1. შესავალი
მაღალი სიხშირის სიგნალების გადაცემისას საკომუნიკაციო კაბელის გამტარები წარმოქმნიან კანის ეფექტს და გადაცემული სიგნალის სიხშირის ზრდასთან ერთად, კანის ეფექტი სულ უფრო სერიოზული ხდება. ე.წ. კანის ეფექტი გულისხმობს სიგნალების გადაცემას შიდა გამტარის გარე ზედაპირზე და კოაქსიალური კაბელის გარე გამტარის შიდა ზედაპირზე, როდესაც გადაცემული სიგნალის სიხშირე რამდენიმე კილოჰერცს ან ათიათასობით ჰერცს აღწევს.
კერძოდ, სპილენძის საერთაშორისო ფასის ზრდასთან და ბუნებაში სპილენძის რესურსების სულ უფრო და უფრო მწირი გახდომასთან ერთად, სპილენძით დაფარული ფოლადის ან სპილენძით დაფარული ალუმინის მავთულის გამოყენება სპილენძის გამტარების ჩასანაცვლებლად მნიშვნელოვან ამოცანად იქცა მავთულხლართებისა და კაბელების წარმოების ინდუსტრიისთვის, ასევე მისი პოპულარიზაციისთვის დიდი საბაზრო სივრცის გამოყენებით.
თუმცა, სპილენძის მოპირკეთების დროს, წინასწარი დამუშავების, ნიკელის წინასწარი მოპირკეთების და სხვა პროცესების, ასევე მოპირკეთების ხსნარის ზემოქმედების გამო, ადვილად წარმოიქმნება შემდეგი პრობლემები და დეფექტები: მავთული შავდება, წინასწარი მოპირკეთება არ არის კარგი, ძირითადი მოპირკეთების ფენა შორდება კანს, რაც იწვევს მავთულის ნარჩენების წარმოქმნას, მასალის ნარჩენებს, რაც ზრდის პროდუქტის წარმოების ხარჯებს. ამიტომ, უაღრესად მნიშვნელოვანია საფარის ხარისხის უზრუნველყოფა. ეს ნაშრომი ძირითადად განიხილავს სპილენძით დაფარული ფოლადის მავთულის ელექტრომოპირკეთებით წარმოების პროცესის პრინციპებსა და პროცედურებს, ასევე ხარისხის პრობლემების გავრცელებულ მიზეზებსა და გადაჭრის მეთოდებს. 1. სპილენძით დაფარული ფოლადის მავთულის მოპირკეთების პროცესი და მისი გამომწვევი მიზეზები
1. 1 მავთულის წინასწარი დამუშავება
პირველ რიგში, მავთული იძირება ტუტე და მწნილის ხსნარში და მავთულზე (ანოდზე) და ფირფიტაზე (კათოდზე) გარკვეული ძაბვა ვრცელდება, ანოდი დიდი რაოდენობით ჟანგბადს გამოყოფს. ამ აირების ძირითადი როლი შემდეგია: პირველი, ფოლადის მავთულის ზედაპირზე და მის მიმდებარე ელექტროლიტზე ძლიერი ბუშტები ასრულებენ მექანიკურ შერყევას და მოცილების ეფექტს, რითაც ხელს უწყობენ ზეთის გამოდევნას ფოლადის მავთულის ზედაპირიდან, აჩქარებენ ზეთისა და ცხიმის საპონიფიკაციო და ემულსიფიკაციის პროცესს; მეორე, ლითონსა და ხსნარს შორის საზღვარზე მიმაგრებული პაწაწინა ბუშტების გამო, ბუშტები და ფოლადის მავთული გარეთაა, ბუშტები მიეკრობა ფოლადის მავთულს დიდი რაოდენობით ზეთით ხსნარის ზედაპირზე, შესაბამისად, ბუშტები ფოლადის მავთულზე მიკრულ დიდ რაოდენობას გამოიტანენ ხსნარის ზედაპირზე, რითაც ხელს უწყობენ ზეთის მოცილებას და ამავდროულად, ანოდიდან წყალბადის მსხვრევადობის წარმოქმნა ადვილი არ არის, რაც კარგი მოპირკეთების საშუალებას იძლევა.
