110 ڈگری پر 50% پوٹاشیم کاربونیٹ محلول میں چلنے والی ٹائٹینیم ہیٹ راڈ کے لیے، تحلیل شدہ آکسیجن کی سطح (0.5 پی پی ایم بمقابلہ. 5 پی پی ایم) ٹائٹینیٹ پیسیویشن لیئر کے استحکام کو کیسے بدلتی ہے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
50% پوٹاشیم کاربونیٹ (K2CO3) میں 110 ڈگری پر ٹائٹینیم کی سطح پر پوٹاشیم ٹائٹانیٹ (K2TiO3) کی حفاظتی کوٹنگ بنتی ہے۔ تحلیل شدہ آکسیجن (DO) ٹائٹینیٹس کی پیداوار کا ایک اہم عنصر ہے۔ کم ڈی او (0.5 پی پی ایم) پر ٹائٹینیٹ کی تہہ پتلی (0.1-0.5µm) اور غیر محفوظ ہوتی ہے اور ناکافی تحفظ فراہم کرتی ہے۔ زیادہ DO (5 ppm) پر، تہہ موٹی (1–3 µm) اور گھنی ہوتی ہے اور سنکنرن کی شرح کو 5–10 گنا کم کرتی ہے۔ ٹائٹینیٹ پرت TiO₂ + K₂O → K₂TiO₃، K₂O K₂CO₃ کے ٹوٹنے سے حاصل ہونے والے رد عمل سے تیار ہوتی ہے۔
ٹائٹینیٹ پرت کی تشکیل کے طریقہ کار پر تحلیل آکسیجن کا اثر
TiO2 کی نشوونما کے لیے ٹائٹینیم کی سطح کو غیر فعال حالت میں رکھنے کے لیے آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے۔ TiO 2 K 2 CO 3 کی موجودگی میں K 2 TiO 3 . آکسیجن-کی کمی کے نتیجے میں TiO$_2$ کی پتلی اور عیب دار تہہ پیدا کرنے کے لیے رد عمل ظاہر کرتا ہے، اور اس لیے K$_2$TiO$_3$ کی ایک پتلی اور عیب دار تہہ بنتی ہے۔ کم ڈی او پر کوٹنگ پھٹے اور غیر محفوظ ہوتی ہے اور سنکنرن کو جاری رکھنے کی اجازت دیتی ہے۔ ہائی ڈی او پر پرت مسلسل بڑھتی ہے اور حفاظتی ہوتی ہے۔ مستحکم حالت میں سنکنرن کی شرح کو ٹائٹینیٹ پرت کے ذریعے آکسیجن کے پھیلاؤ کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔
مقداری ٹائٹینیٹ پرت کی خصوصیات تحلیل شدہ آکسیجن کے کام کے طور پر
درج ذیل کو گریڈ 2 ٹائٹینیم کے لیے 110 ڈگری پر 50% K2CO3 میں کنٹرول ٹیسٹنگ کے ذریعے قائم کیا گیا ہے۔ 1,000 گھنٹے کے لیے۔ 0 ppm DO (deaerated) پر titanate تہہ کی موٹائی 0.05–0.1 µm ہے، سنکنرن کی شرح 0.15–0.30 ملی میٹر/سال ہے اور سطح سیاہ اور غیر محفوظ ہے۔ 0.5 پی پی ایم ڈی او پر موٹائی 0.1-0.3 مائکرون ہے، سنکنرن کی شرح 0.08-0.15 ملی میٹر/سال ہے اور سطح خاکستری اور بہت غیر محفوظ ہے 1.0–2.0 µm، سنکنرن کی شرح 0.01–0.03 ملی میٹر فی سال ہے اور سطح روشن اور محفوظ ہے۔ 10 ppm DO پر سطح روشن اور مستحکم ہے، جس کی موٹائی 2.0–3.0 μm اور سنکنرن کی شرح 0.005–0.015 ملی میٹر سالانہ ہے۔
تحلیل شدہ آکسیجن کی طلب پر درجہ حرارت کا اثر
درجہ حرارت کے ساتھ مستحکم گزرنے کے لیے ضروری کم از کم DO بڑھ جاتا ہے۔ ایک مستحکم پاسیویشن پرت کے لیے کم از کم DO (سنکنرن کی شرح<0.02 mm per year) is 1 ppm at 80°C. Minimum is 2 ppm at 100°C. The minimum at 110°C is 3 ppm. The minimum is 4 ppm at 120 °C. 5 ppm minimum at 130 °C. The DO advised for a safety margin is 2-3 times the minimum.
