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化工氯碱领域用钛管盘管的耐蚀性表面处理方法
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化工氯碱领域用钛管盘管的耐蚀性表面处理方法

发布时间 :2023-02-03 17:00:38 浏览次数 :

由于钛管、钛盘管等材料自身具有有较好的耐蚀性,一般不进行进一步提高其耐蚀性的表面处理,但为了防止钛在较易受腐蚀的盐酸、硫酸等非氧化性酸水溶液中的全面  腐蚀和防止在NaCl水溶液中的间隙腐蚀和点蚀,有时采用表面处理的方法。

钛管

钛在高温大气中放置,其氧化膜会随温度的升高、时间的延长而增厚。大气氧化处理对钛的全面腐蚀、问隙腐蚀都有效,方法比较简便,但耐久性不十分  可靠,这是因为大气氧化处理仅使氧化膜增厚,纯钛在腐蚀环境中,增厚的氧化膜随时间的延长而变薄,最终导致腐蚀。其耐蚀性能维持的时间由大气氧  化处理条件以及腐蚀环境的苛刻程度所决定,具体预测这个时间很困难。要求长期稳定运转的部件材料一般不大采用这种方法。氧化层的厚度会影响纯  钛的断裂特性,氧化层越厚,韧性降低越明显钛的耐蚀性依靠表面形成的氧化膜来维持。这种氧化膜的生成反应,一般由下式表示,即: 

Ti+2H2O-TiO2+4H++4e

这一反应是阳极反应,因此,只要提高钛的电位就可使此反应进一步向右方向进行,这意味着钛的氧化膜的稳定性和耐蚀性的提高。但提高钛电位,必须  从外部施加高电压,但是面积大时,施加均匀电压比较困难,所以不常采用,一般地,贵金属在苛刻的环境下也不腐蚀,显高电位。利用这一点,在钛表面涂  覆贵金属,钛的电位就向电位高的方向,从而提高其耐蚀性。

2、贵金属镀层

在贵金属中,通常采用较便宜的Pd、Ru或者它们的氧化物(PdO、RuO2)进行钛的涂覆。在钛上涂覆贵金属或其氧化物钛涂覆Pd以及PdO/TiO2的工艺如下: 

涂覆Pd:脱脂->酸洗(HF水容液)->水洗->酸洗(硫酸水溶液)->在氯化钯水溶液中浸渍->涂硝酸铵钯水溶液->热处理(300~800℃)。

涂覆PdO/TiO2:脱脂->500℃,5min热处理->涂氯化钯->热处理(250℃)->理(400~700℃)

钛盘管

在钛上涂覆贵金属或其氧化物对改善其耐蚀性极其有效,涂覆处理材料的耐蚀性可与Ti0.15Pd合金匹敌。这种处理的缺点是在流体或含有固型物的流体  中长期使用时,贵金属膜会从钛表面剥离,尽管这种剥离甚少,由于剥离及成本问题,贵金属涂覆主要使用于法兰面、管板和管的接触面等形成间隙的部  分,以防止发生间隙腐蚀。

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