1. 2 მავთულის მოპირკეთება
პირველ რიგში, მავთული წინასწარი დამუშავებისა და ნიკელით მოპირკეთების ხსნარში ჩაძირვით და მავთულზე (კათოდი) და სპილენძის ფირფიტაზე (ანოდი) გარკვეული ძაბვის მიწოდებით ხდება. ანოდზე სპილენძის ფირფიტა კარგავს ელექტრონებს და ელექტროლიტურ (მოპირკეთების) აბაზანაში წარმოქმნის თავისუფალ ორვალენტიან სპილენძის იონებს:
Cu – 2e→Cu2+
კათოდზე ფოლადის მავთული ელექტროლიტურად ხელახლა ელექტრონიზებულია და ორვალენტიანი სპილენძის იონები მავთულზე ილექება სპილენძით დაფარული ფოლადის მავთულის წარმოქმნით:
Cu2 + + 2e→ Cu
Cu2 + + e→ Cu +
Cu + + e→ Cu
2H + + 2e→ H2
როდესაც მოსაპირკეთებელ ხსნარში მჟავას რაოდენობა არასაკმარისია, სპილენძის სულფატი ადვილად ჰიდროლიზდება სპილენძის ოქსიდის წარმოსაქმნელად. სპილენძის ოქსიდი იჭედება მოსაპირკეთებელ ფენაში, რაც მას ფხვიერს ხდის. Cu2SO4 + H2O [Cu2O + H2SO4
I. ძირითადი კომპონენტები
გარე ოპტიკური კაბელები, როგორც წესი, შედგება შიშველი ბოჭკოებისგან, ფხვიერი მილისგან, წყლის დამბლოკავი მასალებისგან, გამაგრების ელემენტებისა და გარე გარსისგან. ისინი სხვადასხვა სტრუქტურის არიან, როგორიცაა ცენტრალური მილის დიზაინი, ფენების ძაფები და ჩონჩხის სტრუქტურა.
შიშველი ბოჭკოები 250 მიკრომეტრი დიამეტრის მქონე ორიგინალურ ოპტიკურ ბოჭკოებს გულისხმობს. ისინი, როგორც წესი, მოიცავს ბირთვის ფენას, მოპირკეთების ფენას და საფარის ფენას. შიშველი ბოჭკოების სხვადასხვა ტიპს ბირთვის ფენის სხვადასხვა ზომა აქვს. მაგალითად, ერთმოდიანი OS2 ბოჭკოები, როგორც წესი, 9 მიკრომეტრია, მულტიმოდიანი OM2/OM3/OM4/OM5 ბოჭკოები - 50 მიკრომეტრი, ხოლო მულტიმოდიანი OM1 ბოჭკოები - 62.5 მიკრომეტრი. შიშველი ბოჭკოები ხშირად ფერადი კოდირებით არის მონიშნული მრავალბირთვიანი ბოჭკოების გასარჩევად.
ფხვიერი მილები, როგორც წესი, დამზადებულია მაღალი სიმტკიცის საინჟინრო პლასტმასის PBT-სგან და გამოიყენება შიშველი ბოჭკოების დასამაგრებლად. ისინი უზრუნველყოფენ დაცვას და ივსება წყლის დამბლოკავი გელით, რათა თავიდან აიცილონ წყლის მოხვედრა, რამაც შეიძლება დააზიანოს ბოჭკოები. გელი ასევე მოქმედებს როგორც ბუფერი, რათა თავიდან აიცილოს ბოჭკოების დაზიანება დარტყმისგან. ფხვიერი მილების წარმოების პროცესი გადამწყვეტია ბოჭკოს ჭარბი სიგრძის უზრუნველსაყოფად.
