ለነበልባል መከላከያ በሴፓሬተር ሽፋን ውስጥ ለኤምሲኤ እና ለአሉሚኒየም ሃይፖፎስፋይት (AHP) የቀመር ዲዛይን

ለነበልባል መከላከያ በሴፓሬተር ሽፋን ውስጥ ለኤምሲኤ እና ለአሉሚኒየም ሃይፖፎስፋይት (AHP) የቀመር ዲዛይን

ተጠቃሚው ለነበልባል መከላከያ መለያየት ሽፋኖች ባወጣው ልዩ መስፈርቶች ላይ በመመስረት፣ የሜላሚን ሳያኑሬት (ኤምሲኤ)እናየአሉሚኒየም ሃይፖፎስፋይት (AHP)እንደሚከተለው ይተነተናሉ፡

1. ከስሉሪ ሲስተምስ ጋር ተኳሃኝነት

• ኤምሲኤ፡
• የውሃ ስርዓቶች;የመበታተን አቅምን ለማሻሻል የገጽታ ማሻሻያ (ለምሳሌ፣ የሲላን ኮፒንግ ኤጀንቶች ወይም ሰርፋክታንቶች) ያስፈልገዋል፤ አለበለዚያ የመዋሃድ ሂደት ሊከሰት ይችላል።
• የኤንኤምፒ ስርዓቶች፡በፖል ሶልቬንቶች ውስጥ ትንሽ እብጠት ሊያጋጥም ይችላል (የሚመከር፡- ከ7-ቀን መጥለቅ በኋላ የፈተና እብጠት መጠን)።
• ኤኤችፒ፡
• የውሃ ስርዓቶች;ጥሩ መበታተን፣ ነገር ግን የፒኤች ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል (አሲዳማ ሁኔታዎች ሃይድሮሊሲስን ሊያስከትሉ ይችላሉ)።
• የኤንኤምፒ ስርዓቶች፡ከፍተኛ የኬሚካል መረጋጋት እና አነስተኛ የመበጥ አደጋ።
  መደምደሚያ፡AHP የተሻለ ተኳሃኝነት ያሳያል፣ MCA ደግሞ ማሻሻያ ያስፈልገዋል።

2. የቅንጣት መጠን እና የሽፋን ሂደት ተለዋዋጭነት

• ኤምሲኤ፡
• ኦሪጅናል D50፡ ~1–2 μm፤ የቅንጣት መጠንን ለመቀነስ መፍጨት (ለምሳሌ የአሸዋ መፍጨት) ይፈልጋል፣ ነገር ግን የተደራረበውን መዋቅር ሊጎዳ ይችላል፣ ይህም የእሳት መከላከያ ውጤታማነትን ይነካል።
• ከፈጨ በኋላ ተመሳሳይነት መረጋገጥ አለበት (የ SEM ምልከታ)።
• ኤኤችፒ፡
• ኦሪጅናል D50፡ በተለምዶ ≤5 μm፤ እስከ D50 0.5 μm/D90 1 μm ድረስ መፍጨት ይቻላል (ከመጠን በላይ መፍጨት የዝልግልግ viscosity ጫፎችን ሊያስከትል ይችላል)።
  መደምደሚያ፡ኤምሲኤ የተሻለ የቅንጣት መጠን ተለዋዋጭነት እና ዝቅተኛ የሂደት ስጋት አለው።

3. የማጣበቅ እና የመቧጨር መቋቋም

• ኤምሲኤ፡
• ዝቅተኛ ፖላራይቲ ከPE/PP መለያ ፊልሞች ጋር ደካማ ማጣበቂያ ያስከትላል፤ ከ5-10% በአክሬሊክስ ላይ የተመሰረቱ ማያያዣዎችን (ለምሳሌ፣ PVDF-HFP) ይፈልጋል።
• ከፍተኛ የግጭት ኮፊሸንት የአለባበስ መቋቋምን ለማሻሻል 0.5–1% ናኖ-ሲኦኦ₂ መጨመር ሊያስፈልገው ይችላል።
• ኤኤችፒ፡
• የገጽታ ሃይድሮክሲል ቡድኖች ከመለያየቱ ጋር የሃይድሮጂን ትስስር ይፈጥራሉ፣ ይህም ማጣበቂያን ያሻሽላል፣ ነገር ግን ከ3-5% የፖሊዩረቴን ማያያዣዎች አሁንም ያስፈልጋሉ።
• ከፍተኛ ጥንካሬ (Mohs ~ 3) ለረጅም ጊዜ ግጭት ምክንያት የማይክሮፓርቲክል መፍሰስ ሊያስከትል ይችላል (ዑደት ያለው ምርመራ ያስፈልገዋል)።
  መደምደሚያ፡AHP የተሻለ አጠቃላይ አፈጻጸም ያቀርባል ነገር ግን የማሰሪያ ማመቻቸትን ይፈልጋል።

