al2(SO4)3 ನ ಲೇಪನವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಯಿತು, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಏಕರೂಪದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಒಟ್ಟಾರೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಬೇಕು.
ಕಳೆದ ಕೆಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಂಪ್ರೆಷನ್ ಹೀಟ್ ಪಂಪ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದರಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನ ಸೆಳೆದಿವೆ. ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸೌಕರ್ಯ ಮಾನದಂಡಗಳು ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ಸರಾಸರಿ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮುಂದಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ಅಥವಾ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದು, ಇದು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಬಳಕೆಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅವು ಕಡಿಮೆ ಶಾಖ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಇದು ಸೌರಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಶಾಖದಂತಹ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಸಂವೇದನಾಶೀಲ ಅಥವಾ ಸುಪ್ತ ಶಾಖ ಸಂಗ್ರಹಣೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣದ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅವುಗಳ ಆವಿ ಸಂಕೋಚನ ಪ್ರತಿರೂಪಗಳಂತೆಯೇ ಅದೇ ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ ಚಕ್ರವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತವೆ. ಮುಖ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಸಂಕೋಚಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವುದು. ಈ ಅಂಶವು ಮಧ್ಯಮ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ಶೀತಕ ಆವಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ದ್ರವವು ತಂಪಾಗಿರುವಾಗಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಶೀತಕವನ್ನು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ (ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮ್) ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯನ್ನು ಹೊರಗಿಡಲು ಆಡ್ಸರ್ಬರ್‌ನ ನಿರಂತರ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಶೀತಕ ಆವಿ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ತಾಪನವು ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದ (ಎಂಡೋಥರ್ಮಿಕ್) ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಬೇಕು. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ಮುಖ್ಯ ಅನಾನುಕೂಲವಾಗಿದೆ.
ವಾಹಕತೆಯ ಮುಖ್ಯ ಸಮಸ್ಯೆಯೆಂದರೆ ಅದರ ಸರಾಸರಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ/ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಆವಿಗಳ ಹರಿವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಸಾರಿಗೆ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು. ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಸಂಯೋಜಿತ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಪಿತ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳು. ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಯಶಸ್ವಿ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳು ಇಂಗಾಲ-ಆಧಾರಿತ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ವಿಸ್ತರಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲ ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು. ಒಲಿವೆರಾ ಮತ್ತು ಇತರರು. 2 ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ತುಂಬಿದ ವಿಸ್ತರಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪುಡಿಯನ್ನು 306 W/kg ವರೆಗಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ (SCP) ಮತ್ತು 0.46 ವರೆಗಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಗುಣಾಂಕ (COP) ಹೊಂದಿರುವ ಆಡ್ಸರ್ಬರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಜಜಾಕ್ಜ್ಕೋವ್ಸ್ಕಿ ಮತ್ತು ಇತರರು 3 15 W/mK ಒಟ್ಟು ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಜಿಯಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 4 ಎರಡು ಹಂತದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ತಲಾಧಾರವಾಗಿ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ವಿಸ್ತರಿತ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ (ENG-TSA) ಹೊಂದಿರುವ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು. ಈ ಮಾದರಿಯು COP 0.215 ರಿಂದ 0.285 ವರೆಗೆ ಮತ್ತು SCP 161.4 ರಿಂದ 260.74 W/kg ವರೆಗೆ ಇರಬಹುದೆಂದು ಊಹಿಸಿದೆ.
ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಪರಿಹಾರವೆಂದರೆ ಲೇಪಿತ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕ. ಈ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳ ಲೇಪನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ನೇರ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಅಂಟುಗಳು. ಅತ್ಯಂತ ಯಶಸ್ವಿ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ನೇರ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ, ಇದು ಸೂಕ್ತವಾದ ಕಾರಕಗಳಿಂದ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಫ್ಯಾರನ್‌ಹೀಟ್ GmbH ತಯಾರಿಸಿದ ಶೈತ್ಯಕಾರಕಗಳ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಲೇಪಿತ ಜಿಯೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು Sotech5 ಪೇಟೆಂಟ್ ಮಾಡಿದೆ. ಸ್ಕ್ನಾಬೆಲ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ ಮೇಲೆ ಲೇಪಿತವಾದ ಎರಡು ಜಿಯೋಲೈಟ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಡ್ಸರ್ಬೆಂಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಂಟುಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಪನವನ್ನು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬೈಂಡರ್‌ಗಳು ಸೋರ್ಬೆಂಟ್ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿವೆ, ಆದರೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಅಥವಾ ವಾಹಕತೆ ವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಫ್ರೆನಿ ಮತ್ತು ಇತರರು. AQSOA-Z02 ಜಿಯೋಲೈಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ 7 ಲೇಪಿತ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳು ಜೇಡಿಮಣ್ಣಿನ ಆಧಾರಿತ ಬೈಂಡರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕ್ಯಾಲಬ್ರೆಸ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 8 ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ಬೈಂಡರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಜಿಯೋಲೈಟ್ ಲೇಪನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು. ಪಾಲಿವಿನೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್‌ನ ಕಾಂತೀಯ ಮಿಶ್ರಣಗಳಿಂದ ಸರಂಧ್ರ ಜಿಯೋಲೈಟ್ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಅಮ್ಮನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಒಂದು ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ (ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ) ಅನ್ನು ಆಡ್ಸರ್ಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಬೈಂಡರ್ 10 ಆಗಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ, ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಭೌತಿಕ ಆಡ್ಸರ್ಬೆಂಟ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ11,12. ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಅಂಟು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ರಚನೆ 13 ಅನ್ನು ಸ್ವಂತವಾಗಿ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಹು ಉಪ್ಪು ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಲ್ಜಿನೇಟ್ ಪಾಲಿಮರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಒಣಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಂಯೋಜಿತ ಮಣಿ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಬೆಂಟೋನೈಟ್ ಮತ್ತು ಅಟ್ಟಪುಲ್ಗೈಟ್‌ನಂತಹ ಜೇಡಿಮಣ್ಣನ್ನು ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಬೈಂಡರ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ15,16,17. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್18 ಅಥವಾ ಸೋಡಿಯಂ ಸಲ್ಫೈಡ್19 ಅನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟ್ ಮಾಡಲು ಈಥೈಲ್‌ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸರಂಧ್ರ ಲೋಹದ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಕ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಪಿತ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಈ ರಚನೆಗಳ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ. ಇದು ಜಡ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸದೆಯೇ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ನಡುವೆ ದೊಡ್ಡ ಸಂಪರ್ಕ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ಚಕ್ರದ ಒಟ್ಟಾರೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಲ್ಯಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 20 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಜೇನುಗೂಡು ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಜಿಯೋಲೈಟ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಒಟ್ಟಾರೆ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಗಿಲ್ಲರ್ಮಿನೋಟ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 21 ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ನಿಕಲ್ ಫೋಮ್‌ನೊಂದಿಗೆ NaX ಜಿಯೋಲೈಟ್ ಪದರಗಳ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ (PCM ಗಳು) ಬಳಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರರು 22 ಮತ್ತು ಝಾವೋ ಮತ್ತು ಇತರರು 23 ರ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಸಹ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅವರು ವಿಸ್ತರಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಫೋಮ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದರು ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಎರಡನೆಯದು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು. ಪಲೊಂಬಾ ಮತ್ತು ಇತರರು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಇತರ ಲೋಹೀಯ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದ್ದಾರೆ 24. ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ಪಾಲ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಫೋಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿರುವ ಲೋಹದ ಲವಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ 25. ಹಿಂದಿನ ಎಲ್ಲಾ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಕಣಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ದಟ್ಟವಾದ ಪದರಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಲೋಹದ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವವರನ್ನು ಲೇಪಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತ ಪರಿಹಾರವಾಗಿದೆ. ಜಿಯೋಲೈಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ವಿಟ್‌ಸ್ಟಾಡ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 26 ರಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು ಆದರೆ ಉಪ್ಪು ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸಲು ಯಾವುದೇ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ 27.
ಹೀಗಾಗಿ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಮೂರು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗುವುದು: (1) ಬೈಂಡರ್ ಲೇಪನ, (2) ನೇರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು (3) ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆ. ಈ ಹಿಂದೆ ವರದಿಯಾದ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಲೇಪನ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ ಆಯ್ಕೆಯ ಬೈಂಡರ್ ಆಗಿತ್ತು. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಫ್ಲಾಟ್ ಲೇಪನಗಳಿಗಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ ಲೋಹದ ನಾರು ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಯಿತು. ಹಿಂದೆ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಲೇಪನಗಳ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಾಧ್ಯತೆಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಹಿಂದಿನ ಅನುಭವವನ್ನು ಈಗ ಲೋಹದ ನಾರು ರಚನೆಗಳ ಲೇಪನಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಈ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆನೋಡೈಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಸೌಂದರ್ಯದ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆನೋಡೈಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಲೋಹದ ಲವಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ29. ಈ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಬಹಳ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು-ನಿರೋಧಕ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವರು ಯಾವುದೇ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಅಥವಾ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಈ ಪತ್ರಿಕೆಯು ಮೂಲ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಸರಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುವ ಈ ವಿಧಾನದ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಜ್ಞಾನದ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ, ಇಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ ಯಾವುದೇ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹಿಂದೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ. ಅವು ಬಹಳ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಲೇಪನಗಳ ರಚನೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ಭೌತಿಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಈ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ತಲಾಧಾರಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾದ ಸ್ಟ್ಯಾಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಜೆಕ್ ಗಣರಾಜ್ಯದ ALINVEST ಬ್ರೈಡ್ಲಿಚ್ನಾ ಒದಗಿಸಿದೆ. ಅವು 98.11% ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, 1.3622% ಕಬ್ಬಿಣ, 0.3618% ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರ, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್, ಸಿಲಿಕಾನ್, ಟೈಟಾನಿಯಂ, ಸತು, ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಕಲ್‌ಗಳ ಕುರುಹುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ.
ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಉಷ್ಣಬಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, 120°C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅವು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ/ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ (MgSO4) ಅತ್ಯಂತ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ ಲವಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41. ಉಷ್ಣಬಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶೈತ್ಯೀಕರಣ, ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಡ್ರೈ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ CAS-Nr.7487-88-9 99% (ಗ್ರೂಸಿಂಗ್ GmbH, ಫಿಲ್ಸಮ್, ನೀಡರ್ಸಾಕ್ಸೆನ್, ಜರ್ಮನಿ) ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (CaCl2) (H319) ಮತ್ತೊಂದು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ಉಪ್ಪು ಏಕೆಂದರೆ ಇದರ ಹೈಡ್ರೇಟ್ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಉಷ್ಣಬಲ ವಿಜ್ಞಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ41,42,43,44. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಹೆಕ್ಸಾಹೈಡ್ರೇಟ್ CAS-ಸಂಖ್ಯೆ 7774-34-7 97% ಬಳಸಲಾಗಿದೆ (ಗ್ರೂಸಿಂಗ್, GmbH, ಫಿಲ್ಸಮ್, ನೀಡರ್ಸಾಕ್ಸೆನ್, ಜರ್ಮನಿ).
ಸತು ಸಲ್ಫೇಟ್ (ZnSO4) (H3O2, H318, H410) ಮತ್ತು ಅದರ ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ45,46. ಸತು ಸಲ್ಫೇಟ್ ಹೆಪ್ಟಾಹೈಡ್ರೇಟ್ CAS-Nr.7733-02-0 99.5% (Grüssing GmbH, ಫಿಲ್ಸಮ್, ನೀಡರ್ಸಾಚ್ಸೆನ್, ಜರ್ಮನಿ) ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (SrCl2) (H318) ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಉಷ್ಣಬಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ4,45,47 ಆದರೂ ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಾಖ ಪಂಪ್ ಅಥವಾ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಅಮೋನಿಯದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಹೆಕ್ಸಾಹೈಡ್ರೇಟ್ CAS-Nr.10.476-85-4 99.0–102.0% (ಸಿಗ್ಮಾ ಆಲ್ಡ್ರಿಚ್, ಸೇಂಟ್ ಲೂಯಿಸ್, ಮಿಸೌರಿ, USA) ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ತಾಮ್ರದ ಸಲ್ಫೇಟ್ (CuSO4) (H302, H315, H319, H410) ವೃತ್ತಿಪರ ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಅದರ ಉಷ್ಣಬಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ48,49. ತಾಮ್ರದ ಸಲ್ಫೇಟ್ CAS-Nr.7758-99-8 99% (ಸಿಗ್ಮಾ ಆಲ್ಡ್ರಿಚ್, ಸೇಂಟ್ ಲೂಯಿಸ್, MO, USA) ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (MgCl2) ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನ ಸೆಳೆದಿರುವ ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ ಲವಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ50,51. ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಹೆಕ್ಸಾಹೈಡ್ರೇಟ್ CAS-Nr.7791-18-6 ಶುದ್ಧ ಔಷಧೀಯ ದರ್ಜೆಯ (ಅಪ್ಲಿಕೆಮ್ GmbH., ಡಾರ್ಮ್‌ಸ್ಟಾಡ್ಟ್, ಜರ್ಮನಿ) ಅನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಇದೇ ರೀತಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ವಸ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ CAS-Nr 9004-62-0 (ಸಿಗ್ಮಾ ಆಲ್ಡ್ರಿಚ್, ಸೇಂಟ್ ಲೂಯಿಸ್, MO, USA).
ಲೋಹದ ನಾರುಗಳನ್ನು ಸಂಕೋಚನ ಮತ್ತು ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾದ ಸಣ್ಣ ತಂತಿಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ಮೆಲ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರಾಕ್ಷನ್ (CME)52 ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಅವುಗಳ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಲೋಹಗಳ ಬೃಹತ್ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ರಚನೆಯ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಎಳೆಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನೂ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ನಾರುಗಳು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಅಡ್ಡ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ನಿರ್ವಾತ ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ (Netzsch TG 209 F1 Libra) ಸೈಮಲ್ಟೇನಿಯಸ್ ಥರ್ಮೋಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ (TGA)/ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಥರ್ಮೋಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ (DTG) ಬಳಸಿ ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 10 ಮಿಲಿ/ನಿಮಿಷದ ಹರಿವಿನ ದರ ಮತ್ತು 25 ರಿಂದ 150°C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ಸಾರಜನಕ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ತಾಪನ ದರ 1 °C/ನಿಮಿಷವಾಗಿತ್ತು, ಮಾದರಿ ತೂಕವು 10 ರಿಂದ 20 ಮಿಗ್ರಾಂ ವರೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ 0.1 μg ಆಗಿತ್ತು. ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ದೊಡ್ಡ ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು. TGA-DTG ಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಮಾದರಿಗಳು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ಪ್ರದೇಶದ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ತಪ್ಪಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ವಿಚಲನಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ ಮಾತ್ರ ಈ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರಾಪೋಲೇಟ್ ಮಾಡಬಹುದು.
ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಟೆಡ್ ಟೋಟಲ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಷನ್ ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ (ATR-FTIR) ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ಬ್ರೂಕರ್ ವರ್ಟೆಕ್ಸ್ 80 v FTIR ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್‌ನಲ್ಲಿ (ಬ್ರೂಕರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ GmbH, ಲೀಪ್‌ಜಿಗ್, ಜರ್ಮನಿ) ATR ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಪರಿಕರವನ್ನು (ಬ್ರೂಕರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ GmbH, ಜರ್ಮನಿ) ಬಳಸಿ ಪಡೆಯಲಾಯಿತು. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಳತೆಗಳಿಗೆ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಾಗಿ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೊದಲು ಶುದ್ಧ ಒಣ ವಜ್ರದ ಹರಳುಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ಮಾದರಿಗಳನ್ನು 2 cm-1 ರ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮತ್ತು ಸರಾಸರಿ 32 ಸ್ಕ್ಯಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ತರಂಗ ಸಂಖ್ಯೆ 8000 ರಿಂದ 500 cm-1 ರವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. OPUS ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಬಳಸಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
2 ಮತ್ತು 5 kV ವೇಗವರ್ಧಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಲ್ಲಿ Zeiss ನಿಂದ DSM 982 ಜೆಮಿನಿ ಬಳಸಿ SEM ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಕೂಲ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ (SSD) ಹೊಂದಿರುವ ಥರ್ಮೋ ಫಿಷರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ 7 ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಸರಣ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (EDX) ಅನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
53 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ ಲೋಹದ ಫಲಕಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಮೊದಲು, ತಟ್ಟೆಯನ್ನು 50% ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸಿ. 15 ನಿಮಿಷಗಳು. ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಸುಮಾರು 10 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ 1 M ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು. ನಂತರ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಿಂದ ತೊಳೆಯಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ನಂತರ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ 30 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ನೆನೆಸಲಾಯಿತು. ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ, ಮಾದರಿಗಳನ್ನು 3% ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸಲಾಯಿತು. HEC ಮತ್ತು ಗುರಿ ಉಪ್ಪು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆದು 60 ° C ನಲ್ಲಿ ಒಣಗಿಸಿ.
ಅನೋಡೈಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಲೋಹದ ಮೇಲಿನ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಲಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದೊಂದಿಗೆ ಅನೋಡೈಜ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ ಬಿಸಿ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಲಾಯಿತು. ಅನೋಡೈಜಿಂಗ್ ನಂತರ 1 mol/l NaOH (600 s) ನೊಂದಿಗೆ ಆರಂಭಿಕ ಎಚ್ಚಣೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ 1 mol/l HNO3 (60 s) ನಲ್ಲಿ ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ದ್ರಾವಣವು 2.3 M H2SO4, 0.01 M Al2(SO4)3, ಮತ್ತು 1 M MgSO4 + 7H2O ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದೆ. ಅನೋಡೈಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು (40 ± 1)°C, 30 mA/cm2 ನಲ್ಲಿ 1200 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಸೀಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ (MgSO4, CaCl2, ZnSO4, SrCl2, CuSO4, MgCl2) ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಉಪ್ಪುನೀರಿನ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅದರಲ್ಲಿ 1800 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಕುದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ: ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಲೇಪನ, ನೇರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ತರಬೇತಿ ವಿಧಾನದ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ನೇರ ವೀಕ್ಷಣೆ, ನ್ಯಾನೊಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ/ಧಾತುರೂಪದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಉಪ್ಪು ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಪರಿವರ್ತನೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವಿಧಾನವಾಗಿ ಆನೋಡೈಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಈ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ (ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ) ನ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ, ಈ ವಿಧಾನವು ಎರಡು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: ಮೊದಲ ಹಂತವು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಹಂತವು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮುಚ್ಚುವ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಲೇಪನವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಅನಿಲ ಹಂತಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸದೆ ಉಪ್ಪನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯದು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ ಅದರ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ಸಣ್ಣ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ (Al2O3) ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜೇನುಗೂಡು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಜೇನುಗೂಡುಗಳು ಸುಮಾರು 50 nm ವ್ಯಾಸ ಮತ್ತು 200 nm ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 1a). ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಈ ಕುಳಿಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಟ್ಯೂಬ್ ಕುದಿಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಬೆಂಬಲಿತವಾದ Al2O(OH)2 ಬೋಹ್ಮೈಟ್‌ನ ತೆಳುವಾದ ಪದರದೊಂದಿಗೆ ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ, ಈ ಸೀಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉಪ್ಪು ಹರಳುಗಳನ್ನು ಬೋಹ್ಮೈಟ್ (Al2O(OH)) ನ ಏಕರೂಪದ ಹೊದಿಕೆಯ ಪದರದಲ್ಲಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸೀಲಿಂಗ್‌ಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಎರಡನೇ ಹಂತವನ್ನು ಅನುಗುಣವಾದ ಉಪ್ಪಿನ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವರಿಸಿದ ಮಾದರಿಗಳು 50–100 nm ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಗಾತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ಲಾಶ್ಡ್ ಹನಿಗಳಂತೆ ಕಾಣುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 1b). ಸೀಲಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪಡೆದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶದೊಂದಿಗೆ ಉಚ್ಚರಿಸಲಾದ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾದರಿಯು ಅವುಗಳ ಅನೇಕ ಬಂಧದ ಸಂರಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ, ಉಪ್ಪು ಹರಳುಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಹಿಡಿದಿಡಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ವಿವರಿಸಿದ ಎರಡೂ ರಚನೆಗಳು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ರಂಧ್ರಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಉಪ್ಪು ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಆಡ್ಸರ್ಬರ್‌ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉಪ್ಪಿಗೆ ಆವಿಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಣ್ಣ ಕುಳಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, EDX ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಧಾತುರೂಪದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಬೋಹ್ಮೈಟ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಲ್ಫರ್‌ನ ಜಾಡಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇವು ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಮಾದರಿಯ ATR-FTIR ಅಂಶವು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ ಎಂದು ದೃಢಪಡಿಸಿತು (ಚಿತ್ರ 2b ನೋಡಿ). ವರ್ಣಪಟಲವು 610–680 ಮತ್ತು 1080–1130 cm–1 ನಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಸಲ್ಫೇಟ್ ಅಯಾನು ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಮತ್ತು 1600–1700 cm–1 ಮತ್ತು 3200–3800 cm–1 ನಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ನೀರಿನ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2a, c ನೋಡಿ). ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಅಯಾನುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಬದಲಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ54.
