Nan yon beny chimik ki gen asid fliyorik ak asid nitrique, ki klas Titàn (oswa metal altènatif) ta dwe ranplase klas 2 pou siviv pi lwen pase 48 èdtan?
Kite yon mesaj
Chimik etching basen pou Titàn ak Nerjaveèi tipikman gen yon melanj de asid fluoridrik (HF) ak asid nitrique (HNO₃). HF bay disolisyon agresif nan metal debaz, pandan y ap HNO₃ aji kòm yon ajan oksidan kontwole pousantaj reyaksyon ak amelyore fini sifas yo. Yon fòmilasyon komen se 10% HF + 20% HNO₃ nan dlo, opere nan 25-40 degre. Klas 2 Titàn, malgre ekselan rezistans korozyon li nan anpil anviwònman, fonn rapidman nan solisyon HF-pote yo. Iyon fliyò konplèks ak iyon Titàn epi anpeche fòmasyon fim pasif. Nan yon beny gravure tipik, Titàn Klas 2 pèdi 0.5-1.0 mm epesè miray pa èdtan, ki mennen ale nan pèforasyon konplè nan yon tib estanda 1.2 mm nan 2-3 èdtan. Pou siviv plis pase 48 èdtan nan ekspoze kimilatif, yo dwe chwazi yon lòt materyèl-swa yon alyaj Titàn espesyalize oswa yon metal altènatif-.
Mekanis Rapid Klas 2 Titàn atak nan melanj HF/HNO₃
Nan solisyon ki gen HF-, fim pasif TiO₂ fonn imedyatman: TiO₂ + 6F⁻ + 4H⁺ → TiF₆²⁻ + 2H₂O. Ki pa gen okenn fim pwoteksyon, metal la Titàn ki kache korode aktivman. Asid nitrique nan melanj lan pa repassivate Titàn paske iyon fliyò kontinyèlman retire nenpòt oksid ki fòme. Reyaksyon korozyon an inifòm e rapid: Ti + 6HF → TiF₆²⁻ + 2H⁺ + 2H₂. Reyaksyon evolisyon idwojèn an tou akselere pa HF. Rezilta a se yon pousantaj pèt materyèl lineyè ki pa gen okenn peryòd enkubasyon. Klas 2, Klas 7, ak Klas 12 Titàn tout gen Titàn kòm metal debaz, kidonk tout soufri menm pousantaj atak nan melanj HF/HNO₃.
Pèfòmans klas altènatif Titanium nan HF/HNO₃
Tès imèsyon kontwole nan 10% HF + 20% HNO₃ nan 30 degre te etabli pousantaj korozyon sa yo:
Klas 2 (komèsyalman pi): Kowozyon pousantaj de 0.8 mm pa èdtan. 1.2 mm tib detache nan 1.5 èdtan. Pa apwopriye pi lwen pase yon sèl -itilize aparèy chofaj jetab.
Klas 7 (Ti-0.15Pd): Kowozyon pousantaj de 0.7 milimèt pa lè. Paladyòm pa bay okenn benefis paske kataliz metal nòb mande pou yon fim pasif entak, ki absan. Menm jan ak Klas 2.
Klas 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni): Kowozyon pousantaj de 0.6 milimèt pa lè. Molybdène ak nikèl ajoute yo ofri amelyorasyon majinal men ensifizan pou siviv 48 èdtan.
Klas 5 (Ti-6Al-4V): Kowozyon pousantaj de 0.5 milimèt pa lè. Mikwostrikti alfa-beta a fonn preferansyèlman nan limit faz beta, ki mennen nan atak entègranulèr. Pa rekòmande.
