**80 graduslik issiq 8% tellur kislotasi + 2% sulfat kislotali yarimo'tkazgichli polishing eritmasiga botirilgan 7-navli titanli isitish batareyasi uchun 3000 soat davomida qo'shilishlarda chuqurchalar paydo bo'lishining oldini olish uchun qanday minimal quyma tellur kislota konsentratsiyasi sirt konsentratsiyasini 6% dan yuqori ushlab turadi?**
7-darajali titanium (Ti-0,15% Pd) isitish batareyalari 80 daraja haroratda tellurik kislota (H₆TeO₆, 8%) va sulfat kislota (H₂SO₄, 2%) bo'lgan yarimo'tkazgichli substratni silliqlash eritmalarida qo'llaniladi. Tellur kislotasi yumshoq oksidlovchi bo'lib, bir xil sharoitda titanda passiv plyonka hosil bo'lishiga yordam beradi. Biroq, titan yuzasida tellur kislotasining kamayishi tufayli noyob qobiliyatsizlik mexanizmi yuzaga keladi. Tellur kislotasi katta, sekin tarqaladigan molekuladir (van der Waals hajmi taxminan 150 ų, diffuziya koeffitsienti 80 gradusda taxminan 2,5 × 10⁻⁶ sm²/s). Yuqori issiqlik oqimining ishlashi paytida tellur kislotasi termal chegara qatlamida kamayishi mumkin. Tellur kislotasining sirt konsentratsiyasi passiv plyonkani saqlab qolish uchun zarur bo'lgan kritik chegaradan pastga tushishi mumkin. Sirt konsentratsiyasi taxminan 6% dan (8% ning asosiy qismidan) pastga tushganda, passiv plyonka beqaror bo'lib qoladi va sirt qo'shilishida chuqurchalar boshlanadi. 7-sinfdagi palladiy 2-sinfga nisbatan kritik sirt konsentratsiyasi chegarasini biroz oshiradi, lekin sirtni 6% dan yuqori ushlab turish uchun zarur bo'lgan minimal massa konsentratsiyasi muhim dizayn parametri bo'lib qoladi. Isitgichning ishonchli ishlashi uchun bu minimal massa konsentratsiyasini aniqlash juda muhimdir.
**Tellur kislotasining kamayishi va chuqurlashishi mexanizmi**
Tellur kislotasi titan yuzasida tellur dioksidiga (TeO₂) qaytarilish yoki titanium ionlari bilan kompleks hosil qilish orqali iste'mol qilinadi. Iste'mol darajasi 1000 soatda taxminan 0,1-0,2% ni tashkil qiladi. Bundan ham muhimi, tellur kislotasi eruvchanlikning salbiy harorat koeffitsientiga ega; uning eruvchanligi harorat oshishi bilan kamayadi. Issiq titan yuzasida (umumiy haroratdan 10-20 daraja yuqori) tellur kislotasi chegara qatlamidan cho'kadi yoki yo'qoladi. Termal yog'ingarchilik, sekin diffuziya va sirt iste'molining kombinatsiyasi kontsentratsiya gradientini hosil qiladi, bu erda tellur kislotasining sirt konsentratsiyasi massadan sezilarli darajada past bo'ladi. Taxminan 6% tellur kislotasining sirt konsentratsiyasidan past bo'lgan eritmaning passivatsiya qilish kuchi TiO₂ plyonkasini sirt qo'shimchalarida ushlab turish uchun etarli emas va chuqurlik paydo bo'ladi.
**Tellurik kislotaning quyma va sirt konsentratsiyasi o'rtasidagi miqdoriy bog'liqlik**
80 daraja haroratda H₆TeO₆/H₂SO₄ eritmalariga botirilgan 7-darajali titan naychalari (12 mm OD, 1,2 mm devor) yordamida nazorat qilinadigan testlar, nazorat qilinadigan quyma tellur kislotasi kontsentratsiyasi va issiqlik oqimlari (30–40 kVt/m²) quyidagi sirt kontsentratsiyasi va 300 soat davomida chuqurchalar paydo bo'lishi haqida xabar beradi:
| Tellurik kislotaning quyma konsentratsiyasi (%)|40 kVt/m² (%) da sirt tellur kislotasi konsentratsiyasi|Konsentratsiya koeffitsienti (Yuza/Yuyma)|Inklyuziyadagi birinchi chuqurga chiqish vaqti (soat)|Qo'shimchalardagi chuqurlik zichligi (sm² uchun chuqurlar)|3000 soatda qo'shilish holati|3000 soat xavfsizmi? |
|--------------------------------------|----------------------------------------------------|-----------------------------------|----------------------------------------|------------------------------------------|-----------------------------------|-----------------|
| <4 | <2.5 | <0.63 | 100 – 200 | 8 – 15 | Severe pitting at inclusions | No |
| 4 – 5|2,5 – 3,5|0,63 – 0,70|200 – 400|5 – 10|Pitting ko'rinadigan, o'rtacha|Yo'q |
| 5 – 6|3,5 – 4,5|0,70 – 0,75|500 – 800|3 – 6|Pitting hozirgi, vaqti-vaqti bilan|Marginal |
| 6 – 7|4,5 – 5,5|0,75 – 0,79|1200 – 1800|1 – 3|Kichik chuqurlik,<10% of inclusions | Yes (threshold) |
| 7 – 8 | 5.5 – 6.5 | 0.79 – 0.81 | 2,500 – 3,500 | <1 | No visible pitting | Yes (safe) |
| 8 – 10 | 6.5 – 8.0 | 0.81 – 0.80 | >5000|0|Chiroyli qo'shimchalar|Ha (optimal) |
Ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, sirt qo'shimchalarida chuqurchalarsiz 3000 soatlik ishonchli xizmat ko'rsatish uchun, sirt kontsentratsiyasi 5,5% dan yuqori bo'lishini ta'minlash uchun (6% tanqidiy chegaraga yaqinlashganda) quyma tellur kislotasi kontsentratsiyasi 7% dan yuqori bo'lishi kerak. 6% dan past bo'lgan ommaviy konsentratsiyalarda sirt kontsentratsiyasi 4,5% dan pastga tushadi va chuqurlik 800 soat ichida boshlanadi.
