** Maidir le tumthéitheoir tíotáiniam a úsáidtear chun 95 céim a choinneáil i dtuaslagán hiodrocsaíd photaisiam + 5% de hiodrocsaíd photaisiam + 5% le haghaidh eitseáil alúmanaim, conas a laghdaíonn cosaint cathodach tréimhsiúil (arna chur i bhfeidhm 10 nóiméad gach 24 uair) an ráta ginearálta creimthe ó 0.15 mm sa bhliain go dtí faoi bhun 0.02 mm / bliain ar ghrád 2 tíotáiniam?**
Úsáidtear téitheoirí tumoideachais tíotáiniam Grád 2 go coitianta i réitigh eitseála alúmanaim ina bhfuil 40% hiodrocsaíd photaisiam (KOH) agus gluconate sóidiam 5% ag 95 céim. Tá an tuaslagán an-alcaileach creimneach go láidir don chuid is mó de mhiotail, ach déanann tíotáiniam scannán éighníomhach cobhsaí faoi na coinníollacha seo mar gheall ar chiseal tanaí, cosanta TiO₂ a fhoirmiú. Mar sin féin, i láthair gluconate sóidiam, a fheidhmíonn mar ghníomhaire chelating d'ian alúmanaim, is féidir leis an scannán éighníomhach tanú de réir a chéile mar gheall ar casta na n-ian tíotáiniam. Tá ráta ginearálta creimthe tíotáiniam grád 2 sa tuaslagán seo thart ar 0.15 mm in aghaidh na bliana faoi choinníollacha ciorcaid oscailte - leordhóthanach chun saol an téitheoir a theorannú go 5-6 bliana le haghaidh feadán balla 1.0 mm. Tá sé léirithe go laghdaítear an ráta creimthe faoi bhun 0.02 mm/bliain go dtí níos lú ná 0.02 mm/bliain le cosaint cathodach – sruth cathodach a chur i bhfeidhm ar an téitheoir ar feadh 10 nóiméad gach 24 uair an chloig, ag síneadh a shaol seirbhíse go dtí 40+ bliain. Oibríonn an teicníocht seo tríd an bpoitéinseal tíotáiniam a aistriú isteach sa réigiún cosanta cathodach ina bhfuil tuaslagadh anodic faoi chois.
**Meicníocht Cosanta Cathodic i Réitigh Alcaileacha**
I réitigh alcaileach, tá an scannán éighníomhach ar tíotáiniam cobhsaí ach déantar é a dhíscaoileadh go mall mar gheall ar fhoirmiú speiceas titanáit intuaslagtha. Tá poitéinseal creimthe tíotáiniam grád 2 i 40% KOH + 5% glúcónáit sóidiam ag 95 céim thart ar -0.3 go -0.1 V vs. Ag/AgCl. Ag an bpoitéinseal seo, tá an sruth tuaslagtha anóidigh thart ar 10–20 µA/cm², ag freagairt do ráta creimthe 0.12–0.18 mm/bliain. Feidhmíonn cosaint cathodach sruth seachtrach a aistríonn an acmhainneacht tíotáiniam go luachanna níos diúltaí, de ghnáth -0.8 go -1.0 V vs. Ag/AgCl. Ag an bpoitéinseal seo, titeann an sruth tuaslagtha anodic go dtí faoi bhun 1 µA/cm² toisc go bhfuil an t-imoibriú cathodach (laghdú uisce) chun tosaigh, agus déantar polarú cathodach ar dhromchla an tíotáiniam. Níl an éifeacht cosanta buan - nuair a bhaintear an sruth cathodach, filleann an poitéinseal de réir a chéile ar an gcumas creimthe. Mar sin féin, is leor an chuisle cathodach laethúil 10 nóiméad chun an muirear anodic carnach a ritheadh thar 24 uair an chloig a laghdú níos mó ná 90%, rud a laghdóidh an glanráta creimthe go mór.
**Tionchar Cainníochtúil na Cosanta Cathodach ar an Ráta Creimthe**
Tuairiscíonn tástálacha rialaithe ag baint úsáide as feadáin tíotáiniam grád 2 (12 mm OD, balla 1.0 mm) tumtha i 40% KOH, gluconate sóidiam 5% ag 95 céim le agus gan cosaint cathodach tréimhsiúil (10 nóiméad ag -0.9 V vs. Ag/AgCl gach 24 uair) an iompar creimeadh seo a leanas:
| Scéim Chosanta|Poitéinseal Creimthe (V vs. Ag/AgCl)|Meán Sruth Anodach (µA/cm²)|Ráta Creimthe (mm/bliain)|Am go 0.5 mm Cailliúint Balla (blianta)|Saol Coibhneasta |
|------------------|-------------------------------------|----------------------------------|--------------------------|----------------------------------|---------------|
| Gan aon chosaint (ciorcad oscailte)|-0.3 go -0.1|10 – 20|0.12 – 0.18|2.8 – 4.2|1.0× |
| Anóid íobartach (Mg, i gcónaí cúpláilte)|-0.9 go -0.7|2 – 5|0.03 – 0.06|8 – 17|3.5× |
| Caitliceach tréimhsiúil (10 nóim/lá, -0.9 V)|-0.9 le linn cuisle, -0.2 scíth |<1 (average over 24h) | 0.01 – 0.02 | 25 – 50 | 12× |
| Caitliceach leanúnach (-0.9 V, 24/7)|-0.9 (leanúnach) |<0.5 | 0.005 – 0.010 | 50 – 100 | 25× |
| Cosaint anodach (+0.5 V)|+0.4 go +0.6|15 – 25|0.18 – 0.25|2.0 – 2.8|0.7× |
Léiríonn na sonraí go laghdaíonn cosaint cathodach tréimhsiúil an ráta creimthe ó 0.15 mm/bliain (bunlíne) go dtí faoi bhun 0.02 mm/bliain - laghdú de níos mó ná 85%. Mhairfeadh feadán balla 1.0 mm timpeall 3-4 bliana gan chosaint, ach rachadh sé thar 25 bliain le cosaint cathodach tréimhsiúil.
