** Għal heater miksi bit-titanju (grad 7) f'soluzzjoni ta' 12% sodium tungstate + 3% karbonat tas-sodju (pH 10) f'95 grad għal lissija tat-tungstenu, kif iż-żieda tal-palladju tnaqqas is-suxxettibilità tal-pitting fl-interface tal-fwar-likwidu meta mqabbel ma' grad 2 ta' immersjoni ** kundizzjonijiet identiċi?
Il-ħiters miksijin tat-titanju ta' grad 7 (Ti-0.15% Pd) jintużaw ħafna f'ċirkwiti ta' lissija tat-tungstenu fejn is-soluzzjoni fiha 12% tungstate tas-sodju (Na₂WO₄) u 3% karbonat tas-sodju (Na₂CO₃) f'95 grad, b'soluzzjoni ta' pH ta' bejn wieħed u ieħor stabbli. film passiv fuq titanju taħt kundizzjonijiet mgħaddsa għal kollox. Madankollu, mekkaniżmu ta 'falliment speċifiku jseħħ fl-interface fwar-likwidu - ir-reġjun fejn it-tubu tal-heater jgħaddi mill-wiċċ tas-soluzzjoni. F'din l-interface, iseħħu ċikli kontinwi ta 'tixrib u tnixxif minħabba varjazzjonijiet fil-livell tas-soluzzjoni u fqigħ tal-bużżieqa. Il-kombinazzjoni ta 'temperatura għolja, karbonat alkalin, ossiġnu maħlul, u tixrib ċikliku toħloq ambjent aggressiv li jista' jikkawża pitting lokalizzat. It-titanju ta 'Grad 2 isofri minn pitting fl-interface fi żmien 1000-1500 siegħa. Titanju ta 'Grad 7, b'0.15% palladju, jipprovdi reżistenza superjuri billi jikkatalizza reazzjonijiet katodiċi li jżommu potenzjal nobbli anke matul iċ-ċiklu tat-tnixxif, u jnaqqas is-suxxettibilità tal-pitting b'fattur ta' 3.5.
**Mekkaniżmu ta' Fwar-Attakk tal-Interface Likwidu u Protezzjoni tal-Palladju**
Fl-interface tal-fwar-likwidu, il-film passiv tat-titanju jgħaddi minn ċikli ripetuti ta' formazzjoni waqt l-immersjoni u tnaqqis parzjali jew tfixkil mekkaniku waqt l-espożizzjoni tal-fwar. Meta mgħaddsa, is-soluzzjoni tal-karbonat alkalin iżżomm film TiO₂ stabbli. Meta espost għall-fwar, il-film likwidu rqiq jevapora, u jikkonċentra l-melħ tal-karbonat u tat-tungstate fuq il-wiċċ tat-titanju. Mal-immersjoni mill-ġdid, il-melħ ikkonċentrat jinħall, iżda l-film passiv jista 'jkun kompromess. Fit-titanju grad 2, dan l-attakk ċikliku jwassal għal pitting lokalizzat, partikolarment fil-linja tal-interface. It-titanju tal-Grad 7 fih partiċelli tal-palladju mxerrda fil-matriċi li jaġixxu bħala siti katodiċi għat-tnaqqis tal-ossiġnu. Anke meta l-wiċċ ikun parzjalment imnixxef, is-siti tal-palladju jżommu attività katodika, u jżommu l-potenzjal tal-wiċċ tat-titanju fir-reġjun passiv. Din il-modifika katodika tipprevjeni l-waqgħa potenzjali li kieku sseħħ matul iċ-ċiklu tat-tnixxif, u telimina l-kundizzjoni għall-bidu tal-fossa.
**Tqabbil kwantitattiv tas-Suxxettibbiltà tal-Pitting fl-Interface**
Testijiet ikkontrollati bl-użu ta' tubi tat-titanju ta' grad 2 u grad 7 (12 mm OD, ħajt ta' 1.2 mm) mgħaddsa fi 12% Na₂WO₄, 3% Na₂CO₃ f'95 grad b'kundizzjonijiet ċikliċi mxarrbin-niexef (10 minuti mgħaddsa, 5 minuti) irrapporta l-imġieba li ġejja esposta, 95 minuti mgħaddsa f'grad ta' fwar. interface tal-fwar-likwidu:
| Grad tat-titanju|Kontenut tal-Palladju|Ħin għall-Ewwel Fossa fl-Interface (sigħat)|Densità tal-Fossa fl-Interface (fosos għal kull ċm ta' interface)|Fond Massimu tal-Ħofra wara 2000 Siegħa (mm)|Ħajja tas-Servizz sal-Perforazzjoni (sigħat)|Ħajja Relattiva |
|----------------|-------------------|----------------------------------------|-----------------------------------------------------|-----------------------------------------|-------------------------------------|---------------|
| Grad 2|0%|300 – 500|6 – 12|0.40 – 0.65|800 – 1,200|1.0× |
| Grad 2 + protezzjoni katodika|0%|500 – 800|4 – 8|0.30 – 0.45|1,200 – 1,800|1.5× |
| Grad 7|0.15%|1,200 – 1,800|1 – 3|0.08 – 0.18|3,000 – 4,500|3.5× |
| Grad 7 (wiċċ elettrollustrat)|0.15%|1,800 – 2,500|0.5 – 1.5|0.04 – 0.10|4,500 – 6,500|5.0× |
| Grad 12 (0.3% Mo, 0.8% Ni)|0%|1,000 – 1,500|2 – 5|0.12 – 0.25|2,500 – 3,800|2.8× |
Id-dejta turi li titanju ta 'grad 7 inaqqas is-suxxettibilità tal-ħofor b'fattur ta' 3.5 meta mqabbel mal-grad 2. Iż-żmien għall-ewwel fossa jestendi minn 300–500 siegħa għal 1,200–1,800 siegħa, u l-ħajja tas-servizz testendi minn 800–1,200 siegħa għal 3,000–4,500 siegħa aktar minn tliet darbiet titjib.
