रेलवे स्पाइक्स और फास्टनरों के लिए नैनोटेक्नोलॉजी अनुप्रयोग

जहां नैनोटेक्नोलॉजी वास्तव में ट्रैक फास्टनिंग में फिट बैठती है

रेलवे स्पाइक्स, बोल्ट और क्लिप तीन तरीकों से विफल होते हैं: जंग अनुभाग को कम कर देती है, बार-बार लोड करने पर थकान दरारें बढ़ती हैं, और थ्रेड क्षति से रखरखाव मुश्किल हो जाता है। नैनोटेक्नोलॉजी सतह इंजीनियरिंग और इस्पात प्रसंस्करण के माध्यम से इन्हीं तीन विफलता मोडों को संबोधित करती है। यहां वर्णित प्रौद्योगिकियां प्रयोगशाला की जिज्ञासाएं नहीं हैं: नैनो-संशोधित कोटिंग्स और महीन{3}}दाने वाले स्टील पहले से ही संक्षारण{{4}महत्वपूर्ण रेखाओं पर निर्दिष्ट हैं, जबकि स्वयं{{5}हीलिंग और सेंसर अवधारणाएं अभी भी अनुसंधान और पायलट चरण में हैं। एक खरीदार को दोनों समूहों के साथ अलग-अलग व्यवहार करना चाहिए, और यह लेख अंतर को स्पष्ट रूप से चिह्नित करता है।

नैनो-संशोधित एंटी-संक्षारण कोटिंग्स

सबसे परिपक्व अनुप्रयोग पारंपरिक जस्ता प्रणालियों का नैनो संशोधन है। जिंक से भरपूर कोटिंग में, जिंक के कण स्टील की रक्षा करते हैं; नैनो संस्करण में, जिंक के कुछ हिस्से को नैनो आकार के जिंक कणों और नैनो सिलिका फिलर्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो कोटिंग को अधिक सघनता से पैक करते हैं और छिद्र पथ को बंद कर देते हैं जिसके माध्यम से नमी और क्लोराइड स्टील तक पहुंचते हैं। इसके परिणामस्वरूप मानक जिंक युक्त पेंट की तुलना में मामूली लागत प्रीमियम पर, तटीय रेखाओं और डी{5}आइसिंग नमक से उपचारित पटरियों पर लंबे समय तक संक्षारण जीवन रहता है। नैनो-सिलिका मिलाने से कोटिंग फिल्म की यांत्रिक शक्ति में भी सुधार होता है, जिससे यह गिट्टी के प्रभाव से बेहतर तरीके से बच जाती है। ये कोटिंग्स पारंपरिक प्रणालियों के लिए उपयोग की जाने वाली समान स्प्रे प्रक्रियाओं द्वारा स्पाइक्स, बोल्ट हेड्स और फिशप्लेट्स पर लागू की जाती हैं, जो उन्हें मौजूदा उत्पादन लाइनों के साथ संगत रखती है।

ग्राफीन-प्रबलित सतह परतें

ग्राफीन और ग्राफीन -ऑक्साइड योजक दूसरा वास्तविक अनुप्रयोग हैं। एक माइक्रोन मोटी ग्राफीन परत पानी और आयनों के खिलाफ एक प्रभावी बाधा है, और यह सतह को चिकनाई भी देती है: कोटिंग अनुसंधान नियंत्रित परीक्षण स्थितियों के तहत 20-40 प्रतिशत की सीमा में घर्षण में कमी की रिपोर्ट करता है। फास्टनरों के लिए इसका मतलब दो फायदे हैं: जब नट को स्पाइक्स और बोल्ट पर चलाया जाता है तो कम गैलिंग होती है, और जंग के लिए स्टील तक पहुंचने का लंबा रास्ता होता है। ग्राफीन को कोटिंग बाइंडर में जोड़ा जाता है या जस्ता प्रणाली पर एक पतली शीर्ष परत के रूप में लगाया जाता है। एक लाइन पर व्यावहारिक प्रभाव स्थापना के दौरान अधिक सुसंगत टॉर्क नियंत्रण और रखरखाव हटाने के दौरान थ्रेड्स की कम जब्ती है। ध्यान दें कि घर्षण और बाधा डेटा प्रयोगशाला और पायलट कार्य से आते हैं; बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए परत की मोटाई और अनुप्रयोग प्रक्रिया को अभी भी मानकीकृत किया जा रहा है।

उच्च थकान शक्ति के लिए नैनोस्ट्रक्चर्ड स्टील

थकान का जीवन स्टील की सूक्ष्म संरचना पर निर्भर करता है, न कि केवल उसके रसायन विज्ञान पर। नैनोस्ट्रक्चर्ड स्प्रिंग स्टील को नियंत्रित रोलिंग और हीट ट्रीटमेंट के माध्यम से बहुत महीन दाने के आकार में संसाधित किया जाता है, जो थकान की सीमा और दरार की शुरुआत के प्रतिरोध को बढ़ाता है। एक स्पाइक या क्लिप के लिए जिसे लाखों बार मोड़ा और छोड़ा जाता है, सुधार सीधे प्रतिस्थापन से पहले एक लंबी सेवा जीवन में तब्दील हो जाता है, या उसी जीवन के लिए एक छोटे खंड में बदल जाता है, जो हल्के वजन का समर्थन करता है। यह आज उपयोग किए जाने वाले समान स्टील ग्रेड पर एक वृद्धिशील धातुकर्म सुधार है, जिसे विपणन दावों के बजाय थकान परीक्षण द्वारा सत्यापित किया गया है, और यह यहां चर्चा किए गए नैनो अनुप्रयोगों में सबसे अधिक रूढ़िवादी है।

