F'Magni taż-Żebgħa tat-Tessuti li Tuża Aċidu Formiku (pH 3.5) bħala Aġent ta 'Leveling f'130 grad, Kif Jiġi Riġenerat is-Saff tal-Ossidu tat-Titanju Heating Sheath Wara Kull Ċiklu taż-Żebgħa biex jipprevjeni Degradazzjoni Kumulattiva?

Skambju bażiku-d-disinn tal-heater tat-titanju għaż-żebgħa tat-tessuti
Magni taż-żebgħa tat-tessuti jaħdmu f'130 grad b'aċidu formiku (pH 3.5) bħala aġent ta 'livellar għal żebgħa ta' aċidu fuq suf u najlon. Il-kisi tat-tisħin tat-titanju huma speċifikati għar-reżistenza għall-korrużjoni f'ambjenti aċidi. B'differenza minn ħafna metalli li jonqsu progressivament maż-żmien, is-saff ta 'ossidu passiv tat-titanju (TiO₂) għandu l-abbiltà mhux tas-soltu li jirriġenera kompletament bejn iċ-ċikli taż-żebgħa. Kull ċiklu l-attakk tal-aċidu formiku jista' jnaqqas xi ftit is-saff tal-ossidu (ugwali għal 0.01-0.03 mm kull sena). Waqt it-tkessiħ-down, ixxotta u tlaħliħ bejn iċ-ċikli, l-ossiġnu frisk u l-ilma jmissu l-wiċċ tat-titanju u jirrestawraw saff ta' ossidu sħiħ u stabbli. Din il-proprjetà awto-fejqan tirriżulta fi ftit degradazzjoni kumulattiva u r-rekwiżiti tal-ħxuna tal-ħajt huma ddettati minn forzi mekkaniċi u eskursjonijiet kimiċi rari aktar milli korrużjoni fi stat stabbli. Din ir-riċerka tirrappreżenta l-mekkaniżmu ta 'riġenerazzjoni u r-raġuni li l-ħxuna tal-ħajt tista' titbaxxa meta mqabbla ma 'servizz kontinwu.

Effett fuq l-Integrità Mekkanika: Mekkaniżmu ta 'Riġenerazzjoni ta' Saff ta 'Ossidu
Fl-arja l-film passiv fuq titanju huwa madwar 5 sa 10 nm ħoxnin. F'aċidu formiku f'pH 3.5 u 130 grad is-saff ta 'ossidu jinħall bil-mod b'rata ta' 0.2-0.5 nm/h, li jwassal għal telf ta 'metall ekwivalenti ta' 0.01-0.03 mm/sena. Jekk dan it-tidwib kien kostanti, allura ħajt b'ħxuna ta' 1.0 mm ikollu ħajja ta' konċessjoni għall-korrużjoni ta' 33-100 sena, li bħalissa hija adegwata. L-aħbar it-tajba hija li, bejn iċ-ċikli taż-żebgħa (kull ċiklu huwa normalment 2-4 sigħat, bi tkessiħ, tbattal u tlaħliħ ta '30-60 minuta), il-wiċċ tat-titanju huwa espost għall-arja u l-ilma tat-temperatura ambjentali. F'kundizzjonijiet bħal dawn il-film tal-ossidu se jirriforma għall-ħxuna sħiħa tiegħu fi ftit minuti. Reazzjoni ta' riġenerazzjoni: 2Ti + O2 → 2TiO2 (arja) jew 2Ti + 2H2O → 2TiO2 + 2H2 (ilma). Is-saff tal-ossidu l-ġdid huwa protettiv u strutturat daqs il-qadim. Għalhekk it-telf nett tal-metall għal kull ċiklu mhuwiex id-dissoluzzjoni totali matul iċ-ċiklu sħiħ iżda biss ix-xoljiment fil-ħin espost tal-aċidu ta 'temperatura għolja qabel ma s-saff tal-ossidu jiġi ppenetrat. Is-saff tal-ossidu jiġi riġenerat kontinwament mill-wiċċ tal-metall, għalhekk il-konsum reali tal-metall huwa baxx.

It-testijiet tal-ispektroskopija tal-impedenza elettrokimika (EIS) tat-titanju ċiklat f'130 grad C aċidu formiku (pH 3.5) għal atmosfera ambjentali jiżvelaw li r-reżistenza tal-film passiv tirkupra għal 95% tal-valur oriġinali f'10 min ta 'kuntatt bl-arja. Wara 1,000 ċiklu (3-5 snin ta 'produzzjoni), it-telf totali tal-metall integrat huwa 0.005 mm, valur li ma tantx jidher.

Impatt tal-prestazzjoni termali: L-ebda effett kumulattiv.
Il-proċess ta 'riġenerazzjoni ma jaffettwax il-prestazzjoni termali. Is-saff tal-ossidu huwa rqiq wisq (10 nm) biex ikollu impatt fuq it-trasferiment tas-sħana. Ir-reżistenza konduttiva hija funzjoni tal-ħxuna tal-ħajt, madankollu l-konduttività termali u l-emissività tal-wiċċ tat-titanju mhumiex mibdula mill-proċess ta 'riġenerazzjoni.

