জ্যালভেনাইজড স্টিল কয়েলকে কী করে ক্ষয় প্রতিরোধী করে?

গ্যালভানাইজিং প্রক্রিয়া কীভাবে ইস্পাত কুণ্ডলীতে টেকসই দস্তা আবরণ তৈরি করে

হট-ডিপ গ্যালভানাইজিং: নিমজ্জন, ধাতুবিদ্যার বন্ধন এবং সমান দস্তা স্তর গঠন

যখন ইস্পাতের কুণ্ডলী হট ডিপ গ্যালভানাইজিং-এর মধ্য দিয়ে যায়, এটি প্রায় 450 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গলিত দস্তা-এ ডুবিয়ে দেওয়ার পর ক্ষয়কে প্রতিরোধ করে। এখানে যা ঘটে তা শুধু রঙ বা অনুরূপ কিছু প্রলেপ দেওয়ার চেয়ে আলাদা। বরং, একটি বিশুদ্ধ দস্তা পৃষ্ঠের স্তরের নিচে দস্তা ও লৌহ দিয়ে তৈরি এই বিশেষ আন্তঃধাতব স্তরগুলি গঠিত হয়। রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে একটি অনন্য স্ফটিক প্যাটার্ন তৈরি হয় যা আণবিক স্তরে ইস্পাতের সাথে আটকে থাকে। এই শক্তিশালী সংযোগের কারণে, ধাতবকে বাঁকানো, স্ট্যাম্প করা বা চরম তাপমাত্রার সংস্পর্শে আনা হলেও প্রলেপটি স্থায়ী থাকে, যেমন সাধারণ প্রলেপগুলি খসে পড়তে পারে।

অ্যাসিড ক্লিনিংয়ের মাধ্যমে মিল স্কেল এবং অক্সাইড অপসারণ, আগ্রাসন প্রতিরোধের জন্য ফ্লাক্স প্রয়োগ, সম্পূর্ণ আবরণের জন্য নিয়ন্ত্রিত নিমজ্জন এবং আবরণ শক্ত করার জন্য বাতাস বা জল দ্বারা শীতলীকরণ—এই পদক্ষেপগুলি গুরুত্বপূর্ণ। রং বা পলিমার আবরণের বিপরীতে, এই পরমাণু-স্তরের একীভূতকরণ কিনারা, ছিদ্র এবং জটিল জ্যামিতি জুড়ে ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করে।

গ্যালভানাইজড ইস্পাত কুণ্ডলী উৎপাদনে আবরণের পুরুত্ব এবং আসঞ্জনকে প্রভাবিত করে এমন প্রক্রিয়ার গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনশীলগুলি

আবরণের কর্মদক্ষতা তিনটি পারস্পরিকভাবে নির্ভরশীল পরিবর্তনশীলের সঠিক নিয়ন্ত্রণের উপর নির্ভর করে:

1. নিমজ্জন সময়কাল : দীর্ঘতর ডুব দেওয়া দস্তা-লৌহ খাদের বৃদ্ধি বাড়ায় কিন্তু অতিরিক্ত হলে নমনীয়তা ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে; ধাতুবিদ্যার উন্নয়ন এবং চূড়ান্ত পণ্যের নমনীয়তার মধ্যে সঠিক সময় ভারসাম্য বজায় রাখে।
2. টানা গতি : দস্তার ড্রেনেজ এবং পুরুত্বের সমান ছড়ানো নিয়ন্ত্রণ করে—খুব দ্রুত টানা পাতলা জায়গার কারণ হয়; খুব ধীরে টানা অসম জমা এবং ফোঁটা তৈরি করে।
3. শীতলন হার : জল দ্বারা শীতলীকরণ কঠোরতা বৃদ্ধির জন্য সূক্ষ্ম-শস্য গঠন স্থির করে; বাতাসে শীতল করা ধীর ক্রিস্টালাইজেশনের অনুমতি দেয়, যা গভীর আকৃতি দেওয়ার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আকৃতি দেওয়ার সুবিধা বাড়ায়।

