Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद।तपाईंले प्रयोग गरिरहनुभएको ब्राउजर संस्करणमा सीमित CSS समर्थन छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम गर्नुहोस्)।यस बीचमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैली र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट रेन्डर गर्नेछौं।
शोषण प्रशीतन प्रणाली र ताप पम्पहरूको बजार हिस्सा अझै पनि परम्परागत कम्प्रेसर प्रणालीहरूको तुलनामा अपेक्षाकृत सानो छ।सस्तो ताप (महँगो बिजुलीको कामको सट्टा) प्रयोग गर्ने ठूलो फाइदाको बावजुद, सोखन सिद्धान्तहरूमा आधारित प्रणालीहरूको कार्यान्वयन अझै केही विशिष्ट अनुप्रयोगहरूमा सीमित छ।कम थर्मल चालकता र शोषक को कम स्थिरता को कारण विशेष शक्ति मा कमी को मुख्य हानि हटाउन को लागी आवश्यक छ।हालको अत्याधुनिक वाणिज्य सोखन प्रशीतन प्रणालीहरू शीतलन क्षमतालाई अनुकूलन गर्नको लागि लेपित प्लेट हीट एक्सचेन्जरहरूमा आधारित adsorbers मा आधारित छन्।नतिजाहरू राम्ररी ज्ञात छन् कि कोटिंगको मोटाई घटाउँदा मास ट्रान्सफर प्रतिबाधामा कमी आउँछ, र प्रवाहक संरचनाहरूको सतह क्षेत्रफल र भोल्युम अनुपातमा वृद्धिले दक्षतामा सम्झौता नगरी शक्ति बढाउँछ।यस कार्यमा प्रयोग गरिने धातु फाइबरले 2500-50,000 m2/m3 को दायरामा एक विशिष्ट सतह क्षेत्र प्रदान गर्न सक्छ।धातुको सतहहरूमा नुन हाइड्रेट्सको धेरै पातलो तर स्थिर कोटिंग्स प्राप्त गर्नका लागि तीन तरिकाहरू, धातु फाइबरहरू सहित, कोटिंग्सको उत्पादनको लागि पहिलो पटक उच्च शक्ति घनत्व ताप एक्सचेंजर प्रदर्शन गर्दछ।एल्युमिनियम anodizing मा आधारित सतह उपचार कोटिंग र सब्सट्रेट बीच एक बलियो बन्धन सिर्जना गर्न चयन गरिएको छ।नतिजा सतहको माइक्रोस्ट्रक्चर स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी प्रयोग गरेर विश्लेषण गरिएको थियो।घटाइएको कुल प्रतिबिम्ब फोरियर रूपान्तरण इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी र ऊर्जा फैलाउने एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी परखमा वांछित प्रजातिहरूको उपस्थिति जाँच गर्न प्रयोग गरियो।संयुक्त थर्मोग्राभिमेट्रिक विश्लेषण (TGA)/विभेदक थर्मोग्राभिमेट्रिक विश्लेषण (DTG) द्वारा हाइड्रेट्स गठन गर्ने तिनीहरूको क्षमता पुष्टि भयो।MgSO4 कोटिंगमा ०.०७ ग्राम (पानी)/जी (कम्पोजिट) ​​भन्दा माथिको खराब गुणस्तर फेला पर्‍यो, लगभग ६० डिग्री सेल्सियसमा निर्जलीकरणको संकेत देखाउँदै र रिहाइड्रेसन पछि पुन: उत्पादन गर्न सकिन्छ।SrCl2 र ZnSO4 सँग पनि 100 °C भन्दा कम 0.02 g/g को ठूलो भिन्नताको साथ सकारात्मक परिणामहरू प्राप्त गरियो।Hydroxyethylcellulose कोटिंग को स्थिरता र आसंजन बढाउन को लागी एक additive को रूप मा छनोट गरिएको थियो।उत्पादनहरूको शोषण गुणहरू एक साथ TGA-DTG द्वारा मूल्याङ्कन गरिएको थियो र तिनीहरूको आसंजन ISO2409 मा वर्णन गरिएको परीक्षणहरूमा आधारित विधिद्वारा विशेषता गरिएको थियो।100 °C भन्दा कम तापमानमा लगभग 0.1 g/g को तौल भिन्नताको साथ यसको शोषण क्षमता कायम राख्दा CaCl2 कोटिंगको स्थिरता र आसंजन उल्लेखनीय रूपमा सुधारिएको छ।थप रूपमा, MgSO4 ले हाइड्रेट्स बनाउन सक्ने क्षमता राख्छ, 100 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम तापमानमा 0.04 g/g भन्दा बढीको ठूलो भिन्नता देखाउँदछ।अन्तमा, लेपित धातु फाइबर जाँच गरिन्छ।नतिजाहरूले Al2(SO4)3 सँग लेपित फाइबर संरचनाको प्रभावकारी थर्मल चालकता शुद्ध Al2(SO4)3 को भोल्युमको तुलनामा 4.7 गुणा बढी हुन सक्छ।अध्ययन गरिएको कोटिंग्सको कोटिंग नेत्रहीन रूपमा जाँच गरिएको थियो, र आन्तरिक संरचना क्रस खण्डहरूको माइक्रोस्कोपिक छवि प्रयोग गरेर मूल्याङ्कन गरिएको थियो।लगभग 50 µm को मोटाईको साथ Al2(SO4)3 को कोटिंग प्राप्त भयो, तर समग्र प्रक्रियालाई अधिक समान वितरण प्राप्त गर्न अनुकूलित हुनुपर्छ।
शोषण प्रणालीहरूले विगत केही दशकहरूमा धेरै ध्यान प्राप्त गरेको छ किनकि तिनीहरूले परम्परागत कम्प्रेसन ताप पम्पहरू वा रेफ्रिजरेसन प्रणालीहरूको लागि वातावरण मैत्री विकल्प प्रदान गर्दछ।बढ्दो आराम मापदण्ड र विश्वव्यापी औसत तापमानको साथ, सोखन प्रणालीहरूले निकट भविष्यमा जीवाश्म ईन्धनहरूमा निर्भरता कम गर्न सक्छ।थप रूपमा, शोषण प्रशीतन वा तातो पम्पहरूमा कुनै पनि सुधारहरू थर्मल ऊर्जा भण्डारणमा स्थानान्तरण गर्न सकिन्छ, जसले प्राथमिक ऊर्जाको कुशल प्रयोगको सम्भावनामा थप वृद्धिलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।सोखन तातो पम्प र प्रशीतन प्रणाली को मुख्य लाभ तिनीहरू कम गर्मी मास संग काम गर्न सक्छन् भन्ने हो।यसले तिनीहरूलाई कम तापक्रम स्रोतहरू जस्तै सौर्य ऊर्जा वा अपशिष्ट तापको लागि उपयुक्त बनाउँछ।ऊर्जा भण्डारण अनुप्रयोगहरूको सन्दर्भमा, सोखनमा उच्च ऊर्जा घनत्व र कम ऊर्जा अपव्ययको फाइदा छ समझदार वा अव्यक्त ताप भण्डारणको तुलनामा।