წყლის შეკავების მასალებში შედის კაბელის წყლის შეკავების შემცველი ცხიმი, წყლის შეკავების ძაფი ან წყლის შეკავების ფხვნილი. კაბელის წყლის შეკავების საერთო უნარის კიდევ უფრო გასაუმჯობესებლად, ძირითადი მიდგომაა წყლის შეკავების შემცველი ცხიმის გამოყენება.
გამაგრების ელემენტები არსებობს მეტალის და არამეტალის ტიპის. მეტალის ელემენტები ხშირად მზადდება ფოსფატირებული ფოლადის მავთულებისგან, ალუმინის ლენტებისგან ან ფოლადის ლენტებისგან. არამეტალის ელემენტები ძირითადად დამზადებულია FRP მასალებისგან. გამოყენებული მასალის მიუხედავად, ამ ელემენტებმა უნდა უზრუნველყონ საჭირო მექანიკური სიმტკიცე სტანდარტული მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, მათ შორის დაჭიმულობის, მოხრის, დარტყმისა და დაგრეხვისადმი მდგრადობის.
გარე გარსების დამზადებისას უნდა გაითვალისწინოთ გამოყენების გარემო, მათ შორის ჰიდროიზოლაცია, ულტრაიისფერი გამოსხივებისადმი მდგრადობა და ამინდისადმი მდგრადობა. ამიტომ, ფართოდ გამოიყენება შავი PE მასალა, რადგან მისი შესანიშნავი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები უზრუნველყოფს გარე მონტაჟისთვის ვარგისიანობას.
2. სპილენძის მოოქროვილი პროცესის ხარისხის პრობლემების მიზეზები და მათი გადაჭრის გზები
2. 1 მავთულის წინასწარი დამუშავების გავლენა მოპირკეთების ფენაზე მავთულის წინასწარი დამუშავება ძალიან მნიშვნელოვანია სპილენძით დაფარული ფოლადის მავთულის ელექტრომოპირკეთებით წარმოებისას. თუ მავთულის ზედაპირზე ზეთი და ოქსიდის ფენა სრულად არ არის აღმოფხვრილი, მაშინ წინასწარ მოპირკეთებული ნიკელის ფენა კარგად არ არის მოპირკეთებული და შეკვრა ცუდია, რაც საბოლოოდ გამოიწვევს სპილენძის მოპირკეთების ძირითადი ფენის ჩამოვარდნას. ამიტომ მნიშვნელოვანია თვალყური ადევნოთ ტუტე და მწნილის სითხეების კონცენტრაციას, მწნილის და ტუტე დენს და ტუმბოების ნორმალურ მუშაობას, ხოლო თუ არა, ისინი დაუყოვნებლივ უნდა შეკეთდეს. ფოლადის მავთულის წინასწარი დამუშავების დროს ხარისხის საერთო პრობლემები და მათი გადაჭრის გზები მოცემულია ცხრილში.
2. 2 ნიკელამდელი ხსნარის სტაბილურობა პირდაპირ განსაზღვრავს წინასწარი მოპირკეთების ფენის ხარისხს და მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სპილენძის მოპირკეთების შემდეგ ეტაპზე. ამიტომ, მნიშვნელოვანია წინასწარ მოპირკეთებული ნიკელის ხსნარის შემადგენლობის თანაფარდობის რეგულარული ანალიზი და კორექტირება და იმის უზრუნველყოფა, რომ წინასწარ მოპირკეთებული ნიკელის ხსნარი სუფთა და დაუბინძურებელი იყოს.
