Q1: कौन से एल्यूमीनियम मिश्र धातु वायुमंडलीय जंग के लिए सबसे अच्छा प्रतिरोध प्रदान करते हैं?
A1:
मैग्नीशियम (एमजी) और मैंगनीज (एमएन) के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु या तटीय वातावरण में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं:
मिश्र धातु 5 0 52 (2.5% मिलीग्राम, 0.25% सीआर): rectands 1, 500+ घंटेASTM B117 नमक स्प्रे परीक्षणों में, नाव के पतवार और अपतटीय प्लेटफार्मों जैसे समुद्री अनुप्रयोगों के लिए आदर्श।
मिश्र धातु 3003 (1.2% mn): एक सुरक्षात्मक एमएन-समृद्ध ऑक्साइड परत बनाता है, पिटिंग दरों को कम करता है <0.01 mm/year शहरी वायुमंडल में। छत और मुखौटा पैनलों में उपयोग किया जाता है।
मिश्र धातु 6 0 61 (1। 0% mg, 0.6% si): के संक्षारण दर के साथ औद्योगिक प्रदूषकों (SO₂, noₓ) को पुन: पेश करता है0। 02 मिमी\/वर्ष (बनाम 0। स्टील के लिए 1 मिमी\/वर्ष)।
मुख्य अंतर्दृष्टि: मैग्नीशियम ऑक्साइड फिल्म स्थिरता को बढ़ाता है, जबकि क्रोमियम (5xxx मिश्र धातुओं में) इंटरग्रेन्युलर संक्षारण को कम करता है।
Q2: एनोडाइजिंग और प्लाज्मा इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण (PEO) संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कैसे करते हैं?
A2:
एक प्रकार का होना (जैसे, सल्फ्यूरिक एसिड प्रक्रिया):
एक बनाता है10–25 μm ऑक्साइड लेयर (AA 6061- t6) 20x नंगे एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक कठोरता के साथ।
माइक्रोप्रोर्स को ब्लॉक करने के लिए निकल एसीटेट के साथ सील, प्राप्त करना1, 000+ घंटे नमक स्प्रे प्रतिरोध (MIL-A -8625 टाइप IIB)।
प्लाज्मा इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण (पीईओ):
एक उत्पन्न करता है50–100 μm सिरेमिक जैसी परत (al₂o₃\/mgo) 400-600 V पर।
जीवित रहता है 2, 000+ घंटेASTM G 85- A5 चक्रीय संक्षारण परीक्षणों में, एयरोस्पेस फास्टनरों और सैन्य हार्डवेयर में उपयोग किया जाता है।
तुलना:
| तरीका | परत की मोटाई | संक्षारण प्रतिरोध | अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एक प्रकार का होना | 10–25 μm | मध्यम (समुद्री\/शहरी) | आर्किटेक्चरल ट्रिम |
| पियो | 50–100 μm | चरम (रासायनिक\/समुद्री) | तेल रिग घटक |
Q3: कौन से पर्यावरणीय कारक एल्यूमीनियम संक्षारण में तेजी लाते हैं, और उन्हें कैसे कम किया जाता है?
A3:
महत्वपूर्ण कारक:
क्लोराइड्स: Coastal regions (>0। शमन: लागू करें चतुर (50-80 माइक्रोन) गड्ढे की गहराई को कम करने के लिए 90%.
अम्लीय बारिश (पीएच)<4.5): ऑक्साइड फिल्मों को भंग करता है। समाधानपीवीडीएफ-आधारित पेंट (जैसे, kynar 500®) 30+ वर्षों के लिए एसिड कटाव का विरोध करें।
गैल्वेनिक युग्मन: कॉपर\/स्टील के साथ संपर्क गैल्वेनिक संक्षारण को ट्रिगर करता है। रोकथाम: उपयोग करें इंसुलेटिंग गास्केटयाटाइटेनियम शिम ({{{0}}}। 1-0.3 मिमी मोटाई)।
केस स्टडी: बुर्ज खलीफा के एल्यूमीनियम क्लैडिंग (मिश्र धातु 3004- H14) दुबई की उच्च आर्द्रता (85% आरएच) और एयरबोर्न रेत घर्षण का सामना करने के लिए क्रोमेट-मुक्त प्राइमरों का उपयोग करता है।
Q4: वेल्डिंग एल्यूमीनियम के संक्षारण प्रतिरोध को कैसे प्रभावित करता है, और वेल-वेल्ड उपचार क्या प्रभावी हैं?