सोखन ताप पम्पहरू र प्रशीतन प्रणालीहरू तिनीहरूको वाष्प कम्प्रेसन समकक्षहरूको रूपमा उही थर्मोडायनामिक चक्र पछ्याउँछन्।मुख्य भिन्नता adsorbers संग कम्प्रेसर घटक को प्रतिस्थापन छ।तत्वले मध्यम तापक्रममा कम चापको रेफ्रिजरेन्ट वाष्पलाई सोख्न सक्षम छ, तरल चिसो हुँदा पनि अधिक प्रशीतक वाष्पीकरण गर्दछ।यो सोखन (exotherm) को enthalpy बहिष्कार गर्न adsorber को निरन्तर चिसो सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ।adsorber उच्च तापक्रममा पुन: उत्पन्न हुन्छ, जसले फ्रिज वाष्पलाई डेसोर्ब गर्न दिन्छ।तापले डिसोर्प्शन (एन्डोथर्मिक) को एन्थाल्पी प्रदान गर्न जारी राख्नुपर्छ।किनभने सोखन प्रक्रियाहरू तापमान परिवर्तनहरू द्वारा विशेषता हुन्छन्, उच्च शक्ति घनत्व उच्च थर्मल चालकता आवश्यक छ।यद्यपि, कम थर्मल चालकता धेरै अनुप्रयोगहरूमा मुख्य हानि हो।
चालकता को मुख्य समस्या सोखना / desorption वाष्प को प्रवाह प्रदान गर्ने यातायात मार्ग कोयम राख्दा यसको औसत मूल्य बढाउनु हो।यसलाई प्राप्त गर्नको लागि सामान्यतया दुईवटा दृष्टिकोणहरू प्रयोग गरिन्छ: कम्पोजिट हीट एक्सचेन्जरहरू र लेपित ताप एक्सचेंजरहरू।सबैभन्दा लोकप्रिय र सफल मिश्रित सामग्रीहरू ती हुन् जसले कार्बन-आधारित additives, अर्थात् विस्तारित ग्रेफाइट, सक्रिय कार्बन, वा कार्बन फाइबरहरू प्रयोग गर्छन्।Oliveira et al।306 W/kg सम्मको विशिष्ट शीतलन क्षमता (SCP) र 0.46 सम्मको कार्यसम्पादन गुणांक (COP) भएको adsorber उत्पादन गर्न क्याल्सियम क्लोराइडको साथ 2 गर्भाधान गरिएको विस्तारित ग्रेफाइट पाउडर।Zajaczkowski et al।3 ले विस्तारित ग्रेफाइट, कार्बन फाइबर र क्याल्सियम क्लोराइडको कुल चालकता 15 W/mK को संयोजन प्रस्ताव गरेको छ।जियान एट अल ४ सल्फ्यूरिक एसिडको साथ परीक्षण गरिएको कम्पोजिटले विस्तारित प्राकृतिक ग्रेफाइट (ENG-TSA) लाई दुई-चरणको शोषण शीतलन चक्रमा सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गर्यो।मोडेलले COP ०.२१५ देखि ०.२८५ र एससीपी १६१.४ देखि २६०.७४ वाट/किग्राको अनुमान गरेको थियो।
अहिलेसम्मको सबैभन्दा व्यावहारिक समाधान लेपित गर्मी एक्सचेंजर हो।यी ताप एक्सचेन्जरहरूको कोटिंग संयन्त्रलाई दुई भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ: प्रत्यक्ष संश्लेषण र चिपकने।सबैभन्दा सफल विधि सीधा संश्लेषण हो, जसमा उपयुक्त अभिकर्मकहरूबाट तातो एक्सचेन्जरहरूको सतहमा सोख्ने सामग्रीको गठन समावेश छ।Sotech5 ले फरेनहाइट GmbH द्वारा निर्मित कूलरहरूको शृङ्खलामा प्रयोगको लागि लेपित जिओलाइट संश्लेषण गर्ने विधि पेटेन्ट गरेको छ।Schnabel et al6 ले स्टेनलेस स्टीलमा लेपित दुई जिओलाइटहरूको प्रदर्शन परीक्षण गर्‍यो।यद्यपि, यो विधि केवल विशिष्ट adsorbents संग काम गर्दछ, जसले चिपकने कोटिंग को एक रोचक विकल्प बनाउँछ।बाइन्डरहरू sorbent आसंजन र/वा मास ट्रान्सफरलाई समर्थन गर्न छनौट गरिएका निष्क्रिय पदार्थहरू हुन्, तर शोषण वा चालकता वृद्धिमा कुनै भूमिका खेल्दैनन्।Freni et al।AQSOA-Z02 जिओलाइटको साथ 7 लेपित एल्युमिनियम ताप एक्सचेन्जरहरू माटोमा आधारित बाइन्डरसँग स्थिर।Calabrese et al.8 ले पोलिमेरिक बाइन्डरहरूसँग जिओलाइट कोटिंग्सको तयारीको अध्ययन गर्यो।Ammann et al.9 ले पोलिभिनिल अल्कोहलको चुम्बकीय मिश्रणबाट झरझरा जिओलाइट कोटिंग्स तयार गर्ने विधि प्रस्ताव गरे।एल्युमिना (एल्युमिना) पनि adsorber मा बाइंडर 10 को रूपमा प्रयोग गरिन्छ।हाम्रो ज्ञानमा, सेल्युलोज र हाइड्रोक्साइथाइल सेल्युलोज भौतिक शोषकहरू 11,12 सँग संयोजनमा मात्र प्रयोग गरिन्छ।कहिले काँही पेन्टको लागि गोंद प्रयोग गरिदैन, तर यसको आफ्नै संरचना 13 निर्माण गर्न प्रयोग गरिन्छ।धेरै नुन हाइड्रेट्सको साथ अल्जिनेट पोलिमर म्याट्रिक्सको संयोजनले लचिलो कम्पोजिट मनका संरचनाहरू बनाउँछ जसले सुकाउने समयमा चुहावटलाई रोक्छ र पर्याप्त मात्रामा स्थानान्तरण प्रदान गर्दछ।कम्पोजिट १५,१६,१७ को तयारीका लागि बेन्टोनाइट र एटापुल्गाइट जस्ता माटोलाई बाइन्डरको रूपमा प्रयोग गरिएको छ।इथाइलसेलुलोजलाई क्याल्सियम क्लोराइड १८ वा सोडियम सल्फाइड १९ लाई माइक्रोइन्क्याप्सुलेट गर्न प्रयोग गरिएको छ।