2.3 ძირითადი მოპირკეთების ხსნარის გავლენა მოპირკეთების ფენაზე მოპირკეთების ხსნარი შეიცავს სპილენძის სულფატს და გოგირდმჟავას, როგორც ორ კომპონენტს, რომელთა თანაფარდობა პირდაპირ განსაზღვრავს მოპირკეთების ფენის ხარისხს. თუ სპილენძის სულფატის კონცენტრაცია ძალიან მაღალია, სპილენძის სულფატის კრისტალები დაილექება; თუ სპილენძის სულფატის კონცენტრაცია ძალიან დაბალია, მავთული ადვილად დაიწვება და მოპირკეთების ეფექტურობა შემცირდება. გოგირდმჟავას შეუძლია გააუმჯობესოს მოპირკეთების ხსნარის ელექტროგამტარობა და დენის ეფექტურობა, შეამციროს სპილენძის იონების კონცენტრაცია მოპირკეთების ხსნარში (იგივე იონური ეფექტი), რითაც გააუმჯობესებს კათოდურ პოლარიზაციას და მოპირკეთების ხსნარის დისპერსიას, ისე, რომ გაიზარდოს დენის სიმკვრივის ზღვარი, და თავიდან აიცილოს მოპირკეთების ხსნარში სპილენძის სულფატის ჰიდროლიზი სპილენძის ოქსიდად და დალექვა, რაც ზრდის მოპირკეთების ხსნარის სტაბილურობას, ასევე ამცირებს ანოდურ პოლარიზაციას, რაც ხელს უწყობს ანოდის ნორმალურ გახსნას. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ გოგირდმჟავას მაღალი შემცველობა შეამცირებს სპილენძის სულფატის ხსნადობას. როდესაც მოოქროვების ხსნარში გოგირდმჟავას შემცველობა არასაკმარისია, სპილენძის სულფატი ადვილად ჰიდროლიზდება სპილენძის ოქსიდად და იჭედება მოოქროვების ფენაში, ფენის ფერი ხდება მუქი და ფხვიერი; როდესაც მოოქროვების ხსნარში გოგირდმჟავას სიჭარბეა და სპილენძის მარილის შემცველობა არასაკმარისია, წყალბადი ნაწილობრივ გამოიყოფა კათოდში, რის გამოც მოოქროვების ფენის ზედაპირი ლაქებიანი ჩანს. ფოსფორის სპილენძის ფირფიტის ფოსფორის შემცველობა ასევე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს საფარის ხარისხზე, ფოსფორის შემცველობა უნდა იყოს კონტროლირებადი 0.04%-დან 0.07%-მდე დიაპაზონში, თუ 0.02%-ზე ნაკლებია, ძნელია აპკის წარმოქმნა, რათა თავიდან იქნას აცილებული სპილენძის იონების წარმოქმნა, რაც ზრდის სპილენძის ფხვნილის შემცველობას მოოქროვების ხსნარში; თუ ფოსფორის შემცველობა 0.1%-ზე მეტია, ეს გავლენას მოახდენს სპილენძის ანოდის გახსნაზე, რის შედეგადაც მოოქროვების ხსნარში ორვალენტიანი სპილენძის იონების შემცველობა მცირდება და წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით ანოდური ტალახი. გარდა ამისა, სპილენძის ფირფიტა რეგულარულად უნდა გაირეცხოს, რათა თავიდან იქნას აცილებული ანოდური ნალექის მიერ მოპირკეთების ხსნარის დაბინძურება და მოპირკეთების ფენაში უხეშობისა და ბურუსების წარმოქმნა.
3 დასკვნა
ზემოაღნიშნული ასპექტების დამუშავების შედეგად, პროდუქტის ადჰეზია და უწყვეტობა კარგია, ხარისხი სტაბილურია და მუშაობა შესანიშნავია. თუმცა, ფაქტობრივი წარმოების პროცესში, მოპირკეთების ფენის ხარისხზე გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, პრობლემის აღმოჩენის შემდეგ, ის დროულად უნდა გაანალიზდეს და შესწავლილ იქნას და მის გადასაჭრელად შესაბამისი ზომები უნდა იქნას მიღებული.
გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 14 ივნისი