सेल्फ-हीलिंग कोटिंग्स और इनहिबिटर कैप्सूल

सेल्फ{0}हीलिंग स्मार्ट कोटिंग्स सबसे स्पष्ट क्षमता वाली विकासात्मक चरण की तकनीक है। संक्षारण अवरोधक युक्त नैनो कैप्सूल कोटिंग में फैले हुए हैं; जब कोई खरोंच या प्रभाव कोटिंग खोलता है, तो क्षति स्थल पर कैप्सूल टूट जाते हैं और अवरोधक को छोड़ देते हैं, जो उजागर स्टील पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाता है और आगे के क्षरण को धीमा कर देता है। प्रयोगशाला में, सूक्ष्म दरारें और स्क्रिब्स सादे कोटिंग्स की तुलना में संक्षारण में महत्वपूर्ण देरी दिखाते हैं। खुले प्रश्न कैप्सूल शेल्फ जीवन, प्रति वर्ग मीटर लागत और यूवी जोखिम और गिट्टी घर्षण के वर्षों के तहत व्यवहार हैं। यह तकनीक सबसे संक्षारक वातावरण में फास्टनरों के लिए आशाजनक है, लेकिन यह अभी तक एक मानक विनिर्देश आइटम नहीं है, और खरीदारों को सिद्ध प्रणालियों के विकल्प के रूप में इसे स्वीकार करने से पहले वर्तमान परीक्षण साक्ष्य का अनुरोध करना चाहिए।

अनुप्रयोग परिदृश्य और चयन मार्गदर्शन

क्रय निर्णयों के लिए, नियम सरल है: उत्पादन आदेशों के लिए सिद्ध प्रणालियों को निर्दिष्ट करें, कोटिंग की मोटाई, नमक स्प्रे घंटे और थ्रेड घर्षण के लिए बैच परीक्षण रिपोर्ट की आवश्यकता है, और विकास चरण प्रौद्योगिकियों को दस्तावेजी परीक्षणों के साथ पायलट के रूप में मानें, मानकों के विकल्प के रूप में नहीं। एक नैनो कोटिंग स्पाइक की यांत्रिक आवश्यकताओं को नहीं बदलती है, इसलिए फास्टनिंग ड्राइंग में ग्रेड, आयाम और टॉर्क मान अभी भी नियंत्रित होते हैं।

सिद्ध नैनो अनुप्रयोग: नैनो {{0}संशोधित जस्ता {{1}समृद्ध कोटिंग्स, ग्राफीन {{2}प्रबलित शीर्ष परतें और महीन अनाज नैनोसंरचित स्टील।

सेल्फ{0}हीलिंग इनहिबिटर{{1}कैप्सूल कोटिंग्स विकास के चरण में हैं और विनिर्देशन से पहले परीक्षण साक्ष्य की आवश्यकता है।

लेपित सतहों के साथ थ्रेड घर्षण बदलता है, इसलिए आपूर्तिकर्ता के साथ टॉर्क विंडो की पुष्टि करें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या उत्पादन में रेलवे स्पाइक्स पर ग्राफीन कोटिंग का उपयोग पहले से ही किया जा रहा है?

ग्राफीन -संशोधित कोटिंग्स पायलट और शुरुआती व्यावसायिक उपयोग में हैं, ज्यादातर जस्ता प्रणालियों पर शीर्ष परतों के रूप में। कोटिंग अनुसंधान में घर्षण और अवरोध परिणामों को प्रलेखित किया गया है, लेकिन रेल फास्टनरों के लिए मानकीकरण अभी भी जारी है।

नैनो जिंक कोटिंग्स कितना संक्षारण जीवन जोड़ते हैं?

परीक्षण के परिणाम सूत्रीकरण और वातावरण के साथ भिन्न होते हैं; खरीदारों को सामान्य दावों के बजाय कोटिंग विनिर्देश में नमक स्प्रे घंटों पर भरोसा करना चाहिए, और लाइन पर्यावरण के लिए लक्ष्य निर्दिष्ट करना चाहिए।

क्या नैनो कोटिंग्स इंस्टॉलेशन टॉर्क को बदल देती हैं?

वे धागे के घर्षण को बदलते हैं, इसलिए टॉर्क विनिर्देशन को समायोजन की आवश्यकता हो सकती है। आपूर्तिकर्ता को लेपित फास्टनर के लिए घर्षण गुणांक डेटा और अनुशंसित टॉर्क विंडो प्रदान करनी चाहिए।

क्या नैनोस्ट्रक्चर्ड स्टील को वेल्ड किया जा सकता है या क्षेत्र में दोबारा काम किया जा सकता है?

किसी भी मामले में स्प्रिंग स्टील फास्टनरों के लिए फील्ड रीवर्किंग की अनुशंसा नहीं की जाती है; नैनोस्ट्रक्चर्ड ग्रेड को तैयार आपूर्ति की जाती है, और कोई भी ताप इनपुट अनाज की संरचना और थकान प्रदर्शन को बदल देता है।

किसी प्रोजेक्ट के लिए नैनो कोटिंग को मान्य करने का सबसे तेज़ तरीका क्या है?

बैच नमक स्प्रे परीक्षण रिपोर्ट, एक कोटिंग मोटाई माप, और वास्तविक उत्पादन खत्म होने पर एक क्रॉस-कट आसंजन परीक्षण का अनुरोध करें, और पूर्ण स्केल ऑर्डर से पहले लाइन पर एक छोटा पायलट चलाएं।