झरझरा धातु संरचना भएका कम्पोजिटहरूलाई थप ताप एक्सचेंजर र लेपित ताप एक्सचेंजरहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ।यी संरचनाहरूको फाइदा उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र हो।यसले निस्क्रिय द्रव्यमानको थप बिना नै शोषक र धातुको बीचमा ठूलो सम्पर्क सतहमा परिणाम दिन्छ, जसले प्रशीतन चक्रको समग्र दक्षता कम गर्दछ।Lang et al।20 ले एल्युमिनियम हनीकोम्ब संरचनाको साथ जिओलाइट एड्सर्बरको समग्र चालकता सुधार गरेको छ।Gillerminot et al।21 ले तामा र निकल फोमको साथ NaX जिओलाइट तहहरूको थर्मल चालकता सुधार गर्यो।यद्यपि कम्पोजिटहरू चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) को रूपमा प्रयोग गरिन्छ, ली एट अल को निष्कर्ष।22 र Zhao et al।23 केमिसोर्पशनको लागि पनि रुचि छ।तिनीहरूले विस्तारित ग्रेफाइट र धातु फोमको प्रदर्शन तुलना गरे र निष्कर्ष निकाले कि पछि मात्र राम्रो थियो यदि जंग एक मुद्दा थिएन।पालोम्बा र अन्य।हालै अन्य धातु झरझरा संरचनाहरु 24 तुलना गरेको छ।भ्यान डेर पाल एट अल।फोम 25 मा सम्मिलित धातु लवण अध्ययन गरेको छ।सबै अघिल्लो उदाहरणहरू कण adsorbents को घना तह संग मेल खान्छ।धातु झरझरा संरचनाहरू व्यावहारिक रूपमा कोट adsorbers को लागी प्रयोग गरिदैन, जुन एक अधिक इष्टतम समाधान हो।जिओलाइटहरूमा बाँधिएको उदाहरण Wittstadt et al मा पाउन सकिन्छ।26 तर उच्च ऊर्जा घनत्व भए पनि नुन हाइड्रेट्सलाई बाँध्न कुनै प्रयास गरिएको छैन।
तसर्थ, शोषक कोटिंग्स तयार गर्ने तीन तरिकाहरू यस लेखमा अन्वेषण गरिनेछ: (1) बाइंडर कोटिंग, (2) प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया, र (3) सतह उपचार।पहिले रिपोर्ट गरिएको स्थिरता र भौतिक adsorbents संग संयोजन मा राम्रो कोटिंग आसंजन को कारण Hydroxyethylcellulose यस काम मा छनोट को बाइंडर थियो।यो विधि सुरुमा फ्ल्याट कोटिंग्सको लागि अनुसन्धान गरिएको थियो र पछि धातु फाइबर संरचनाहरूमा लागू गरियो।पहिले, adsorbent कोटिंग्स को गठन संग रासायनिक प्रतिक्रिया को संभावना को एक प्रारम्भिक विश्लेषण रिपोर्ट गरिएको थियो।अघिल्लो अनुभव अब धातु फाइबर संरचना कोटिंग कोटिंग मा हस्तान्तरण भइरहेको छ।यस कामको लागि छानिएको सतह उपचार एल्युमिनियम anodizing मा आधारित एक विधि हो।एल्युमिनियम anodizing सफलतापूर्वक सौन्दर्य उद्देश्यका लागि धातु लवण संग जोडिएको छ।यी अवस्थामा, धेरै स्थिर र जंग-प्रतिरोधी कोटिंग्स प्राप्त गर्न सकिन्छ।यद्यपि, तिनीहरूले कुनै पनि अवशोषण वा desorption प्रक्रिया पूरा गर्न सक्दैनन्।यस कागजले यस दृष्टिकोणको एक संस्करण प्रस्तुत गर्दछ जसले मूल प्रक्रियाको टाँसने गुणहरू प्रयोग गरेर द्रव्यमानलाई सार्न अनुमति दिन्छ।हाम्रो ज्ञानको राम्रोसँग, यहाँ वर्णन गरिएका कुनै पनि विधिहरू पहिले अध्ययन गरिएको छैन।तिनीहरूले एक धेरै चाखलाग्दो नयाँ टेक्नोलोजीको प्रतिनिधित्व गर्छन् किनभने तिनीहरूले हाइड्रेटेड शोषक कोटिंग्सको गठनलाई अनुमति दिन्छ, जसमा बारम्बार अध्ययन गरिएको भौतिक शोषकहरू भन्दा धेरै फाइदाहरू छन्।
यी प्रयोगहरूको लागि सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गरिएको स्ट्याम्प गरिएको एल्युमिनियम प्लेटहरू ALINVEST Břidličná, चेक गणतन्त्र द्वारा प्रदान गरिएको थियो।तिनीहरूमा 98.11% एल्युमिनियम, 1.3622% फलाम, 0.3618% म्यांगनीज र तामा, म्याग्नेसियम, सिलिकन, टाइटेनियम, जिंक, क्रोमियम र निकलको ट्रेसहरू छन्।
कम्पोजिटको निर्माणको लागि छनौट गरिएका सामग्रीहरू तिनीहरूको थर्मोडायनामिक गुणहरू अनुसार चयन गरिन्छ, अर्थात्, तिनीहरूले 120 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम तापक्रममा सोस्न/डिसोर्ब गर्न सक्ने पानीको मात्रामा निर्भर गर्दछ।
म्याग्नेसियम सल्फेट (MgSO4) सबैभन्दा रोचक र अध्ययन गरिएको हाइड्रेटेड लवण मध्ये एक हो 30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41।थर्मोडायनामिक गुणहरू व्यवस्थित रूपमा मापन गरिएको छ र सोखन प्रशीतन, तातो पम्पहरू र ऊर्जा भण्डारणको क्षेत्रमा अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ।ड्राई म्याग्नेसियम सल्फेट CAS-Nr.7487-88-9 99% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany) प्रयोग गरिएको थियो।
क्याल्सियम क्लोराइड (CaCl2) (H319) अर्को राम्रोसँग अध्ययन गरिएको नुन हो किनभने यसको हाइड्रेटमा रोचक थर्मोडायनामिक गुणहरू छन्।क्याल्सियम क्लोराइड हेक्साहाइड्रेट CAS-No7774-34-7 97% प्रयोग गरियो (Grüssing, GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany)।
जिंक सल्फेट (ZnSO4) (H3O2, H318, H410) र यसको हाइड्रेट्समा कम तापक्रम शोषण प्रक्रियाहरू 45,46 को लागि उपयुक्त थर्मोडायनामिक गुणहरू छन्।जिंक सल्फेट हेप्टाहाइड्रेट CAS-Nr.7733-02-0 99.5% (Grüssing GmbH, Filsum, Niedersachsen, Germany) प्रयोग गरिएको थियो।
