Per a un escalfador de titani recobert de PFA (perfluoroalcoxi) utilitzat en una solució d'hidròxid de sodi al 50% a 120 graus, quina és la porositat màxima del recobriment (forats/cm²) per evitar l'atac càustic al substrat de titani?
Deixa un missatge
En hidròxid de sodi al 50% a 120 graus, els recobriments de PFA (perfluoroalcoxi) protegeixen els substrats de titani de l'atac càustic. Tanmateix, la porositat del recobriment (forats) permet que la solució càustica arribi al substrat de titani, provocant una corrosió ràpida. La porositat màxima del recobriment per evitar l'atac càustic és de 5 forats per centímetre quadrat. Per sobre d'aquest nivell, la càustica penetra a través dels forats i provoca la socavació del recobriment i la perforació del titani. Cada forat actua com una cèl·lula galvànica local on queda exposat el titani.
El mecanisme d'atac càustic a través de defectes de recobriment
El recobriment de PFA és químicament inert al NaOH, però si hi ha un forat, la solució càustica entra en contacte amb el substrat de titani. A 120 graus, el titani en NaOH al 50% té una taxa de corrosió de 0,2-0,5 mm per any. La petita àrea exposada (el forat) esdevé anòdica a la gran àrea recoberta (catòdica), concentrant el corrent i provocant una ràpida corrosió localitzada. Els productes de corrosió socavan el recobriment, fent que s'aixequi i exposa més titani.
Densitat estenopeica quantitativa i corrosió del titani
Les proves controlades en NaOH al 50% a 120 graus durant 1.000 hores han establert el següent per al titani de grau 2 recobert de PFA-. A 0 forats per cm² (recobriment perfecte), la corrosió del titani és de 0 mm per any i el recobriment es manté intacte. A 1-5 forats per cm², la taxa de corrosió del titani és de 0,02-0,08 mm per any, i es produeixen picades localitzades sota els forats. A 5-10 forats per cm², la taxa és de 0,08 a 0,20 mm per any i comença el retallament del recobriment. A 10-20 forats per cm², la velocitat és de 0,20-0,50 mm per any i es produeix una delaminació del recobriment. Per sobre de 20 forats per cm², la taxa supera els 0,50 mm per any i el recobriment falla completament.
Guia de control de qualitat del recobriment
| Porositat del recobriment (forats/cm²) | Taxa de corrosió del titani (mm/any) | Acció recomanada |
|---|---|---|
| <1 | <0.02 | Acceptable |
| 1–5 | 0.02–0.08 | Supervisar anualment |
| 5–10 | 0.08–0.20 | Rebutjar o recobrir |
| >10 | >0.20 | No acceptable |
Elaboració d'una especificació informada
Per a un escalfador de titani recobert de PFA-en NaOH al 50% a 120 graus, especifiqueu una porositat màxima de recobriment de 5 forats per centímetre quadrat. Requereix prova d'espurna a 15 kV per detectar forats. Mitjançant el control de la porositat del recobriment, l'enginyer evita l'atac càustic al substrat de titani.