پوٹاشیم کاربونیٹ ہیٹر تحلیل شدہ آکسیجن مینجمنٹ گائیڈ
درج ذیل جدول گریڈ 2 اور گریڈ 7 ٹائٹینیم ہیٹر کے لیے 110 ڈگری پر 50% K 2 CO 3 میں تحلیل شدہ آکسیجن کے لیے رہنما خطوط دیتا ہے۔
Measured DO (ppm) Stability of Titanate LayerPredicted corrosion rate (mm/year)>ایکشن کی سفارش کی گئی5 بہترین 0.005-0.015کوئی 3 سے 5اچھا 0.01–0.032-3 مارجنل 0.03-0.08 اسپارج ہوا 1-2 ناقص 0.08-0.15 ہفتہ وار ہوا بازی کی نگرانی میں اضافہ کریں
0.5–1 غیر مستحکم 0.15–0.30 دوبارہ ڈیزائن؛ آکسائڈائزر شامل کریں<0.5 Very unstable >0.30 قابل قبول نہیں۔
ڈی او کنٹرول سے باہر انجینئرنگ
ٹائٹینیم گریڈ پر منحصر ہے، ضرورت کے مطابق DO کریں۔ گریڈ 7 (پیلیڈیم اسٹیبلائزڈ) پیلیڈیم کیٹالیزڈ آکسیجن کی کمی سے کم ڈی او لیولز (1-110oC پر 2 پی پی ایم) پر ایک مستحکم ٹائٹینیٹ پرت تیار کرتا ہے۔ گریڈ 12 معتدل ترقی فراہم کرتا ہے۔ دیوار کی موٹائی سنکنرن الاؤنس دیتی ہے۔ ایک 2.0 ملی میٹر کی دیوار 0.03 ملی میٹر سالانہ کی شرح سے خراب ہوتی ہے اور 60 سال تک زندہ رہے گی۔ Passivation K₂CO₃ کے ارتکاز سے متاثر ہوتا ہے۔ 40% K₂CO₃ پر، مطلوبہ DO کم ہو جاتا ہے۔ K2CO3 محلول میں کلورائڈز (تعفن سے) DO کی ضرورت کو 1-2 ppm تک بڑھاتے ہیں۔
ایک اچھی طرح سے باخبر تفصیلات کی تعمیر
ٹائٹینیم ہیٹ راڈ کے لیے 50% K2CO3 میں 110C پر تحلیل شدہ آکسیجن کو ایئر اسپارنگ یا آکسیجن انفیوژن کے ذریعے 5 ppm سے اوپر رکھیں۔ 4ppm پر الارم کے ساتھ ڈی او پروب اور 3ppm پر انٹرلاک انسٹال کریں۔ DO <3 ppm والے موجودہ سسٹمز کے لیے، اسپرجر شامل کریں یا ہوا کی شرح میں اضافہ کریں۔ اگر ہوا کا اخراج ممکن نہ ہو تو، K₂CO₃ کو 40% تک پتلا کریں یا درجہ حرارت کو 100 ڈگری تک کم کریں۔ 5 پی پی ایم سے زیادہ تحلیل شدہ آکسیجن کو ریگولیٹ کرکے، انجینئر ایک مستحکم، حفاظتی پوٹاشیم ٹائٹینیٹ پرت پیدا کرنے اور سنکنرن کو کم کرنے کے قابل ہے۔