स्ट्रन्टियम क्लोराइड (SrCl2) (H318) मा पनि रोचक थर्मोडायनामिक गुणहरू छन् 4,45,47 यद्यपि यो प्राय: सोखन ताप पम्प वा ऊर्जा भण्डारण अनुसन्धानमा अमोनियासँग जोडिन्छ।Strontium chloride hexahydrate CAS-Nr.10.476-85-4 99.0–102.0% (Sigma Aldrich, St. Louis, Missouri, USA) संश्लेषणको लागि प्रयोग गरिएको थियो।
कपर सल्फेट (CuSO4) (H302, H315, H319, H410) प्रायः व्यावसायिक साहित्यमा पाइने हाइड्रेटहरू मध्ये होइन, यद्यपि यसको थर्मोडायनामिक गुणहरू कम तापक्रम अनुप्रयोगहरू 48,49 को लागि चासोको विषय हुन्।कपर सल्फेट CAS-Nr.7758-99-8 99% (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA) संश्लेषणको लागि प्रयोग गरिएको थियो।
म्याग्नेसियम क्लोराइड (MgCl2) हाइड्रेटेड लवण मध्ये एक हो जसले हालै थर्मल ऊर्जा भण्डारण 50,51 को क्षेत्रमा बढी ध्यान प्राप्त गरेको छ।म्याग्नेसियम क्लोराइड हेक्साहाइड्रेट CAS-Nr.7791-18-6 शुद्ध औषधि ग्रेड (Applichem GmbH।, Darmstadt, जर्मनी) प्रयोगहरूको लागि प्रयोग गरिएको थियो।
माथि उल्लेख गरिए अनुसार, हाइड्रॉक्सीथाइल सेलुलोज समान अनुप्रयोगहरूमा सकारात्मक नतिजाहरूको कारण चयन गरिएको थियो।हाम्रो संश्लेषणमा प्रयोग हुने सामग्री हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज CAS-Nr 9004-62-0 (Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA) हो।
धातु फाइबरहरू कम्प्रेसन र सिंटरिङद्वारा एकसाथ बाँधिएका छोटो तारहरूबाट बनेका हुन्छन्, यो प्रक्रियालाई क्रुसिबल मेल्ट एक्स्ट्र्याक्सन (CME)52 भनिन्छ।यसको मतलब यो हो कि तिनीहरूको थर्मल चालकता उत्पादनमा प्रयोग हुने धातुहरूको बल्क चालकता र अन्तिम संरचनाको छिद्रतामा मात्र होइन, तर थ्रेडहरू बीचको बन्धनको गुणस्तरमा पनि निर्भर गर्दछ।फाइबर आइसोट्रोपिक हुँदैनन् र उत्पादनको क्रममा एक निश्चित दिशामा वितरित हुने प्रवृत्ति हुन्छ, जसले ट्रान्सभर्स दिशामा थर्मल चालकता धेरै कम बनाउँछ।
पानी अवशोषण गुणहरू भ्याकुम प्याकेज (Netzsch TG 209 F1 Libra) मा एक साथ थर्मोग्राभिमेट्रिक विश्लेषण (TGA) / भिन्नता थर्मोग्राभिमेट्रिक विश्लेषण (DTG) को प्रयोग गरेर अनुसन्धान गरियो।मापन 10 ml/min को प्रवाह दर र 25 देखि 150 ° C सम्मको तापमान दायरामा एल्युमिनियम अक्साइड क्रुसिबलमा प्रवाहित नाइट्रोजन वातावरणमा गरिएको थियो।ताप दर 1 °C/मिनेट थियो, नमूना वजन 10 देखि 20 mg सम्म भिन्न थियो, रिजोल्युशन 0.1 μg थियो।यो काम मा, यो प्रति एकाइ सतह मास भिन्नता एक ठूलो अनिश्चितता छ भनेर ध्यान दिनु पर्छ।TGA-DTG मा प्रयोग गरिएका नमूनाहरू धेरै सानो र अनियमित रूपमा काटिएका छन्, जसले तिनीहरूको क्षेत्र निर्धारण गलत बनाउँछ।यदि ठूला विचलनहरूलाई ध्यानमा राखिन्छ भने यी मानहरूलाई ठूलो क्षेत्रमा मात्र एक्स्ट्रापोलेट गर्न सकिन्छ।
एटेन्युएटेड कुल रिफ्लेक्शन फुरियर ट्रान्सफर्म इन्फ्रारेड (एटीआर-एफटीआईआर) स्पेक्ट्रा ब्रुकर भेर्टेक्स 80 वी एफटीआईआर स्पेक्ट्रोमिटर (ब्रुकर ओप्टिक जीएमबीएच, लाइपजिग, जर्मनी) एटीआर प्लेटिनम एक्सेसरी (ब्रुकर ओप्टिक जीएमबीएच, जर्मनी) प्रयोग गरेर अधिग्रहण गरिएको थियो।शुद्ध सुक्खा हीरा क्रिस्टल को स्पेक्ट्रा प्रयोगात्मक मापन को लागी एक पृष्ठभूमि को रूप मा नमूनाहरु को रूप मा प्रयोग गर्नु अघि वैक्यूम मा सीधा मापन गरिएको थियो।नमूनाहरू भ्याकुममा 2 सेमी-1 को स्पेक्ट्रल रिजोल्युसन र 32 को स्क्यानको औसत संख्या प्रयोग गरेर मापन गरिएको थियो। Wavenumber दायरा 8000 देखि 500 ​​cm-1 सम्म।स्पेक्ट्रल विश्लेषण OPUS कार्यक्रम प्रयोग गरेर प्रदर्शन गरिएको थियो।
SEM विश्लेषण 2 र 5 kV को एक्सेलेरेटिङ भोल्टेजहरूमा Zeiss बाट DSM 982 जेमिनी प्रयोग गरी गरिएको थियो।इनर्जी डिस्पर्सिभ एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (EDX) को थर्मो फिशर प्रणाली 7 को प्रयोग गरेर पेल्टियर कूल्ड सिलिकन ड्रिफ्ट डिटेक्टर (SSD) को प्रयोग गरी गरिएको थियो।
५३ मा वर्णन गरिएको प्रक्रिया अनुसार मेटल प्लेटको तयारी गरिएको थियो। पहिले, प्लेटलाई ५०% सल्फ्यूरिक एसिडमा डुबाउनुहोस्।15 मिनेट।त्यसपछि तिनीहरूलाई लगभग 10 सेकेन्डको लागि 1 एम सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधानमा पेश गरियो।त्यसपछि नमूनाहरूलाई ठूलो मात्रामा डिस्टिल्ड पानीले धोइयो, र त्यसपछि 30 मिनेटको लागि डिस्टिल्ड पानीमा भिजाइयो।प्रारम्भिक सतह उपचार पछि, नमूनाहरू 3% संतृप्त समाधानमा डुबाइयो।HEC र लक्षित नुन।अन्तमा, तिनीहरूलाई बाहिर निकाल्नुहोस् र तिनीहरूलाई 60 डिग्री सेल्सियसमा सुकाउनुहोस्।
