耐氯离子腐蚀材料

更新:2018-12-16 11:02:52      点击:
  • 产品品牌   抗耐牌
  • 产品型号   KN17
  • 产品描述

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产品介绍
一、钛属于贵重金属,它的相对密度较小、强度高、比强度高。在特定的环境下有着优良的耐氯离子腐蚀性能。
钛和钛合金在湿氯气中的耐蚀性超过其他常用金属,这是因为氯具有强烈的氧化作用,钛和钛合金在湿氯中能处于稳定的钝态,为了维持钛在氯气中的钝性,需要一定的含水量。临界含水量与氧气压力、流速、温度等因素有关,也与钛设备或零部件的形状尺寸以及钛表面机械损坏程度有关。
钛和钛合金在干氯气中,甚至在0℃以下也会发生剧烈反应生成四氯化钛,并有着火危险。钛和钛合金在干氯气中的破坏一经开始,反应是崩溃性的,再加入水也不能阻止反应的进行。

图(1)化工厂搪瓷反应釜被氯离子腐蚀严重,采用北京耐默公司生产的KN17现场修复
因此,关于氯与钛的反应可以简单的解释:钛与氯反应生成四氯化钛:四氯化钛与水作用生成氢氧化钛,它是一种非挥发性的物质,而且成为一种膜牢固附着在钛的表面,这一反应是极稳定的反应,而且表面膜在湿氯中极为稳定。因而钛在湿氯中具有优异的耐蚀性,其稳定性与氯气中含水量密切相关。
二、奥氏体不锈钢,由于铬、镍含量高,是最耐腐蚀的不锈钢之一,并具有很好的机械性能。(碳含量被控制在0.03%以下),以避免在临界温度范围(430~900℃)内碳化铬的晶界沉淀,在焊后提供特别好的耐蚀性。但耐氯离子点腐蚀的能力较差。

图(2)化工厂反应釜生产车间,腐蚀太严重,需要及时修复
   氯离子对不锈钢钝化膜的破坏,处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,平衡便受到破坏,溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20~30μm),这些小蚀坑称为孔蚀核,亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。金属钝化区随氯离子浓度增大而减小。
点腐蚀形成的过程,点蚀首先从亚稳态孔蚀行为开始。不锈钢表面的各种缺陷如表面硫化物夹杂、晶界碳化物沉积、表面沟槽处等地方,钝化膜首先遭到破坏露出基层金属出现小蚀孔(孔径多在20~30μm),这就是亚稳态孔核,成为点腐蚀生成的活性中心。随着腐蚀的进行,孔口介质的pH值逐渐升高,水中的可溶性盐如Ca(HCO3)2将转化为CaCO3沉淀,结果锈层与垢层一起在孔口沉积形成一个闭塞电池,这样就使孔内外物质交换更困难,从而使孔内金属氯化物更加浓缩,最终蚀孔的高速深化可把金属断面蚀穿。这种由闭塞电池引起孔内酸化从而加速腐蚀的作用称为“自催化酸化作用”。
钝化膜是保护不锈钢的主要屏障,但另一方面具有钝化特性的金属或合金,钝化能力越强则对孔蚀的敏感性越高,不锈钢较碳钢易发生点腐蚀就是这个道理。孔蚀的发生和介质中含有活性阴离子或氧化性阳离子有很大关系。
大多数的孔蚀事例都是在含有氯离子或氯化物介质中发生的。实验表明,在阳极极化条件下,介质中只要含有氯离子便可使金属发生孔蚀。所以氯离子又称为孔蚀的“激发剂”,而且随着介质中氯离子浓度的增加,孔蚀电位下降,使孔蚀容易发生,而后又容易加速进行。

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