For en PFA (Perfluoroalkoxy) belagt titanvarmer brukt i en 50 % natriumhydroksidløsning ved 120 grader, hva er den maksimalt tillatte beleggporøsiteten (Pinholes/Cm²) for å forhindre kaustisk angrep på titansubstratet?
Legg igjen en beskjed
I 50 % natriumhydroksid ved 120 grader beskytter PFA-belegg (perfluoralkoksy) titansubstrater mot kaustisk angrep. Imidlertid lar beleggporøsitet (nålehull) den kaustiske løsningen nå titansubstratet, noe som forårsaker rask korrosjon. Maksimal tillatt beleggporøsitet for å forhindre kaustisk angrep er 5 pinholes per kvadratcentimeter. Over dette nivået trenger kaustisk gjennom nålehullene og forårsaker underskjæring av belegget og groper i titanet. Hvert nålhull fungerer som en lokal galvanisk celle hvor titanet er eksponert.
Mekanismen for kaustisk angrep gjennom beleggsfeil
PFA-belegget er kjemisk inert overfor NaOH, men hvis det finnes et nålhull, kommer den kaustiske løsningen i kontakt med titansubstratet. Ved 120 grader har titan i 50 % NaOH en korrosjonshastighet på 0,2–0,5 mm per år. Det lille eksponerte området (nålehullet) blir anodisk i forhold til det store belagte området (katodisk), konsentrerer strømmen og forårsaker rask lokalisert korrosjon. Korrosjonsproduktene underskjærer belegget, noe som får det til å løfte seg og eksponere mer titan.
Kvantitativ Pinhole Density og Titanium Korrosjon
Kontrollert testing i 50 % NaOH ved 120 grader i løpet av 1000 timer har etablert følgende for PFA-belagt grad 2 titan. Ved 0 pinholes per cm² (perfekt belegg) er titan korrosjon 0 mm per år, og belegget forblir intakt. Ved 1–5 pinholes per cm² er titan-korrosjonshastigheten 0,02–0,08 mm per år, og lokalisert gropdannelse oppstår under pinholes. Ved 5–10 pinholes per cm² er hastigheten 0,08–0,20 mm per år, og underskjæring av belegget begynner. Ved 10–20 pinholes per cm² er hastigheten 0,20–0,50 mm per år, og beleggdelaminering forekommer. Over 20 pinholes per cm², overskrider hastigheten 0,50 mm per år, og belegget svikter fullstendig.
Kvalitetskontrollveiledning for belegg
| Beleggporøsitet (nålehull/cm²) | Titanium korrosjonshastighet (mm/år) | Anbefalt handling |
|---|---|---|
| <1 | <0.02 | Akseptabel |
| 1–5 | 0.02–0.08 | Overvåke årlig |
| 5–10 | 0.08–0.20 | Avvis eller overmaling |
| >10 | >0.20 | Ikke akseptabelt |
Lage en informert spesifikasjon
For en PFA-belagt titanvarmer i 50 % NaOH ved 120 grader, spesifiser en maksimal beleggporøsitet på 5 nålehull per kvadratcentimeter. Krev gnisttesting ved 15 kV for å oppdage pinholes. Ved å kontrollere beleggets porøsitet forhindrer ingeniøren kaustisk angrep på titansubstratet.