एनोडाइजिङ विधिले निष्क्रिय धातुमा प्राकृतिक अक्साइड तहलाई बढाउँछ र बलियो बनाउँछ।एल्युमिनियम प्यानलहरू कडा अवस्थामा सल्फ्यूरिक एसिडको साथ एनोडाइज गरिएको थियो र त्यसपछि तातो पानीमा बन्द गरियो।एनोडाइजिंगले 1 mol/l NaOH (600 s) को साथ प्रारम्भिक नक्काशी पछि 1 mol/l HNO3 (60 s) मा तटस्थीकरण पछि।इलेक्ट्रोलाइट समाधान 2.3 M H2SO4, 0.01 M Al2(SO4)3, र 1 M MgSO4 + 7H2O को मिश्रण हो।एनोडाइजिङ (40 ± 1) °C, 30 mA/cm2 मा 1200 सेकेन्डका लागि गरिएको थियो।सामग्री (MgSO4, CaCl2, ZnSO4, SrCl2, CuSO4, MgCl2) मा वर्णन गरिए अनुसार सील प्रक्रिया विभिन्न ब्राइन समाधानहरूमा गरिएको थियो।नमूना 1800 सेकेन्डको लागि यसमा उमालेको छ।
कम्पोजिटहरू उत्पादन गर्नका लागि तीन फरक तरिकाहरू अनुसन्धान गरिएको छ: टाँस्ने कोटिंग, प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया, र सतह उपचार।प्रत्येक प्रशिक्षण विधिका फाइदाहरू र बेफाइदाहरू व्यवस्थित रूपमा विश्लेषण र छलफल गरिन्छ।प्रत्यक्ष अवलोकन, nanoimaging, र रासायनिक / तत्व विश्लेषण परिणाम मूल्याङ्कन गर्न प्रयोग गरियो।
एनोडाइजिंगलाई नुन हाइड्रेट्सको आसंजन बढाउनको लागि रूपान्तरण सतह उपचार विधिको रूपमा छनौट गरिएको थियो।यो सतह उपचारले एल्युमिनियम सतहमा सीधा एल्युमिना (एल्युमिना) को छिद्रपूर्ण संरचना सिर्जना गर्दछ।परम्परागत रूपमा, यस विधिमा दुई चरणहरू हुन्छन्: पहिलो चरणले एल्युमिनियम अक्साइडको छिद्रपूर्ण संरचना सिर्जना गर्दछ, र दोस्रो चरणले छिद्रहरू बन्द गर्ने एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइडको कोटिंग सिर्जना गर्दछ।ग्यास चरणमा पहुँच अवरुद्ध नगरी नुन अवरुद्ध गर्ने दुई तरिकाहरू निम्न छन्।पहिलोमा साना एल्युमिनियम अक्साइड (Al2O3) ट्यूबहरू प्रयोग गरेर शोषक क्रिस्टलहरू समात्न र धातुको सतहहरूमा यसको टाँसिने वृद्धि गर्न पहिलो चरणमा प्राप्त गरिएको हनीकोम्ब प्रणाली हुन्छ।नतिजा आउने मधुकोकहरूको व्यास लगभग 50 एनएम र 200 एनएम लम्बाइ हुन्छ (चित्र 1a)।पहिले उल्लेख गरिएझैं, यी गुहाहरू सामान्यतया दोस्रो चरणमा Al2O(OH)2 boehmite को पातलो तहले एल्युमिना ट्यूब उम्लने प्रक्रियाद्वारा समर्थित बन्द हुन्छन्।दोस्रो विधिमा, यो सील प्रक्रियालाई यसरी परिमार्जन गरिएको छ कि नुन क्रिस्टलहरू बोहमाइट (Al2O(OH)) को एक समान ढाकिएको तहमा कैद गरिन्छ, जुन यस अवस्थामा सील गर्न प्रयोग हुँदैन।दोस्रो चरण सम्बन्धित नुन को एक संतृप्त समाधान मा गरिन्छ।वर्णित ढाँचाहरूको आकार 50-100 nm को दायरामा छ र छिपेको थोपा जस्तै देखिन्छ (चित्र 1b)।सील प्रक्रियाको परिणामको रूपमा प्राप्त सतहमा बढेको सम्पर्क क्षेत्रको साथ स्पष्ट स्थानिक संरचना छ।यो सतह ढाँचा, तिनीहरूको धेरै बन्धन कन्फिगरेसनहरू सहित, नुन क्रिस्टलहरू बोक्न र समात्नको लागि आदर्श हो।वर्णन गरिएका दुबै संरचनाहरू साँच्चै छिद्रपूर्ण देखिन्छन् र साना गुफाहरू छन् जुन नुन हाइड्रेटहरू कायम राख्न र adsorber को सञ्चालनको क्रममा नुनमा वाष्पहरू शोषण गर्नका लागि राम्रोसँग उपयुक्त देखिन्छ।यद्यपि, EDX प्रयोग गरेर यी सतहहरूको मौलिक विश्लेषणले बोहेमाइटको सतहमा म्याग्नेसियम र सल्फरको ट्रेस मात्रा पत्ता लगाउन सक्छ, जुन एल्युमिना सतहको मामलामा पत्ता लाग्दैन।
नमूनाको ATR-FTIR ले तत्व म्याग्नेसियम सल्फेट थियो भनेर पुष्टि गर्‍यो (चित्र 2b हेर्नुहोस्)।स्पेक्ट्रमले 610-680 र 1080-1130 cm-1 मा विशेषता सल्फेट आयन शिखरहरू र 1600-1700 cm-1 र 3200-3800 cm-1 मा विशेषता जाली पानी चुचुराहरू देखाउँछ (चित्र 2a, c हेर्नुहोस्)।)।म्याग्नेसियम आयनहरूको उपस्थितिले लगभग स्पेक्ट्रम 54 परिवर्तन गर्दैन।
(a) बोहेमाइट लेपित MgSO4 एल्युमिनियम प्लेटको EDX, (b) Boehmite र MgSO4 कोटिंग्सको ATR-FTIR स्पेक्ट्रा, (c) शुद्ध MgSO4 को ATR-FTIR स्पेक्ट्रा।
अवशोषण दक्षता कायम राख्ने TGA द्वारा पुष्टि गरिएको थियो।अंजीर मा।3b लगभग को एक desorption शिखर देखाउँछ।६० डिग्री सेल्सियसयो शिखर शुद्ध नुन (चित्र 3a) को TGA मा अवलोकन गरिएका दुई चोटीहरूको तापक्रमसँग मेल खाँदैन।सोखन-डिसोर्प्शन चक्रको दोहोरिने योग्यता मूल्याङ्कन गरियो, र नमूनाहरूलाई आर्द्र वातावरणमा राखेपछि उही वक्र अवलोकन गरियो (चित्र 3c)।डिसोर्प्शनको दोस्रो चरणमा देखिएका भिन्नताहरू बहने वातावरणमा निर्जलीकरणको परिणाम हुन सक्छ, किनकि यसले प्रायः अपूर्ण निर्जलीकरण निम्त्याउँछ।यी मानहरू पहिलो डिवाटरिङमा लगभग 17.9 g/m2 र दोस्रो डिवाटरिङमा 10.3 g/m2 सँग मेल खान्छ।
Boehmite र MgSO4 को TGA विश्लेषणको तुलना: शुद्ध MgSO4 (a), मिश्रण (b) र rehydration पछि (c) को TGA विश्लेषण।
सोही विधि क्याल्सियम क्लोराइडको साथ शोषकको रूपमा गरिएको थियो।नतिजाहरू चित्र 4 मा प्रस्तुत गरिएका छन्। सतहको दृश्य निरीक्षणले धातुको चमकमा साना परिवर्तनहरू देखायो।फर मुश्किलले देख्न सकिन्छ।SEM ले सतहमा समान रूपमा वितरित सानो क्रिस्टलहरूको उपस्थिति पुष्टि गर्‍यो।यद्यपि, TGA ले 150 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम निर्जलीकरण देखाएको छैन।यो TGA द्वारा पत्ता लगाउन को लागी सब्सट्रेट को कुल मास को तुलना मा नुन को अनुपात धेरै सानो छ भन्ने तथ्य को कारण हुन सक्छ।