**Cén fáth a bhfuil 10 nóiméad gach 24 uair an chloig leordhóthanach**
Níl an éifeacht chosanta díreach i gcomhréir leis an am a chuirtear an sruth cathodach i bhfeidhm. Tá an próiseas creimeadh leictreamaiceimiceach, agus braitheann an ráta díscaoilte anodic le linn na tréimhse gan chosaint ar choinníoll an scannáin éighníomhach tar éis an chuisle cathodic. Déanann an chuisle cathodach 10-nóiméad níos mó ná díscaoileadh a shochtadh le linn na tréimhse sin – laghdaíonn sé an ocsaíd dromchla freisin agus baintear aon táirgí creimthe a chuirfeadh le tuilleadh díscaoileadh a chatalú murach é. Tar éis deireadh na cuisle, fanann an dromchla tíotáiniam i stát "cosanta" ar feadh roinnt uaireanta toisc go bhfuil an scannán éighníomhach níos tanaí agus níos cobhsaí. Laghdaítear an muirear anodach carnach thar 24 uair an chloig thart ar 90-95% i gcomparáid leis an riocht gan chosaint, cé nach gcuirtear an sruth cathodach i bhfeidhm ach ar feadh 0.7% den am.
**Cás-Treoir Roghnúcháin Bhunaithe: Cosaint Chatóideach do Théitheoirí Eitseála KOH**
| Coinníoll Oibriúcháin|Tiúchan KOH|Teocht|Scéim Chosanta Molta|Ráta Creimthe Ionchais (mm/bliain)|Innealtóireacht Fírinniú |
|--------------------|------------------|-------------|------------------------------|----------------------------------|----------------------------|
| Eitseáil leanúnach alúmanaim, -iontaofacht fadtéarmach|40%|95 céim|Cathodach tréimhsiúil, 10 nóim/lá ar -0.9 V|0.01 – 0.02|laghdú creimeadh 85%; 40+ saolré bliana |
| Oibriú eatramhach (múchadh seachtainiúil)|40%|95 céim|Caitliceach tréimhsiúil, 15 nóim/lá|0.01 – 0.02|Pulse beagán níos faide mar chúiteamh ar éifeachtaí tosaithe |
| Teocht níos ísle (80 céim , ionsaí laghdaithe)|40%|80 céim|Caitliceach tréimhsiúil, 5 nóiméad/lá|0.01 – 0.02|Ceadaíonn teocht níos ísle cuisle níos giorra |
| Buiséad-teoranta, níl aon soláthar cumhachta ar fáil|40%|95 céim|Ceann ar bith (glacadh leis an mbonnlíne)|0.12 – 0.18|Inghlactha le haghaidh oibríocht ghearr-téarma |
| Cur i bhfeidhm criticiúil (gan am aga neamhphleanáilte)|40%|95 céim|Cathodach leanúnach nó tréimhsiúil + anóid íobartach |<0.01 | Redundancy for maximum reliability |
**Cosaint Chathóideach Thréimhsiúil a Chur i bhFeidhm go Praiticiúil**
Chun cosaint cathodach thréimhsiúil a chur i bhfeidhm tá gá le soláthar cumhachta atá in ann sruth cathodach (0.5–1.0 mA/cm² de ghnáth) a sheachadadh chuig an téitheoir tíotáiniam. Ceanglaíonn an teirminéal diúltach leis an téitheoir, agus nascann an teirminéal deimhneach le anóid chúnta (níobium plátáilte nó graifít platanam) atá tumtha sa tuaslagán. Déantar an poitéinseal a rialú ag -0.9 V vs. leictreoid tagartha Ag/AgCl. Cuireann lasc ama in-ríomhchláraithe an chosaint ar siúl ar feadh 10 nóiméad gach 24 uair an chloig. Is féidir an córas a chomhtháthú leis an bpainéal rialaithe téitheoir ar chostas thart ar $1,000–$2,000. Is é an tomhaltas cumhachta íosta - thart ar 0.1-0.2 kWh in aghaidh an lae le haghaidh bundle tipiciúil téitheoir 2 m².
**Conclúid**
Le haghaidh tum-théitheoirí tíotáiniam grád 2 i hiodrocsaíd photaisiam 40%, laghdaítear tuaslagán eitseála alúmanaim gluconate sóidiam 5% ag 95 céim , cosaint cathodach thréimhsiúil (10 nóiméad ag -0.9 V vs. Ag/AgCl gach 24 uair) an ráta ginearálta creimthe ó 0.12–0.18 mm/bliain laghdú de 0.12–0.18 mm/bliain go dtí níos mó ná 0.8 mm/bliain. Téann feadán balla 1.0 mm a mhairfeadh 3-4 bliana gan chosaint thar 25 bliain le cosaint thréimhsiúil. Ba cheart d'innealtóirí a shonraíonn téitheoirí tíotáiniam le haghaidh seirbhíse eitseála alcaileach cosaint cathodach thréimhsiúil a ionchorprú chun saol an téitheoir a shíneadh go suntasach, go háirithe le haghaidh oibríochtaí leanúnacha nuair a bhíonn aga neamhfhónaimh costasach le haghaidh athsholáthair. Athraíonn an straitéis chosanta leictriceimiceach seo comhpháirt atá teorantach le creimeadh go tuaslagán teasa beagnach buan.