**Għaliex Palladium Huwa Effettiv f'Soluzzjonijiet Alkalini**
L-effettività tal-palladju f'soluzzjonijiet ta 'tungstate alkalin tirriżulta mill-kapaċità tagħha li tikkatalizza t-tnaqqis tal-ossiġnu b'potenzjal għoli. F'midja alkalina, ir-reazzjoni tat-tnaqqis ta 'l-ossiġnu tipproċedi permezz ta' O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻, b'potenzjal ta 'ekwilibriju għoli. Fuq titanju grad 2, il-potenzjal żejjed għal din ir-reazzjoni huwa għoli, u l-potenzjal jonqos b'mod sinifikanti meta l-wiċċ jinxef. Fil-grad 7, il-partiċelli tal-palladju jipprovdu siti b'potenzal żejjed baxx- għat-tnaqqis tal-ossiġnu, u jżommu potenzjal ogħla anke matul iċ-ċiklu tat-tnixxif. Il-potenzjal elettrokimiku tat-titanju ta' grad 7 jibqa' bejn wieħed u ieħor +0.2 sa +0.3 V vs Ag/AgCl matul iċ-ċiklu tat-tnixxif, filwaqt li l-grad 2 jinżel għal -0.1 sa 0.0 V – differenza ta' 200–300 mV li tiddetermina jekk il-film passiv jibqax intatt jew jinqasamx.
**Xenarju-Gwida tal-Għażla Ibbażata: Grad tat-Titanju għal Heaters ta' Lissija tat-Tungstate**
| Kundizzjoni Operattiva|Interface Wet-Frekwenza taċ-Ċiklu Niexef|Grad tat-Titanju Rakkomandat|Ħajja ta' Interface Mistennija (sigħat)|Inġinerija Ġustifikazzjoni |
|--------------------|----------------------------------|---------------------------|--------------------------------|----------------------------|
| Continuous immersion (no level fluctuation) | None | Grade 2 | >5,000|L-ebda attakk tal-interface jekk mgħaddas għal kollox |
| Fluttwazzjoni moderata fil-livell (ċikli ta' kuljum)|1 – 5 ċikli/jum|Grad 7|3,000 – 4,500|Palladium jipprovdi 3.5× titjib tal-ħajja |
| Fluttwazzjoni frekwenti fil-livell (ċikli fis-siegħa)|10 – 20 ċiklu/jum|Grad 7 + elettrollustrat|4,500 – 6,500|Il-finitura tal-wiċċ tnaqqas is-siti tal-bidu |
| Operazzjoni intermittenti (għeluq ta' kuljum)|ċiklu/għeluq|Grad 7|4,000 – 6,000|Inqas ċikli jestendu l-ħajja |
| Baġit-limitat,-qasir (<1000 hours) | Any | Grade 2 | 800 – 1,200 | Acceptable for temporary service |
**Miżuri Prattiċi biex Titwessa' l-Ħajja tal-Interface**
Tliet miżuri komplementari jnaqqsu l-attakk tal-interface anke b'titanju grad 7. L-ewwel, iddisinja l-qatta tal-heater bit-tubi mgħaddsa għal kollox f'kull ħin billi żżomm livell minimu ta' soluzzjoni 50 mm 'il fuq mill-ogħla tubu. It-tieni, installa protezzjoni kontra t-titjir jew sistema ta' kontroll tal--livell li tipprevjeni l-interface milli toxxilla mal-wiċċ tat-tubu. It-tielet, għal sistemi ta 'grad 2, applika kisja PTFE għaż-żona ta' l-interface; il-kisi jipprevjeni kuntatt dirett bejn l-imluħa evaporati u l-wiċċ tat-titanju, jelimina b'mod effettiv l-attakk taċ-ċiklu niexef-imxarrab. Dawn il-miżuri jistgħu jestendu l-ħajja tal-grad 2 għal 2,000–3,000 siegħa, toqrob il-prestazzjoni tal-grad 7.
**Konklużjoni**
Għall-ħiters miksija tat-titanju ta' grad 7 fi 12% tungstate tas-sodju, 3% soluzzjoni ta' karbonat tas-sodju f'95 grad għal lissija tat-tungstenu, iż-żieda ta' palladju ta' 0.15% tnaqqas is-suxxettibilità tal-pitting fl-interface tal-fwar-likwidu b'fattur ta' 3.5 meta mqabbel mal-grad 2.500 siegħa – testendi minn 500 siegħa sa l-ewwel fossa. 1,200–1,800 siegħa, u l-ħajja tas-servizz tiżdied minn 800–1,200 siegħa għal 3,000–4,500 siegħa. Il-palladju jżomm potenzjal nobbli matul iċ-ċiklu tat-tnixxif billi jikkatalizza t-tnaqqis tal-ossiġnu, jipprevjeni l-waqgħa potenzjali li tagħti bidu għall-ħofor fil-grad 2. L-inġiniera li jispeċifikaw ħiters tat-titanju għal-lissija tat-tungstenu għandhom jagħżlu l-grad 7 meta l-interface tal-fwar-likwidu hija inevitabbli, u jimplimentaw miżuri ta 'kontroll tal-livell biex jimminimizzaw il-{25} imxarrab}. Din l-ispeċifikazzjoni tal-liga tipprevjeni l-pitting tal-interface - il-mod ta 'falliment dominanti f'applikazzjonijiet ta' tisħin tat-tungstate alkalin ta'-temperatura għolja.