anodizing विधि द्वारा तांबे सल्फेट कोटिंग को सतह उपचार को परिणाम चित्र मा देखाइएको छ।5. यस अवस्थामा, अल अक्साइड संरचनामा CuSO4 को अपेक्षित समावेश भएन।यसको सट्टा, ठूला सुईहरू अवलोकन गरिन्छ किनभने तिनीहरू सामान्यतया तामा हाइड्रोक्साइड Cu(OH) 2 को लागि प्रयोग गरिन्छ जुन सामान्य फिरोजा रंगहरूसँग प्रयोग गरिन्छ।
एनोडाइज्ड सतह उपचार पनि स्ट्रन्टियम क्लोराइड संग संयोजन मा परीक्षण गरिएको थियो।नतिजाहरूले असमान कभरेज देखायो (चित्र 6a हेर्नुहोस्)।नुनले सम्पूर्ण सतहलाई ढाक्छ कि भनेर निर्धारण गर्न, EDX विश्लेषण गरिएको थियो।खैरो क्षेत्रमा बिन्दुको लागि कर्भ (चित्र 6b मा बिन्दु 1) थोरै स्ट्रन्टियम र धेरै एल्युमिनियम देखाउँछ।यसले मापन गरिएको क्षेत्रमा स्ट्रन्टियमको न्यून सामग्रीलाई संकेत गर्दछ, जसले बारीमा, स्ट्रन्टियम क्लोराइडको कम कभरेजलाई संकेत गर्दछ।यसको विपरीत, सेतो क्षेत्रहरूमा स्ट्रन्टियमको उच्च सामग्री र एल्युमिनियमको कम सामग्री हुन्छ (चित्र 6b मा अंक 2-6)।सेतो क्षेत्रको EDX विश्लेषणले गाढा थोप्लाहरू देखाउँछ (चित्र 6b मा अंक 2 र 4), क्लोरीनमा कम र सल्फरमा उच्च।यसले स्ट्रन्टियम सल्फेटको गठनलाई संकेत गर्न सक्छ।उज्यालो बिन्दुहरूले उच्च क्लोरीन सामग्री र कम सल्फर सामग्री (चित्र 6b मा अंक 3, 5, र 6) प्रतिबिम्बित गर्दछ।यो तथ्य द्वारा व्याख्या गर्न सकिन्छ कि सेतो कोटिंग को मुख्य भाग अपेक्षित स्ट्रन्टियम क्लोराइड समावेश गर्दछ।नमूनाको TGA ले शुद्ध स्ट्रन्टियम क्लोराइड (चित्र 6c) को विशेषता तापक्रममा शिखरको साथ विश्लेषणको व्याख्या पुष्टि गर्‍यो।तिनीहरूको सानो मूल्य धातु समर्थन को मास संग तुलना मा नुन को एक सानो अंश द्वारा जायज हुन सक्छ।प्रयोगहरूमा निर्धारण गरिएको desorption मास 7.3 g/m2 को मात्रासँग मिल्दोजुल्दो छ जुन 150 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा adsorber को प्रति एकाइ क्षेत्र दिइएको छ।
Eloxal-उपचार जस्ता सल्फेट कोटिंग्स पनि परीक्षण गरियो।म्याक्रोस्कोपिक रूपमा, कोटिंग धेरै पातलो र एकसमान तह हो (चित्र 7a)।यद्यपि, SEM ले खाली क्षेत्रहरू (चित्र 7b) द्वारा छुट्याइएको सानो क्रिस्टलले ढाकिएको सतह क्षेत्र पत्ता लगायो।कोटिंग र सब्सट्रेटको TGA शुद्ध नुन (चित्र 7c) सँग तुलना गरिएको थियो।शुद्ध नुन ५९.१ डिग्री सेल्सियसमा एक असममित शिखर हुन्छ।लेपित एल्युमिनियमले 55.5°C र 61.3°C मा दुई साना चुचुराहरू देखाएको छ, जसले जिंक सल्फेट हाइड्रेटको उपस्थितिलाई सङ्केत गर्छ।प्रयोगमा प्रकट भएको जन भिन्नता 150 डिग्री सेल्सियसको निर्जलीकरण तापमानमा 10.9 g/m2 सँग मेल खान्छ।
अघिल्लो आवेदन 53 मा जस्तै, hydroxyethyl सेल्युलोज sorbent कोटिंग को आसंजन र स्थिरता सुधार गर्न एक बाइन्डर रूपमा प्रयोग गरिएको थियो।सामग्री अनुकूलता र सोखन प्रदर्शन मा प्रभाव TGA द्वारा मूल्याङ्कन गरिएको थियो।विश्लेषण कुल द्रव्यमानको सम्बन्धमा गरिन्छ, अर्थात् नमूनामा कोटिंग सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गरिएको धातुको प्लेट समावेश हुन्छ।आसंजन ISO2409 स्पेसिफिकेशनमा परिभाषित क्रस नोच टेस्टमा आधारित परीक्षणद्वारा परीक्षण गरिन्छ (स्पेसिफिकेशन मोटाई र चौडाइको आधारमा खाच पृथकता निर्दिष्टीकरण पूरा गर्न सक्दैन)।
क्याल्सियम क्लोराइड (CaCl2) (चित्र 8a हेर्नुहोस्) को साथ प्यानलहरू कोटिंग गर्दा असमान वितरण भयो, जुन ट्रान्सभर्स नच परीक्षणको लागि प्रयोग गरिएको शुद्ध एल्युमिनियम कोटिंगमा अवलोकन गरिएको थिएन।शुद्ध CaCl2 को परिणामहरूको तुलनामा, TGA (चित्र 8b) ले दुई विशेषता चुचुराहरूलाई क्रमशः 40 र 20°C को तल्लो तापक्रममा सरेको देखाउँछ।क्रस-सेक्शन परीक्षणले वस्तुगत तुलनाको लागि अनुमति दिँदैन किनभने शुद्ध CaCl2 नमूना (चित्र 8c मा दाँयामा नमूना) एक पाउडररी अवक्षेपण हो, जसले शीर्ष कणहरू हटाउँछ।HEC परिणामहरूले सन्तोषजनक आसंजनको साथ धेरै पातलो र एकसमान कोटिंग देखायो।चित्रमा देखाइएको जन भिन्नता।8b 150 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा adsorber को प्रति एकाइ क्षेत्र 51.3 g/m2 सँग मेल खान्छ।