(ಎ) ಬೋಹ್ಮೈಟ್ ಲೇಪಿತ MgSO4 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪ್ಲೇಟ್‌ನ EDX, (ಬಿ) ಬೋಹ್ಮೈಟ್ ಮತ್ತು MgSO4 ಲೇಪನಗಳ ATR-FTIR ವರ್ಣಪಟಲ, (ಸಿ) ಶುದ್ಧ MgSO4 ನ ATR-FTIR ವರ್ಣಪಟಲ.
ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು TGA ದೃಢಪಡಿಸಿದೆ. ಚಿತ್ರ 3b ನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 60°C ನ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದ ಗರಿಷ್ಠವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಶಿಖರವು TGA ನಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಉಪ್ಪಿನ ಎರಡು ಶಿಖರಗಳ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 3a). ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ-ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಚಕ್ರದ ಪುನರಾವರ್ತನೀಯತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಆರ್ದ್ರ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದ ನಂತರ ಅದೇ ವಕ್ರರೇಖೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು (ಚಿತ್ರ 3c). ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದ ಎರಡನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಹರಿಯುವ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿರಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಪೂರ್ಣ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಮೊದಲ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 17.9 ಗ್ರಾಂ/ಮೀ2 ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದಲ್ಲಿ 10.3 ಗ್ರಾಂ/ಮೀ2 ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಬೋಹ್ಮೈಟ್ ಮತ್ತು MgSO4 ನ TGA ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಹೋಲಿಕೆ: ಶುದ್ಧ MgSO4 (a), ಮಿಶ್ರಣ (b) ಮತ್ತು ಪುನರ್ಜಲೀಕರಣದ ನಂತರ (c) TGA ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ.
ಇದೇ ವಿಧಾನವನ್ನು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ದ್ರವವಾಗಿ ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 4 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೇಲ್ಮೈಯ ದೃಶ್ಯ ಪರಿಶೀಲನೆಯು ಲೋಹೀಯ ಹೊಳಪಿನಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು. ತುಪ್ಪಳವು ಕೇವಲ ಗೋಚರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾದ ಸಣ್ಣ ಹರಳುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು SEM ದೃಢಪಡಿಸಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, TGA 150°C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣವನ್ನು ತೋರಿಸಲಿಲ್ಲ. TGA ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ತಲಾಧಾರದ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಉಪ್ಪಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿರಬಹುದು.
ಆನೋಡೈಸಿಂಗ್ ವಿಧಾನದಿಂದ ತಾಮ್ರದ ಸಲ್ಫೇಟ್ ಲೇಪನದ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಅಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ CuSO4 ನ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಸಂಯೋಜನೆ ಸಂಭವಿಸಲಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಸಡಿಲವಾದ ಸೂಜಿಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ವೈಡೂರ್ಯದ ಬಣ್ಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಳಸುವ ತಾಮ್ರ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ Cu(OH)2 ಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅನೋಡೈಸ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಸಹ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಅಸಮಾನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು (ಚಿತ್ರ 6a ನೋಡಿ). ಉಪ್ಪು ಸಂಪೂರ್ಣ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಆವರಿಸಿದೆಯೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, EDX ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಬೂದು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಬಿಂದುವಿಗೆ (ಚಿತ್ರ 6b ನಲ್ಲಿ ಪಾಯಿಂಟ್ 1) ವಕ್ರರೇಖೆಯು ಕಡಿಮೆ ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಮತ್ತು ಬಹಳಷ್ಟು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂನ ಕಡಿಮೆ ಅಂಶವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಬಿಳಿ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಅಂಶವನ್ನು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 6b ನಲ್ಲಿ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳು 2–6). ಬಿಳಿ ಪ್ರದೇಶದ EDX ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಗಾಢವಾದ ಚುಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 6b ನಲ್ಲಿ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳು 2 ಮತ್ತು 4), ಕಡಿಮೆ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಲ್ಫರ್. ಇದು ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಸಲ್ಫೇಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಚುಕ್ಕೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅಂಶ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಲ್ಫರ್ ಅಂಶವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 6b ನಲ್ಲಿ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳು 3, 5, ಮತ್ತು 6). ಬಿಳಿ ಲೇಪನದ ಮುಖ್ಯ ಭಾಗವು ನಿರೀಕ್ಷಿತ ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಮಾದರಿಯ TGA ಶುದ್ಧ ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠದೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿತು (ಚಿತ್ರ 6c). ಲೋಹದ ಬೆಂಬಲದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅವುಗಳ ಸಣ್ಣ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಉಪ್ಪಿನ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಭಾಗದಿಂದ ಸಮರ್ಥಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು 150 ° C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಡ್ಸರ್ಬರ್‌ನ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ನೀಡಲಾದ 7.3 ಗ್ರಾಂ/ಮೀ2 ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಎಲೋಕ್ಸಲ್-ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ಸತು ಸಲ್ಫೇಟ್ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಸಹ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಆಗಿ, ಲೇಪನವು ತುಂಬಾ ತೆಳುವಾದ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಪದರವಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 7a). ಆದಾಗ್ಯೂ, SEM ಖಾಲಿ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಟ್ಟ ಸಣ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಂದ ಆವೃತವಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು (ಚಿತ್ರ 7b). ಲೇಪನ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ TGA ಅನ್ನು ಶುದ್ಧ ಉಪ್ಪಿನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 7c). ಶುದ್ಧ ಉಪ್ಪು 59.1°C ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಸಮಪಾರ್ಶ್ವದ ಶಿಖರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಲೇಪಿತ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ 55.5°C ಮತ್ತು 61.3°C ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಸಣ್ಣ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಸತು ಸಲ್ಫೇಟ್ ಹೈಡ್ರೇಟ್ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 150°C ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 10.9 g/m2 ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಹಿಂದಿನ ಅನ್ವಯದಂತೆ53, ಸೋರ್ಬೆಂಟ್ ಲೇಪನದ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಬೈಂಡರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲಿನ ವಸ್ತುವಿನ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವನ್ನು TGA ನಿರ್ಣಯಿಸಿದೆ. ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಮಾದರಿಯು ಲೇಪನ ತಲಾಧಾರವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಲೋಹದ ತಟ್ಟೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ISO2409 ವಿವರಣೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಅಡ್ಡ ನಾಚ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಮೂಲಕ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ಅಗಲವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ನಾಚ್ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ).
ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (CaCl2) ನೊಂದಿಗೆ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಲೇಪಿಸುವುದರಿಂದ (ಚಿತ್ರ 8a ನೋಡಿ) ಅಸಮಾನ ವಿತರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಇದನ್ನು ಅಡ್ಡ ನಾಚ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಬಳಸುವ ಶುದ್ಧ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಲೇಪನದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಶುದ್ಧ CaCl2 ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, TGA (ಚಿತ್ರ 8b) ಕ್ರಮವಾಗಿ 40 ಮತ್ತು 20°C ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಕಡೆಗೆ ಬದಲಾದ ಎರಡು ವಿಶಿಷ್ಟ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧ CaCl2 ಮಾದರಿ (ಚಿತ್ರ 8c ನಲ್ಲಿ ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಮಾದರಿ) ಒಂದು ಪುಡಿ ಅವಕ್ಷೇಪವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಮೇಲ್ಭಾಗದ ಕಣಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ವಸ್ತುನಿಷ್ಠ ಹೋಲಿಕೆಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ. HEC ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೃಪ್ತಿದಾಯಕ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಲೇಪನವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಚಿತ್ರ 8b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 150°C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಡ್ಸರ್ಬರ್‌ನ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ 51.3 g/m2 ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ (MgSO4) ನೊಂದಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪತೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಹ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 9 ನೋಡಿ). ಲೇಪನದ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸುಮಾರು 60°C ನ ಒಂದು ಶಿಖರದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಈ ತಾಪಮಾನವು ಶುದ್ಧ ಲವಣಗಳ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮುಖ್ಯ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಹಂತಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಇದು 44°C ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಕ್ಸಾಹೈಡ್ರೇಟ್‌ನಿಂದ ಪೆಂಟಾಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬೈಂಡರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಪನಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಶುದ್ಧ ಉಪ್ಪನ್ನು ಬಳಸಿ ಮಾಡಿದ ಲೇಪನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕ್ರಾಸ್ ಸೆಕ್ಷನ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಸುಧಾರಿತ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. TGA-DTC ಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 150°C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಡ್ಸರ್ಬರ್‌ನ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ 18.4 g/m2 ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಮೇಲ್ಮೈ ಅಕ್ರಮಗಳಿಂದಾಗಿ, ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (SrCl2) ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಮೇಲೆ ಅಸಮ ಲೇಪನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಚಿತ್ರ 10a). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಡ್ಡ ನಾಚ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿತ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಏಕರೂಪದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ (ಚಿತ್ರ 10c). TGA ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ತೂಕದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು ಲೋಹದ ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಡಿಮೆ ಉಪ್ಪಿನ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿರಬೇಕು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಮೇಲಿನ ಹಂತಗಳು ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೂ ಶಿಖರವು ಶುದ್ಧ ಉಪ್ಪನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವಾಗ ಪಡೆದ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಚಿತ್ರ 10b ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ 110°C ಮತ್ತು 70.2°C ನಲ್ಲಿನ ಶಿಖರಗಳು ಶುದ್ಧ ಉಪ್ಪನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವಾಗ ಕಂಡುಬಂದವು. ಆದಾಗ್ಯೂ, 50°C ನಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಉಪ್ಪಿನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮುಖ್ಯ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಹಂತವು ಬೈಂಡರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲಿಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಬೈಂಡರ್ ಮಿಶ್ರಣವು 20.2°C ಮತ್ತು 94.1°C ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಶಿಖರಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಶುದ್ಧ ಉಪ್ಪಿಗೆ ಅಳೆಯಲಾಗಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 10b). 150 °C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಗಮನಿಸಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಆಡ್ಸರ್ಬರ್‌ನ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ 7.2 g/m2 ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
HEC ಮತ್ತು ಸತು ಸಲ್ಫೇಟ್ (ZnSO4) ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡಲಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 11). ಲೇಪಿತ ಲೋಹದ TGA ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಯಾವುದೇ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲಿಲ್ಲ. ಲೇಪನದ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಸುಧಾರಿಸಿದ್ದರೂ, ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇನ್ನೂ ಸೂಕ್ತದಿಂದ ದೂರವಿದೆ.