A4:
वेल्डिंग चुनौतियां:
गर्मी से प्रभावित क्षेत्र: 6xxx मिश्र धातुओं (जैसे, 6061- t6) में विघटन को कम करता है40%.
भराव धातु चयन: ER5356 (5% mg) भराव 5xxx-to -6 XXX जोड़ों में गैल्वेनिक बेमेल को कम करता है।
बाद के समाधान:
लेजर पीनिंग: संपीड़ित तनाव ( तक)-400 एमपीए) तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) को कम करें70%.
रासायनिक रूपांतरण कोटिंग्स: एलोडिन 1200s (क्रोमियम-मुक्त) पेंट आसंजन में सुधार करता है और जोड़ता है500+ घंटे नमक स्प्रे संरक्षण।
स्थानीयकृत एनोडाइजिंग: पोर्टेबल एनोडाइजिंग किट का उपयोग करके HAZ क्षेत्रों में ऑक्साइड परतों को पुनर्स्थापित करता है।
उद्योग उदाहरण: बोइंग 787 धड़ पैनल पूरी तरह से खतरनाक जंग के मुद्दों से बचने के लिए घर्षण हलचल वेल्डिंग (FSW) का उपयोग करते हैं।
Q5: क्या उभरती हुई प्रौद्योगिकियां एल्यूमीनियम संक्षारण रोकथाम में क्रांति ला रही हैं?
A5:
ग्राफीन नैनो-कोटिंग्स:
सिंगल-लेयर ग्राफीन फिल्म्स (0। 34 एनएम मोटी) ब्लॉक o₂\/h₂o प्रसार के साथ99.99% दक्षता.
से संक्षारण वर्तमान घनत्व को कम करता है10 a\/cm of (नंगे अल) से 10 a\/cm² (ASTM G59 के अनुसार परीक्षण किया गया)।
स्व-हीलिंग कोटिंग्स:
माइक्रोकैप्सुल्स (5-50 माइक्रोन) खरोंच का पता लगाने पर संक्षारण अवरोधक (जैसे, सेरियम नाइट्रेट) जारी करते हैं।
कोटिंग लाइफस्पैन द्वारा का विस्तार करें300% ऑटोमोटिव अंडरबॉडी एप्लिकेशन में।
एआई-संचालित संक्षारण निगरानी:
वायरलेस सेंसर (उदाहरण के लिए, हनीवेल संक्षारण रेवेन) मशीन लर्निंग का उपयोग करते हुए पिटिंग दरों की भविष्यवाणी करते हैं, निरीक्षण लागत में कटौती करते हैं।50%.
बायो-आधारित अवरोधक:
ओक छाल से टैनिन अर्क अल ions आयनों के साथ chelate कॉम्प्लेक्स, द्वारा संक्षारण दर को कम करना85%। अम्लीय वातावरण में।
भविष्य के दृष्टिकोण: 2030 तक, नैनोस्ट्रक्टेड कोटिंग्स और एआई-चालित रखरखाव प्रणालियों को वैश्विक एल्यूमीनियम संक्षारण लागत को कम करने के लिए अनुमानित किया जाता है।$ 20b\/वर्ष.
संक्षारण रोकथाम प्रदर्शन मेट्रिक्स
| तरीका | नमक स्प्रे प्रतिरोध | लागत | जीवनकाल |
|---|---|---|---|
| एक प्रकार का होना | 1, 000 - 1,500 घंटे | 15–15–25 | 10-15 साल |
| एपॉक्सी कोटिंग्स | 2, 000+ घंटे | 20–20–40 | 15-20 वर्ष |
| ग्राफीन कोटिंग्स | 5, 000+ घंटे | 100–100–200 | 25+ वर्ष |
उद्योग अनुप्रयोग
ऑटोमोटिव: टेस्ला साइबरट्रैक डेजर्ट ड्यूरेबिलिटी के लिए पीईओ-लेपित एल्यूमीनियम एक्सोस्केलेटन का उपयोग करता है।
एयरोस्पेस: Airbus A350 CLAD एल्यूमीनियम (Alclad 2024) को बलिदान जस्ता परतों के साथ नियोजित करता है।
नवीकरणीय ऊर्जा: अपतटीय पवन टरबाइन नींव कैथोडिक संरक्षण के साथ 5086- H116 मिश्र धातु का उपयोग करें।