आसंजन र एकरूपताको सन्दर्भमा पनि म्याग्नेसियम सल्फेट (MgSO4) (चित्र ९ हेर्नुहोस्) सँग सकारात्मक नतिजाहरू प्राप्त गरियो।कोटिंग को desorption प्रक्रिया को विश्लेषण लगभग एक चोटी को उपस्थिति देखायो।६० डिग्री सेल्सियसयो तापक्रम शुद्ध लवणको निर्जलीकरणमा देखिएको मुख्य डिसोर्प्शन चरणसँग मेल खान्छ, अर्को चरण 44 डिग्री सेल्सियसमा प्रतिनिधित्व गर्दछ।यो हेक्साहाइड्रेटबाट पेन्टाहाइड्रेटमा संक्रमणसँग मेल खान्छ र बाइन्डरहरूसँग कोटिंग्सको मामलामा अवलोकन गर्दैन।क्रस सेक्शन परीक्षणहरूले शुद्ध नुन प्रयोग गरेर बनाइएको कोटिंग्सको तुलनामा सुधारिएको वितरण र आसंजन देखाउँदछ।TGA-DTC मा अवलोकन गरिएको जन भिन्नता 150 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा adsorber को प्रति एकाइ क्षेत्र 18.4 g/m2 सँग मेल खान्छ।
सतहको अनियमितताका कारण, स्ट्रन्टियम क्लोराइड (SrCl2) को पंखहरूमा असमान कोटिंग हुन्छ (चित्र 10a)।यद्यपि, ट्रान्सभर्स नोच परीक्षणको नतिजाले उल्लेखनीय रूपमा सुधारिएको आसंजन (चित्र 10c) सँग समान वितरण देखाएको छ।TGA विश्लेषणले वजनमा धेरै सानो भिन्नता देखाएको छ, जुन धातु सब्सट्रेटको तुलनामा कम नुन सामग्रीको कारण हुनुपर्दछ।यद्यपि, वक्रमा भएका चरणहरूले निर्जलीकरण प्रक्रियाको उपस्थिति देखाउँदछ, यद्यपि शिखर शुद्ध नुनको विशेषता गर्दा प्राप्त तापक्रमसँग सम्बन्धित छ।110°C र 70.2°C मा चुचुराहरू फिग्समा अवलोकन गरियो।शुद्ध नुन विश्लेषण गर्दा 10b पनि भेटियो।यद्यपि, 50 डिग्री सेल्सियसमा शुद्ध नुनमा अवलोकन गरिएको मुख्य निर्जलीकरण चरण बाइन्डर प्रयोग गरेर कर्भहरूमा प्रतिबिम्बित भएको थिएन।यसको विपरित, बाइन्डर मिश्रणले 20.2°C र 94.1°C मा दुई चोटीहरू देखाएको छ, जुन शुद्ध नुनको लागि मापन गरिएको थिएन (चित्र 10b)।150 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा, अवलोकन गरिएको मास भिन्नता 7.2 g/m2 प्रति एकाइ adsorber क्षेत्रसँग मेल खान्छ।
HEC र जिंक सल्फेट (ZnSO4) को संयोजनले स्वीकार्य नतिजाहरू दिएन (चित्र 11)।लेपित धातुको TGA विश्लेषणले कुनै पनि निर्जलीकरण प्रक्रियाहरू प्रकट गरेन।यद्यपि कोटिंगको वितरण र आसंजन सुधार भएको छ, यसको गुणहरू अझै पनि इष्टतमबाट टाढा छन्।
धातुको फाइबरलाई पातलो र एकसमान तहले कोट गर्ने सबैभन्दा सरल तरिका भिजेको गर्भाधान (चित्र 12a) हो, जसमा लक्षित नुनको तयारी र जलीय घोलको साथ धातुका फाइबरहरू गर्भाधान समावेश हुन्छ।
भिजेको गर्भाधानको लागि तयारी गर्दा, दुई मुख्य समस्याहरू सामना गरिन्छ।एकातिर, नुनिलो समाधानको सतह तनावले छिद्रपूर्ण संरचनामा तरल पदार्थको सही समावेश हुनबाट रोक्छ।बाहिरी सतहमा क्रिस्टलाइजेशन (चित्र 12d) र संरचना (चित्र 12c) भित्र फसेको हावा बुलबुले सतहको तनावलाई कम गरेर र डिस्टिल्ड वाटरले नमूनालाई पूर्व-भिजाएर मात्र कम गर्न सकिन्छ।संरचना भित्र हावा खाली गरेर वा संरचनामा समाधान प्रवाह सिर्जना गरेर नमूनामा जबरजस्ती विघटन संरचनाको पूर्ण भरण सुनिश्चित गर्न अन्य प्रभावकारी तरिकाहरू हुन्।
तयारीको क्रममा सामना गरेको दोस्रो समस्या नुनको भागबाट फिल्म हटाउनु थियो (चित्र 12b हेर्नुहोस्)।यो घटना विघटन सतहमा सुख्खा कोटिंगको गठन द्वारा विशेषता हो, जसले संवहन उत्तेजित सुकाउने रोक्छ र प्रसार उत्तेजित प्रक्रिया सुरु गर्दछ।दोस्रो संयन्त्र पहिलो भन्दा धेरै ढिलो छ।नतिजाको रूपमा, उचित सुकाउने समयको लागि उच्च तापमान आवश्यक छ, जसले नमूना भित्र बुलबुले बन्ने जोखिम बढाउँछ।यो समस्या एकाग्रता परिवर्तन (वाष्पीकरण) मा नभई तापक्रम परिवर्तनमा (चित्र १३ मा MgSO4 को उदाहरणको रूपमा) मा आधारित क्रिस्टलाइजेशनको वैकल्पिक विधि प्रस्तुत गरेर समाधान गरिन्छ।
MgSO4 को प्रयोग गरी ठोस र तरल चरणहरूको चिसोपन र विभाजनको क्रममा क्रिस्टलाइजेशन प्रक्रियाको योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व।
संतृप्त नुन समाधान यस विधि प्रयोग गरेर कोठाको तापक्रम (HT) मा वा माथि तयार गर्न सकिन्छ।पहिलो अवस्थामा, क्रिस्टलाइजेसन कोठाको तापमान भन्दा कम तापमान कम गरेर बाध्य पारिएको थियो।दोस्रो अवस्थामा, नमूना कोठाको तापमान (RT) मा चिसो हुँदा क्रिस्टलाइजेशन भयो।परिणाम क्रिस्टल (बी) र भंग (ए) को मिश्रण हो, जसको तरल भाग संकुचित हावा द्वारा हटाइन्छ।यो दृष्टिकोणले यी हाइड्रेटहरूमा फिल्मको गठनलाई मात्र बचाउँदैन, तर अन्य कम्पोजिटहरूको तयारीको लागि आवश्यक समय पनि कम गर्दछ।यद्यपि, संकुचित हावाद्वारा तरल पदार्थ हटाउनाले नुनको थप क्रिस्टलाइजेशन हुन्छ, जसको परिणामस्वरूप बाक्लो कोटिंग हुन्छ।
धातु सतहहरू कोट गर्न प्रयोग गर्न सकिने अर्को विधिमा रासायनिक प्रतिक्रियाहरू मार्फत लक्षित लवणहरूको प्रत्यक्ष उत्पादन समावेश छ।हाम्रो अघिल्लो अध्ययनमा रिपोर्ट गरिए अनुसार फिन्स र ट्युबको धातु सतहहरूमा एसिडको प्रतिक्रियाबाट बनाइएको लेपित ताप एक्सचेंजरहरूका धेरै फाइदाहरू छन्।फाइबरहरूमा यस विधिको प्रयोगले प्रतिक्रियाको समयमा ग्याँसहरूको गठनको कारण धेरै खराब परिणामहरू निम्त्यायो।हाइड्रोजन ग्याँस बुलबुले को दबाब प्रोब भित्र बनाउँछ र उत्पादन बाहिर निस्किएपछि परिवर्तन हुन्छ (चित्र 14a)।