ಲೋಹದ ನಾರುಗಳನ್ನು ತೆಳುವಾದ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಪದರದಿಂದ ಲೇಪಿಸಲು ಸರಳವಾದ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಆರ್ದ್ರ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆ (ಚಿತ್ರ 12a), ಇದರಲ್ಲಿ ಗುರಿ ಉಪ್ಪನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದೊಂದಿಗೆ ಲೋಹದ ನಾರುಗಳನ್ನು ಒಳಸೇರಿಸುವುದು ಸೇರಿದೆ.
ಆರ್ದ್ರ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಗೆ ತಯಾರಿ ನಡೆಸುವಾಗ, ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಎದುರಾಗುತ್ತವೆ. ಒಂದೆಡೆ, ಲವಣಯುಕ್ತ ದ್ರಾವಣದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ದ್ರವವನ್ನು ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾಗಿ ಸೇರಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಹೊರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ (ಚಿತ್ರ 12d) ಮತ್ತು ರಚನೆಯೊಳಗೆ ಸಿಕ್ಕಿಬಿದ್ದ ಗಾಳಿಯ ಗುಳ್ಳೆಗಳು (ಚಿತ್ರ 12c) ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಿಂದ ಮೊದಲೇ ತೇವಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಒಳಗೆ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ದ್ರಾವಣದ ಹರಿವನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಬಲವಂತದ ಕರಗುವಿಕೆ ರಚನೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಭರ್ತಿಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಇತರ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾರ್ಗಗಳಾಗಿವೆ.
ತಯಾರಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎದುರಾದ ಎರಡನೇ ಸಮಸ್ಯೆ ಉಪ್ಪಿನ ಭಾಗದಿಂದ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು (ಚಿತ್ರ 12b ನೋಡಿ). ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಕರಗುವಿಕೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಒಣ ಲೇಪನದ ರಚನೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ಸಂವಹನ ಪ್ರಚೋದಿತ ಒಣಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಚೋದಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಮೊದಲನೆಯದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಮಂಜಸವಾದ ಒಣಗಿಸುವ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಾದರಿಯೊಳಗೆ ಗುಳ್ಳೆಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಅಪಾಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಬದಲಾವಣೆಯ (ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ) ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ (ಚಿತ್ರ 13 ರಲ್ಲಿ MgSO4 ನೊಂದಿಗೆ ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿರುವಂತೆ) ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣದ ಪರ್ಯಾಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
MgSO4 ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಘನ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಹಂತಗಳ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯ.
ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ (HT) ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಲವಣ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಮೊದಲ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣವನ್ನು ಒತ್ತಾಯಿಸಲಾಯಿತು. ಎರಡನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮಾದರಿಯನ್ನು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶಕ್ಕೆ (RT) ತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಸಂಭವಿಸಿತು. ಫಲಿತಾಂಶವು ಹರಳುಗಳು (B) ಮತ್ತು ಕರಗಿದ (A) ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ದ್ರವ ಭಾಗವನ್ನು ಸಂಕುಚಿತ ಗಾಳಿಯಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಈ ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಪದರದ ರಚನೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಇತರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬೇಕಾದ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಂಕುಚಿತ ಗಾಳಿಯಿಂದ ದ್ರವವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದರಿಂದ ಉಪ್ಪಿನ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ದಪ್ಪವಾದ ಲೇಪನ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಲೇಪಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತೊಂದು ವಿಧಾನವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ಗುರಿ ಲವಣಗಳ ನೇರ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾಗಿರುವಂತೆ, ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಕೊಳವೆಗಳ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಲೇಪಿತ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಫೈಬರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುವುದರಿಂದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅನಿಲಗಳ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ ಬಹಳ ಕಳಪೆ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ದೊರೆಯುತ್ತವೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲ ಗುಳ್ಳೆಗಳ ಒತ್ತಡವು ತನಿಖೆಯೊಳಗೆ ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಹೊರಹಾಕಿದಾಗ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 14a).
ಲೇಪನದ ದಪ್ಪ ಮತ್ತು ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಲೇಪನವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಮಾದರಿಯ ಮೂಲಕ ಆಮ್ಲ ಮಂಜಿನ ಹರಿವನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 14b). ಇದು ತಲಾಧಾರ ಲೋಹದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಏಕರೂಪದ ಲೇಪನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೃಪ್ತಿಕರವಾಗಿದ್ದವು, ಆದರೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿಧಾನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲು ತುಂಬಾ ನಿಧಾನವಾಗಿತ್ತು (ಚಿತ್ರ 14c). ಸ್ಥಳೀಯ ತಾಪನದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
ಮೇಲಿನ ವಿಧಾನಗಳ ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಲೇಪನ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಹಿಂದಿನ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ HEC ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು 3% wt ನಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೈಂಡರ್ ಅನ್ನು ಉಪ್ಪಿನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಕ್ಕೆಲುಬುಗಳಿಗೆ ಅದೇ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ ನಾರುಗಳನ್ನು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ 15 ನಿಮಿಷಗಳ ಒಳಗೆ 50% ಸಂಪುಟದಲ್ಲಿ ನೆನೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲ, ನಂತರ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ನಲ್ಲಿ 20 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ನೆನೆಸಿ, ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ತೊಳೆದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ 30 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ನೆನೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಒಳಸೇರಿಸುವ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಹಂತವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು. ಮಾದರಿಯನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಿದ ಗುರಿ ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಮುಳುಗಿಸಿ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 60 ° C ನಲ್ಲಿ ಒಣಗಿಸಿ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಂತಿಮ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಲೇಪನದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ಸೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ನಾರಿನ ರಚನೆಯು ಒಂದು ಬದಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ತಂತುಗಳು ತೆಳ್ಳಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎದುರು ಭಾಗದಲ್ಲಿ ತಂತುಗಳು ದಪ್ಪವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಇದು 52 ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿದೆ.
ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (CaCl2) ನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇನಾಕ್ಯುಲೇಷನ್ ನಂತರ ಉತ್ತಮ ವ್ಯಾಪ್ತಿ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗೋಚರಿಸುವ ಹರಳುಗಳಿಲ್ಲದ ಎಳೆಗಳು ಸಹ ಲೋಹೀಯ ಪ್ರತಿಫಲನಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿವೆ, ಇದು ಮುಕ್ತಾಯದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮಾದರಿಗಳನ್ನು CaCl2 ಮತ್ತು HEC ಯ ಜಲೀಯ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ತುಂಬಿಸಿ ಸುಮಾರು 60 ° C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಒಣಗಿಸಿದ ನಂತರ, ಲೇಪನಗಳನ್ನು ರಚನೆಗಳ ಛೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲಾಯಿತು. ಇದು ದ್ರಾವಣದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. ನೆನೆಸಿದ ನಂತರ, ದ್ರವವು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದಿಂದಾಗಿ ಮಾದರಿಯೊಳಗೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಮೂಲತಃ ಇದು ರಚನೆಗಳ ಛೇದಕದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಭಾಗವು ಉಪ್ಪಿನಿಂದ ತುಂಬಿದ ಹಲವಾರು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಲೇಪನದ ನಂತರ ತೂಕವು 0.06 ಗ್ರಾಂ/ಸೆಂ3 ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ (MgSO4) ಲೇಪನವು ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಪ್ಪನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು (ಕೋಷ್ಟಕ 2). ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಹೆಚ್ಚಳವು 0.09 g/cm3 ಆಗಿದೆ. ಬಿತ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಮಾದರಿ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಲೇಪನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ, ಉಪ್ಪು ಮಾದರಿಯ ತೆಳುವಾದ ಬದಿಯ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಮ್ಯಾಟ್‌ನ ಕೆಲವು ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕೆಲವು ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ರಚನೆಗಳ ಛೇದಕದಲ್ಲಿ ಉಪ್ಪು ರಚನೆಯನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು, ಇದು ಲೇಪನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದಿಂದಾಗಿಯೇ ಹೊರತು ಉಪ್ಪು ಮತ್ತು ಲೋಹದ ತಲಾಧಾರದ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಲ್ಲ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (SrCl2) ಮತ್ತು HEC ಸಂಯೋಜನೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಹಿಂದಿನ ಉದಾಹರಣೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ (ಕೋಷ್ಟಕ 3). ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮಾದರಿಯ ತೆಳುವಾದ ಭಾಗವು ಬಹುತೇಕ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಮಾದರಿಯಿಂದ ಉಗಿ ಬಿಡುಗಡೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒಣಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ರಂಧ್ರಗಳು ಮಾತ್ರ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ. ಮ್ಯಾಟ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಿದ ಮಾದರಿಯು ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಕರಣಕ್ಕೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಉಪ್ಪಿನಿಂದ ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನಾರುಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮುಚ್ಚಲಾಗಿಲ್ಲ.
ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕದ ಉಷ್ಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ನಾರಿನ ರಚನೆಯ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು, ಲೇಪಿತ ನಾರಿನ ರಚನೆಯ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಲೇಪನ ವಸ್ತುವಿನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಯಿತು. ASTM D 5470-2017 ಪ್ರಕಾರ ತಿಳಿದಿರುವ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಉಲ್ಲೇಖ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಚಿತ್ರ 15a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಫ್ಲಾಟ್ ಪ್ಯಾನಲ್ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಯಿತು. ಇತರ ಅಸ್ಥಿರ ಮಾಪನ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಈ ತತ್ವವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸರಂಧ್ರ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ಮಾದರಿ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ (ಬೇಸ್ ಏರಿಯಾ 30 × 30 mm2, ಎತ್ತರ ಸರಿಸುಮಾರು 15 mm) ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಶುದ್ಧ ಲೇಪನ ವಸ್ತು (ಉಲ್ಲೇಖ) ಮತ್ತು ಲೇಪಿತ ಫೈಬರ್ ರಚನೆಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಫೈಬರ್‌ನ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಫೈಬರ್‌ನ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಅಳತೆಗಳಿಗಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಮಾದರಿಯ ತಯಾರಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ (P320 ಗ್ರಿಟ್) ನೆಲಸಮ ಮಾಡಲಾಯಿತು, ಇದು ಮಾದರಿಯೊಳಗಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವುದಿಲ್ಲ.