ধাতুর স্তর গঠন এবং প্রত্যাশিত কোটিং ওজনের জন্য ±5°C-এর মধ্যে স্নান তাপমাত্রা বজায় রাখা অপরিহার্য। শিল্প-আদর্শ পরিদর্শনগুলি চূড়ান্ত কোটিং ভর যাচাই করে—সাধারণত 50–300 গ্রাম/বর্গমিটার—যা বহিরঙ্গন রপ্তানি, অভ্যন্তরীণ স্থাপত্য ব্যবহার বা কাঠামোগত ফ্রেমিং-এর মতো চূড়ান্ত ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

বাধা সুরক্ষা: কীভাবে জিঙ্ক কোটিং ক্ষয়কারী উপাদান থেকে গ্যালভানাইজড স্টিল কুণ্ডলীকে রক্ষা করে

ইস্পাত সাবস্ট্রেটকে আর্দ্রতা, অক্সিজেন এবং লবণ থেকে শারীরিকভাবে পৃথক করা

জিঙ্ক প্রলেপ একটি শক্তিশালী বাধা তৈরি করে যা ইস্পাতকে আর্দ্রতা, অক্সিজেন, CO2 এবং ক্লোরাইড আয়নের মতো জিনিসগুলি থেকে দূরে রাখে। এদের কার্যকারিতার কারণ হল ধাতব স্তরে এদের বন্ধন, যা ক্ষয় শুরু হতে পারে এমন কঠিন ধারগুলি এবং ক্ষুদ্র পৃষ্ঠের অনিয়মগুলি সহ প্রতিটি কোণায় ঢাকা দেয়। এর অর্থ হল রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু হওয়ার জন্য কোনও ছোট ফাঁক থাকে না। বিশেষ করে আর্দ্র জায়গাগুলিতে বা উপকূলের কাছাকাছি, এই ধরনের প্রতিরোধ আয়রনের বিয়োজন রোধ করে যা মূলত অ্যানোডিক দ্রবণ নামে পরিচিত, যা মূলত মরচে হওয়ার কারণ। ভালো খবর হল যে এই প্রতিরোধ কোনো বিশেষ সক্রিয়করণের প্রয়োজন ছাড়াই অবিলম্বে কাজ শুরু করে।

জিঙ্ক কার্বনেট প্যাটিনা: দীর্ঘমেয়াদী বাধা কার্যকারিতা উন্নত করা স্বাভাবিক প্যাসিভেশন

সময়ের সাথে বাতাসের সংস্পর্শে এলে, দস্তা একটি প্রাকৃতিক প্যাসিভেশন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। ধাতুটি বায়ুমণ্ডল থেকে কার্বন ডাই-অক্সাইড এবং আর্দ্রতার সাথে বিক্রিয়া করে জিঙ্ক কার্বনেট প্যাটিনা এর একটি স্থিতিশীল, জলরোধী স্তর তৈরি করে, যার রাসায়নিক সংকেত হল Zn5(CO3)2(OH)6। এরপর যা ঘটে তা বেশ আকর্ষক—এই সুরক্ষামূলক স্তরটি নতুন গ্যালভানাইজড পৃষ্ঠের তুলনায় মরিচা ধরার হার প্রায় অর্ধেক পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। এবং এর আরও একটি চমৎকার বৈশিষ্ট্য হল যে, ক্ষতিগ্রস্ত অংশগুলিতে আরও কার্বনেট জমা হওয়ার মাধ্যমে প্যাটিনা নিজে থেকেই ছোট ছোট আঘাত মেরামত করতে পারে। সাধারণ শহর বা গ্রামাঞ্চলীয় পরিবেশে অবস্থিত ভবনগুলির ক্ষেত্রে, মূল উপাদানের সুরক্ষা এবং বিকশিত হওয়া প্যাটিনার এই সমন্বয় বহু বছর ধরে কোনও রকম রক্ষণাবেক্ষণ ছাড়াই আবহাওয়াজনিত ক্ষয়কে প্রতিরোধ করে। অধিকাংশ মানুষ এই প্রলেপগুলির আশ্চর্যজনক দীর্ঘস্থায়ীত্বে অবাক হয়—যা শুধুমাত্র প্রাথমিক প্রলেপের পুরুত্ব দেখে আশা করা যায় তার চেয়ে অনেক বেশি।