Is-sintetizzazzjoni tal-Kummerċ-off: Ħxuna tal-Ħitan Meħtieġa bir-Riġenerazzjoni
Kundizzjoni ta' Espożizzjoni Rata ta' Korrużjoni (ekwivalenti mm/sena)Ħajt Meħtieġa (mm) Noti ta' Ħajja ta' 10 Snin
Immersjoni kostanti (l-ebda ċikliżmu) 0.02 mm/sena 0.8 mm Aċċettabbli
Ċikli tal-lott b'riġenerazzjoni (1,000 ċiklu/sena) 0.005 mm/sena (ekwivalenti kumulattiv) 0.6 mm L-attakk nett jitnaqqas bir-riġenerazzjoni
Taqlib okkażjonali ta' l-aċidu (pH 2.0, 2 sigħat)0.10 mm/taqlib 1.0 mm (jistennew 10 taqlib) Ħtieġa li tippermetti taqlib
Rekwiżit għall-immaniġġjar mekkaniku N/A 0.8 sa 1.0 mm (minimu) Reżistenza għal dents
Rakkomandat għat-tessuti li jmutu Riġenerazzjoni attiva Default 1.0 mm
Għar-robustezza mekkanika (reżistenza għal denting minn moviment tat-tessuti, immaniġġjar tal-installazzjoni) hija rakkomandata ħxuna minima tal-ħajt ta '0.8–1.0 mm anke bit-tiġdid. Ħitan irqaq (0.5–0.7 mm) jistgħu jkunu teoretikament adegwati għall-korrużjoni iżda fraġli wisq għas-servizz tal-magni taż-żebgħa tat-tessuti.

Inġinerija Lil hinn mill-Ħajt: Acid Carryover u Laħlaħ Kwalità tal-Ilma
Il-mekkaniżmu ta 'riġenerazzjoni huwa bbażat fuq il-kwalità tal-ilma tat-tlaħliħ bejn iċ-ċikli. Kloruri fl-ilma tat-tlaħliħ (ilma tal-belt jew minn tneħħija inadegwata tas-soluzzjoni taż-żebgħa) jistgħu jinterferixxu ma' repassivazzjoni. Il-joni tal-klorur jassorbu fuq il-wiċċ tat-titanju u jistgħu jdewmu jew jinibixxu r-riġenerazzjoni sħiħa tal-ossidu. Iċ-ċiklu tat-tlaħliħ ikun rapidu u komplut jekk jintuża ilma dejonizzat jew reverse osmosis. Ukoll, it-trasferiment tal-aċidu - aċidu formiku maqbud fi xquq jew taħt depożiti - ikompli jnaqqar it-titanju matul il-ħin tal-espożizzjoni tal-arja. Dan ir-riskju jiġi evitat permezz ta' drenaġġ u bexx xieraq tal-wiċċ tal-heater qabel l-espożizzjoni għall-arja. Il-ħxuna tal-ħajt għandha tkun hekk li tippermetti libertà żgħira (0.2 sa 0.3 mm) għal trasferiment ta' aċidu possibbli.

Konklużjoni: ħajt ta '1.0 mm huwa biżżejjed minħabba r-riġenerazzjoni
F'magna taż-żebgħa tat-tessuti li tutilizza l-aċidu formiku (pH 3.5) f'130 grad is-saff ta 'ossidu tal-kisja tat-tisħin tat-titanju huwa totalment riġenerat bejn kull ċiklu ta' mewt waqt it-tkessiħ, ixxotta u t-tlaħliħ. Din il-propr Ħxuna tal-ħajt ta '1.0 mm tippermetti aktar minn 100 sena ta' konċessjoni ta 'korrużjoni, ferm ogħla mill-ħajja ppjanata ta' 10-15-il sena għall-proċess taż-żebgħa. Il-ħxuna tal-ħajt hija għalhekk magħżula biex tipprovdi robustezza mekkanika (biex tipprevjeni denting ikkawżat minn moviment tat-tessuti) aktar milli reżistenza għall-korrużjoni. L-ispeċifikazzjoni rakkomandata hija għant tat-titanju ta 'Grad 2, ħxuna tal-ħajt ta' 1.0 mm, bi tlaħliħ bl-ilma dejonizzat bejn iċ-ċikli. Ħitan eħxen (1.5-2.0 mm) ma jżidux mal-protezzjoni kontra l-korrużjoni u għandhom jiġu evitati biex jiffrankaw l-ispiża u l-piż. Meta tispeċifika ħiters għal magni taż-żebgħa tat-tessuti semmi l-frekwenza taċ-ċiklu u laħlaħ il-kwalità tal-ilma biex tiggarantixxi li l-kriterji għar-riġenerazzjoni huma sodisfatti iżda agħżel 1.0 mm bħala l-ħxuna standard adegwata għall-korrużjoni.