4. የሙቀት መረጋጋት እና የመበስበስ ባህሪያት

• ኤምሲኤ፡
• የመበስበስ ሙቀት፡ 260–310°ሴ፤ በ120–150°ሴ ጋዝ ማመንጨት አይችልም፣ የሙቀት ፍሰትን ለመግታትም ይቸገራል።
• ኤኤችፒ፡
• የመበስበስ ሙቀት፡ 280–310°ሴ፣ እንዲሁም ለዝቅተኛ የሙቀት መጠን ጋዝ ማመንጨት በቂ አይደለም።
  ቁልፍ ጉዳይ፡ሁለቱም ከዒላማው ክልል (120–150°ሴ) በላይ ይበሰብሳሉ።መፍትሄዎች፡
• ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያላቸው ሲነርጂስቶችን (ለምሳሌ፣ ማይክሮኮፕድ የተደረገ ቀይ ፎስፈረስ፣ የመበስበስ ክልል፡ 150–200°ሴ) ወይም የተሻሻለ የአሞኒየም ፖሊፎስፌት (APP፣ መበስበስን ወደ 140–180°ሴ ለማስተካከል የተሸፈነ) ያስተዋውቁ።
• ዲዛይን አድርግየMCA/APP ኮምፖዚት (6:4 ጥምርታ)የAPPን ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የጋዝ ማመንጨት + የMCA የጋዝ-ደረጃ ነበልባል መከልከልን ለመጠቀም።

5. ኤሌክትሮኬሚካል እና ዝገት መቋቋም

• ኤምሲኤ፡
• በኤሌክትሮኬሚካል መልኩ የማይንቀሳቀስ፣ ነገር ግን የተረፈው ሜላሚን (ንፅህናው ≥99.5% ያስፈልጋል) የኤሌክትሮላይት መበስበስን ሊያነቃቃ ይችላል።
• ኤኤችፒ፡
• የሊፒኤፍ₆ ሃይድሮሊሲስን ለማፋጠን የአሲድ ቆሻሻዎች (ለምሳሌ፣ H₃PO₂) መቀነስ አለባቸው (የICP ምርመራ፡ የብረት አየኖች ≤10 ppm)።
  መደምደሚያ፡ሁለቱም ከፍተኛ ንፅህና (≥99%) ያስፈልጋቸዋል፣ ነገር ግን ኤምሲኤ ለማጽዳት ቀላል ነው።

ሁሉን አቀፍ የመፍትሄ ሀሳብ

1. ዋናው የእሳት መከላከያ ምርጫ፡

• ተመራጭ፦AHP (ሚዛናዊ መበታተን/ማጣበቂያ) + ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ሲነርጂስት (ለምሳሌ፣ 5% ማይክሮኮፕድ የተደረገ ቀይ ፎስፈረስ)።
• አማራጭ፡የተሻሻለው ኤምሲኤ (ለውሃ ስርጭት ካርቦክሲል የተቀረጸ) + የኤፒአይ ሲነርጂስት።

1. የሂደት ማመቻቸት፡

• የስላሪ ቀመር፡AHP (90%) + ፖሊዩረቴን ማጣበቂያ (7%) + የእርጥበት ወኪል (BYK-346፣ 0.5%) + ዲፎመር (2%)።
• የመፍጨት መለኪያዎች፡የአሸዋ ወፍጮ ከ0.3 ሚሜ ZrO₂ ዶቃዎች ጋር፣ 2000 rpm፣ 2 ሰዓት (ታርጌት D90 ≤1 μm)።

1. የማረጋገጫ ሙከራዎች፡

• የሙቀት መበስበስ፡TGA (ክብደት መቀነስ በ120°ሴ/2 ሰዓት <1%፤ በ150°ሴ/30 ደቂቃ በGC-MS በኩል የጋዝ ውጤት)።
• የኤሌክትሮኬሚካል መረጋጋት;በ60°ሴ በ1M LiPF₆ EC/DMC ውስጥ ለ30 ቀናት ከተጠመቀ በኋላ የSEM ምልከታ።

የመጨረሻ ምክረ ሀሳብ

ኤምሲኤም ሆነ ኤኤችፒ ብቻቸውን ሁሉንም መስፈርቶች አያሟሉም።የተቀላቀለ ስርዓትይመከራል፡

• ኤኤችፒ (ማትሪክስ)+ማይክሮ-የተሸፈነ ቀይ ፎስፈረስ (ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የጋዝ ማመንጫ)+ናኖ-ሲኦኦ₂(የመቧጨር መቋቋም).
• ከፍተኛ-ማጣበቂያ ካለው የውሃ ሙጫ (ለምሳሌ፣ አክሬሊክስ-ኤፖክሲ ኮምፖዚት ኢሙልሽን) ጋር ያጣምሩ እና የንጥረ ነገር መጠን/ስርጭት መረጋጋት እንዲኖር የገጽታ ማሻሻያን ያሻሽሉ።
  ተጨማሪ ሙከራየሙቀት-ኤሌክትሮኬሚካል ውህደትን ለማረጋገጥ ያስፈልጋል።