कोटिंगको मोटाई र वितरणलाई राम्रोसँग नियन्त्रण गर्न रासायनिक प्रतिक्रिया मार्फत कोटिंग परिमार्जन गरिएको छ।यो विधिले नमूना (चित्र 14b) मार्फत एसिड मिस्ट स्ट्रिम पार गर्ने समावेश गर्दछ।यो सब्सट्रेट धातु संग प्रतिक्रिया द्वारा एक समान कोटिंग मा परिणाम को आशा छ।नतिजाहरू सन्तोषजनक थिए, तर प्रभावकारी विधि (चित्र 14c) मान्नको लागि प्रक्रिया धेरै ढिलो थियो।छोटो प्रतिक्रिया समय स्थानीयकृत ताप द्वारा प्राप्त गर्न सकिन्छ।
माथिका विधिहरूको बेफाइदाहरू हटाउन, चिपकाउने प्रयोगमा आधारित कोटिंग विधि अध्ययन गरिएको छ।अघिल्लो खण्डमा प्रस्तुत नतिजाको आधारमा HEC चयन गरिएको थियो।सबै नमूनाहरू 3% wt मा तयार गरिएको थियो।बाइन्डर नमक संग मिश्रित छ।फाइबरलाई रिब्सको लागि जस्तै प्रक्रिया अनुसार पूर्व-उपचार गरियो, अर्थात् ५०% भोल्युममा भिजाएर।15 मिनेट भित्र।सल्फ्यूरिक एसिड, त्यसपछि सोडियम हाइड्रोक्साइडमा 20 सेकेन्डको लागि भिजाएर, डिस्टिल्ड पानीमा धोइन्छ र अन्तमा 30 मिनेटको लागि डिस्टिल्ड पानीमा भिजाइन्छ।यस अवस्थामा, गर्भाधान अघि थप कदम थपिएको थियो।नमूनालाई पातलो लक्ष्य नुन घोलमा छोटकरीमा डुबाउनुहोस् र लगभग 60 डिग्री सेल्सियसमा सुकाउनुहोस्।प्रक्रियालाई धातुको सतह परिमार्जन गर्न डिजाइन गरिएको छ, अन्तिम चरणमा कोटिंगको वितरण सुधार गर्ने न्यूक्लिएशन साइटहरू सिर्जना गर्न।रेशेदार संरचनाको एउटा पक्ष हुन्छ जहाँ फिलामेन्टहरू पातलो र कसीसँग प्याक हुन्छन्, र विपरित पक्ष जहाँ फिलामेन्टहरू गाढा र कम वितरित हुन्छन्।यो 52 निर्माण प्रक्रियाहरूको परिणाम हो।
क्याल्सियम क्लोराइड (CaCl2) का नतिजाहरू तालिका 1 मा चित्रहरूद्वारा सारांशित र चित्रण गरिएका छन्। टीका पछि राम्रो कवरेज।सतहमा देखिने क्रिस्टल नभएका ती स्ट्र्यान्डहरूले पनि धातुको प्रतिबिम्ब घटाएको थियो, जसले फिनिशमा परिवर्तन भएको संकेत गर्छ।यद्यपि, नमूनाहरू CaCl2 र HEC को जलीय मिश्रणले गर्भाधान गरिसकेपछि र लगभग 60 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा सुकाइएपछि, कोटिंगहरू संरचनाहरूको चौराहेहरूमा केन्द्रित थिए।यो समाधान को सतह तनाव को कारण एक प्रभाव हो।भिजे पछि, तरल यसको सतह तनावको कारण नमूना भित्र रहन्छ।मूलतः यो संरचना को चौराहे मा हुन्छ।नमूनाको सबैभन्दा राम्रो पक्षमा नुनले भरिएको धेरै प्वालहरू छन्।कोटिंग पछि वजन 0.06 g/cm3 ले बढ्यो।
म्याग्नेसियम सल्फेट (MgSO4) को साथ कोटिंगले प्रति एकाइ भोल्युम (तालिका 2) बढी नुन उत्पादन गर्यो।यस अवस्थामा, मापन वृद्धि 0.09 g/cm3 छ।रोपण प्रक्रियाले व्यापक नमूना कभरेजको परिणाम दियो।कोटिंग प्रक्रिया पछि, नुनले नमूनाको पातलो पक्षको ठूलो क्षेत्रलाई रोक्छ।थप रूपमा, म्याटका केही क्षेत्रहरू अवरुद्ध छन्, तर केही porosity कायम राखिएको छ।यस अवस्थामा, संरचनाहरूको चौराहेमा नुन गठन सजिलै देख्न सकिन्छ, कोटिंग प्रक्रिया मुख्यतया तरलको सतह तनावको कारण हो, र नुन र धातु सब्सट्रेट बीचको अन्तरक्रियाको कारण हो भनेर पुष्टि गर्दछ।
स्ट्रन्टियम क्लोराइड (SrCl2) र HEC को संयोजनको लागि नतिजाहरूले अघिल्लो उदाहरणहरू (तालिका 3) सँग समान गुणहरू देखाए।यस अवस्थामा, नमूनाको पातलो पक्ष लगभग पूर्ण रूपमा ढाकिएको छ।केवल व्यक्तिगत छिद्रहरू देखिने छन्, नमूनाबाट भापको रिलीजको परिणामको रूपमा सुकाउने समयमा बनाइन्छ।म्याट साइडमा अवलोकन गरिएको ढाँचा अघिल्लो केससँग धेरै मिल्दोजुल्दो छ, क्षेत्र नुनले अवरुद्ध गरिएको छ र फाइबरहरू पूर्ण रूपमा ढाकिएको छैन।
ताप एक्सचेन्जरको थर्मल प्रदर्शनमा रेशेदार संरचनाको सकारात्मक प्रभावको मूल्याङ्कन गर्न, लेपित रेशेदार संरचनाको प्रभावकारी थर्मल चालकता निर्धारण गरिएको थियो र शुद्ध कोटिंग सामग्रीसँग तुलना गरिएको थियो।थर्मल चालकता ASTM D 5470-2017 अनुसार चित्रा 15a मा देखाइएको फ्ल्याट प्यानल उपकरण प्रयोग गरी ज्ञात थर्मल चालकताको साथ सन्दर्भ सामग्री प्रयोग गरेर मापन गरिएको थियो।अन्य क्षणिक मापन विधिहरूको तुलनामा, यो सिद्धान्त हालको अध्ययनमा प्रयोग गरिएका छिद्रपूर्ण सामग्रीहरूको लागि फाइदाजनक छ, किनकि मापनहरू स्थिर अवस्थामा र पर्याप्त नमूना आकार (आधार क्षेत्र 30 × 30 मिमी 2, उचाइ लगभग 15 मिमी) संग गरिन्छ।शुद्ध कोटिंग सामग्री (संदर्भ) र लेपित फाइबर संरचनाको नमूनाहरू फाइबरको दिशामा मापनको लागि र फाइबरको दिशामा लम्बवत एनिसोट्रोपिक थर्मल चालकताको प्रभाव मूल्याङ्कन गर्नका लागि तयार गरिएको थियो।नमूनाहरू सतहमा (P320 ग्रिट) ग्राउन्ड गरिएको थियो नमूना तयारीको कारण सतहको खुर्दापनको प्रभावलाई कम गर्न, जसले नमूना भित्रको संरचनालाई प्रतिबिम्बित गर्दैन।