Hoe verandert het opgeloste zuurstofniveau (0,5 ppm versus . 5 ppm) voor een titanium-hittestaaf die werkt in een oplossing van 50% kaliumcarbonaat bij 110 graden, de stabiliteit van de titanaatpassiveringslaag?
Laat een bericht achter
In 50% kaliumcarbonaat (K₂CO₃) vormt zich bij 110 graden een beschermende laag kaliumtitanaat (K₂TiO₃) op het titaniumoppervlak. Opgeloste zuurstof (DO) is van cruciaal belang voor de vorming van titanaat. Bij lage DO (0,5 ppm) is de titanaatlaag dun (0,1–0,5 µm) en poreus, wat een slechte bescherming biedt. Bij hoge DO (5 ppm) is de laag dikker (1–3 µm) en dichter, waardoor de corrosiesnelheid met 5–10× afneemt.
Kwantitatieve passivatielaagstabiliteit versus opgeloste zuurstof
In 50% K₂CO₃ bij 110 graden gedurende 1000 uur:
| DOEN (ppm) | Titanaatlaagdikte (μm) | Corrosiesnelheid (mm/jaar) | Oppervlakteconditie |
|---|---|---|---|
| 0 (ontlucht) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Donker, poreus |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Grijs, matig |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Lichtgrijs |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Helder, beschermend |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Helder, stabiel |
Effect van temperatuur op DO-vereiste
| Temperatuur (graad) | Minimale DO voor stabiele passivatie (ppm) | Aanbevolen DO (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Gids voor opgeloste zuurstofbeheer
| Gemeten DO (ppm) | Stabiliteit van de Titanate-laag | Aanbevolen actie |
|---|---|---|
| >5 | Uitstekend | Geen |
| 3–5 | Goed | Wekelijks monitoren |
| 1–3 | Marginaal | Blaas lucht |
| 0.5–1 | Arm | Verhoog de beluchting |
| <0.5 | Onstabiel | Herontwerp; oxidatiemiddel toevoegen |
Technische aanbeveling
Voor 50% K₂CO₃ bij 110 graden moet de opgeloste zuurstof boven de 5 ppm worden gehouden door lucht te spoelen. Door de DO te beheersen, bevordert de ingenieur een stabiele, beschermende kaliumtitanaatlaag.