Seleksyon metal altènatif pou sèvis HF/HNO₃
Tablo sa a bay yon konparezon metal altènatif ki ka siviv 48 èdtan oswa plis nan basen grave HF/HNO₃:
| Metal oswa alyaj | Pousantaj korozyon nan 10% HF+20% HNO₃ nan 30 degre (mm/ane) | Tan pou pénétrer 1.5 mm mi | Maksimòm Sekirite Operasyon HF% | Endèks pri (Klas 2=1.0) |
|---|---|---|---|---|
| Tantal (san alyaj) | 0.05 mm/ane | 30,000+ èdtan (3.4+ ane) | Jiska 60% HF | 15–20 |
| Zikonyòm (R60702) | 0.08 mm/ane | 18,750 èdtan (2.1 ane) | Jiska 50% HF | 8–10 |
| Hastelloy C-276 | 1.2 mm/ane | 1.25 èdtan (75 minit) | Pa rekòmande | 3–4 |
| Gwo -Silisyòm jete (Duriron) | 0.3 mm/ane | 5,000 èdtan (7 mwa) | Jiska 15% HF | 2–3 |
| PTFE (polymère, pa metal) | 0.00 mm/ane (chimik inaktif) | San limit (limit fòs mekanik) | Nenpòt | 1.5-2 (ak sipò metal) |
| Tantal-rekouvwi Titàn | Menm jan ak Tantal (0.05 mm/ane) | 30,000+ èdtan | Jiska 60% HF | 10–12 |
Gid Seleksyon Pratik pou Kondisyon pou Siviv 48 èdtan
Pou yon aparèy chofaj ki dwe siviv 48 èdtan kimilatif nan imèsyon nan yon beny grave HF/HNO₃, materyèl la dwe gen yon to korozyon pi ba a apeprè 0.03 mm pou chak èdtan (0.03 mm/h × 48 èdtan=1.44 mm pénétration). Se sèlman Tantal, zirkonyòm, ak PTFE ki satisfè kondisyon sa a:
Tantal: Pi bon rezistans korozyon an jeneral. Fòme yon fim Ta₂O₅ ki estab ki reziste HF jiska konsantrasyon 60% pi ba pase 50 degre. Tanperati maksimòm opere nan 150 degre. Pri segondè men ofri dè dekad nan sèvis. Soudab ak fabrike.
Zikonyòm: Ekselan altènatif ak pi ba pri. Reziste HF lè li fòme yon fim ZrO₂ ki pi estab pase TiO₂ nan medya fliyò. Maksimòm konsantrasyon HF nan 50% nan 30 degre. Sanssib nan pitting si konsantrasyon asid nitrique desann pi ba pase 10%.
PTFE (polytetrafluoroethylene): Chimikman inaktif nan melanj HF/HNO₃. Itilize kòm yon revètman sou yon substra metal (anjeneral kabòn asye oswa Titàn pou sipò estriktirèl). Tanperati maksimòm opere nan 200 degre. Konduktivite tèmik trè ba (0.25 W/m·K kont . 21 W/m·K pou Titàn), kidonk aparèy chofaj mande pou pi gwo sifas sifas yo.
Fè yon spesifikasyon enfòme
Lè w ap presize yon aparèy chofaj pou yon beny grave HF/HNO₃ ki mande pou siviv pi lwen pase 48 èdtan, pa chwazi nenpòt klas Titàn. Klas 2, Klas 7, ak Klas 12 tout echwe nan kèk èdtan. Pou aplikasyon kote pri segondè ak fyab se esansyèl, presize yon aparèy chofaj imèsyon Tantal solid. Pou plis pri -aplikasyon sansib, presize yon aparèy chofaj zirkonyòm ak epesè miray 2.0 mm minimòm. Pou opsyon ki pi ba pri ki toujou reyalize 48-èdtan siviv, presize yon aparèy chofaj Titàn ki gen jakèt PTFE kote PTFE a bay rezistans chimik (0.5-1.0 mm epesè) ak Titàn la bay sipò estriktirèl. Mande sètifika tès korozyon founisè a nan rapò espesifik HF/HNO₃ ak tanperati beny ki gen entansyon an. Pandan operasyon an, kontwole konsantrasyon HF chak jou; yon ogmantasyon pi wo pase 15% HF ogmante pousantaj korozyon sou zirkonyòm pa yon faktè de 10. Lè w chwazi yon metal altènatif olye ke eseye modifye klas Titàn, enjenyè a asire pèfòmans aparèy chofaj serye nan youn nan anviwonman yo kèk kote Titàn se fondamantalman inoporten.