ত্যাগের (ক্যাথোডিক) সুরক্ষা: জ্যালানাইজড স্টিল কয়েলে দস্তার আত্ম-নিরাময়ের ক্ষমতা

ইলেকট্রোকেমিক্যাল নীতি: স্টিল ক্যাথোডকে সুরক্ষা দেওয়ার জন্য অ্যানোড হিসাবে জিংক

জিংকের ইলেকট্রোকেমিক্যাল সুবিধা গ্যালভানাইজড কোটিংয়ের দীর্ঘস্থায়ীত্বের মূল কারণ। জিংকের স্ট্যান্ডার্ড ইলেকট্রোড পটেনশিয়াল প্রায় -0.76 ভোল্ট, অন্যদিকে ইস্পাতের মান প্রায় +0.44 ভোল্ট। এই পার্থক্যের কারণে, যখনই আর্দ্রতা এবং দূষণকারী পদার্থ একটি ইলেকট্রোলাইটিক সেল তৈরি করে, তখন জিংক একটি তাগাদাযুক্ত অ্যানোড হিসাবে কাজ করে। যদি কোনও কারণে সুরক্ষামূলক স্তরটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়, উদাহরণস্বরূপ কাটা প্রান্ত, আঁচড়, বা ওয়েল্ডিং পয়েন্টে, তবে খোলা ইস্পাত ক্যাথোডে পরিণত হয় এবং পাশের জিংক পচন শুরু করে। এই প্রাকৃতিক বৈদ্যুতিক প্রক্রিয়াটি লোহাকে মরিচা থেকে রক্ষা করে, যা কাঠামোগুলিকে সুসংহত রাখে এমনকি যখন কোটিংয়ের কিছু অংশ অনুপস্থিত থাকে। সমকক্ষ-পর্যালোচিত জার্নালে প্রকাশিত গবেষণায় দেখা গেছে যে একই আবহাওয়ার শর্তে গ্যালভানাইজড ইস্পাত সাধারণ ইস্পাতের তুলনায় দুই থেকে পাঁচ গুণ বেশি সময় ধরে টিকে থাকতে পারে।

বাস্তব জীবনের স্থিতিস্থাপকতা: কাটা প্রান্ত, আঁচড় এবং ওয়েল্ডিং অঞ্চলে ক্ষয় প্রতিরোধ

ক্ষতি হওয়ার সময় ক্যাথোডিক প্রোটেকশনের নিজেকে নিজে মেরামত করার এক অদ্ভুত ক্ষমতা রয়েছে। যখন ধাতব পৃষ্ঠে কাট বা আঁচড় পড়ে, তখন কাছাকাছি দস্তা (জিঙ্ক) স্বাভাবিকভাবে ক্ষয় শুরু করে এবং দস্তার কার্বনেটের একটি সুরক্ষামূলক স্তর গঠন করে যা আসলে ওই ত্রুটিগুলি বন্ধ করে দেয়। এই প্রক্রিয়াটি আরও একটি ক্ষুদ্র তড়িৎ প্রবাহ তৈরি করে যা আরও বেশি ক্ষয় রোধ করতে সাহায্য করে। ওয়েল্ডিংয়ের সময়ও একটি বিশেষ ঘটনা ঘটে। অধিকাংশ সাধারণ কোটিং তীব্র তাপে নষ্ট হয়ে যায়, কিন্তু দস্তার স্তরটি ওয়েল্ডিংয়ের তাপপ্রভাবিত অঞ্চলে নিজেকে ঢুকিয়ে দেয়, তাই কাজ শেষে অতিরিক্ত কোটিংয়ের প্রয়োজন হয় না। বহু বছর ধরে শিল্প পরীক্ষায় ক্ষতিগ্রস্ত স্থানগুলিতে বার্ষিক গড়ে অর্ধ মিলিমিটারেরও কম ক্ষয়ের হার পরিমাপ করা হয়েছে। এই ফলাফলগুলি বাধা সুরক্ষা এবং আত্মসমর্পণমূলক ক্রিয়ার এই সংমিশ্রণ কতটা কার্যকর তা সত্যিই প্রমাণ করে, বিশেষ করে যেখানে পরিবেশগত অবস্থা কঠোর এবং রক্ষণাবেক্ষণ সবসময় সম্ভব হয় না।