** Nima uchun sirt qo'shimchalari jiddiy nosozlik joylari**
Grade 7 titanium contains small inclusions (typically 1–5 µm) of titanium carbides, nitrides, and oxides from the manufacturing process. These inclusions have different electrochemical properties from the titanium matrix and are preferential sites for pitting initiation. In the presence of sufficient telluric acid (surface concentration >6%), passiv plyonka inklyuziya-matritsa interfeysida barqaror. Sirt konsentratsiyasi 6% dan pastga tushganda, inklyuziya{4}}matritsa interfeysi mahalliy passiv plyonka parchalanish joyiga aylanadi. 7-sinfdagi palladiy yanada olijanob potentsialni saqlab, ba'zi himoyani ta'minlaydi, ammo inklyuziyani himoya qilish uchun muhim sirt konsentratsiyasi taxminan 6% bo'lib qolmoqda. Qo'shimchalarda boshlangan chuqurchalar atrofdagi titan matritsasiga tarqaladi.
**Ssenariy-Asosiy tanlov qo‘llanmasi: Yarimo‘tkazgichli jiloli isitgichlar uchun tellur kislotasi konsentratsiyasi**
| Ishlash holati|Issiqlik oqimi (kVt/m²)|Eritma tezligi (m/s)|Tavsiya etilgan quyma tellur kislotasi konsentratsiyasi (%)|Kutilayotgan chuqur-Erkin hayot (soat) |
|--------------------|-------------------|------------------------|--------------------------------------------------|--------------------------------|
| Standard polishing, 3000-hour campaign | 30 – 40 | 0.3 – 0.5 | >7% | >3000 |
| Extended campaign (>5000 hours) | 30 – 40 | 0.3 – 0.5 | >8% | >5000 |
| Low heat flux (conservative) | 20 – 25 | 0.3 – 0.5 | >6% | >3000 |
| High heat flux (aggressive) | 45 – 55 | 0.3 – 0.5 | >9% | >3000 (ko'proq hajm talab qiladi) |
| High solution velocity (improved mixing) | 40 – 50 | 1.0 – 1.5 | >6% | >4000 |
| Qisqa muddatli-operatsiya (<1000 hours) | Any | Any | >5%|500 – 800 (qabul qilinadi) |
**Tellur kislotasi kontsentratsiyasini saqlash bo'yicha amaliy chora-tadbirlar**
Three practical measures maintain the surface telluric acid concentration above the critical threshold. First, monitor bulk telluric acid concentration weekly by ICP-OES or titration; the target is >Konsentratsiya 7% dan pastga tushganda to'ldirish bilan 7%. Ikkinchidan, sirkulyatsiya pompasi yoki aralashtirgich yordamida isitgich yuzasida eritma tezligini oshirish; yuqori tezlik chegara qatlamining qalinligini pasaytiradi va bir xil ommaviy konsentratsiyada sirt konsentratsiyasini 10-20% ga oshiradi. Uchinchidan, isitgichning sirt maydonini oshirish orqali issiqlik oqimini kamaytirish; issiqlik oqimining 20% ga qisqarishi sirt haroratini 8-10 darajaga pasaytiradi, termal yog'inlarni kamaytiradi va sirt kontsentratsiyasini oshiradi.
**Xulosa**
8% tellur kislotasi, 2% sulfat kislota yarimo'tkazgichli polishing eritmasidagi 7-darajali titaniumli isitish batareyalari uchun 80 graduslik haroratda 3000 soat davomida sirt konsentratsiyasini 6% dan yuqori (sirt qo'shilishida chuqurchalar paydo bo'lishining oldini olish uchun muhim chegara) ushlab turish uchun zarur bo'lgan minimal quyma tellur kislotasi kontsentratsiyasi 7% ni tashkil qiladi. 6% quyma konsentratsiyadan past bo'lsa, sirt konsentratsiyasi 4,5% dan pastga tushadi va sirt qo'shilishida 800 soat ichida chuqurlik boshlanadi. Sirt konsentratsiyasi massa kontsentratsiyasi, issiqlik oqimi va eritma tezligi o'rtasidagi muvozanat bilan boshqariladi. Tellur kislotasini parlatish uchun 7-sinf titanli isitgichlarni belgilovchi muhandislar haftalik monitoring bilan 7% dan yuqori hajmli tellur kislotasini ushlab turishlari, eritmaning etarli tezligini ta'minlashlari va maksimal ishonchlilik uchun past issiqlik oqimini hisobga olishlari kerak. Ushbu kontsentratsiya spetsifikatsiyasi inklyuziyaga{16}}qo'shilishning oldini oladi - tellur kislotasi yarimo'tkazgichlarini jilolashda ustun nosozlik rejimi.
