For et elektrisk varmelegeme i titan, der bruges til at smelte et 50/50 eutektisk salt (NaCl-KCl) ved 700 grader, hvorfor er et tykt (5 Μm) anodiseret oxidlag skadeligt, mens et tyndt (0,2 Μm) naturligt oxid giver tilstrækkelig beskyttelse til flere?
Læg en besked
Ved 700 grader i smeltet NaCl-KCl eutektisk salt danner titanium et naturligt oxid (0,1-0,3 µm), der vokser langsomt og forbliver vedhæftende. Et tykt anodiseret oxid (5 µm) indeholder indre spændinger og mikro-revner fra anodiseringsprocessen. Ved 700 grader spalter den tykke oxid på grund af uoverensstemmelse mellem termisk ekspansion, hvilket udsætter frisk titanium for hurtig oxidation. Det tynde naturlige oxid, der dyrkes i drift, er mere kompatibelt og{10}}modstandsdygtig.
Kvantitativ oxidspaltning vs. indledende tykkelse
I smeltet NaCl-KCl ved 700 grader, termiske cyklusser (25 grader → 700 grader → 25 grader):
| Indledende oxidtykkelse (µm) | Oxidkilde | Cykler til Spalling | Metaltab pr. 100 cyklusser (µm) |
|---|---|---|---|
| 0,1 (naturlig) | In-vækst | >100 | 5–10 |
| 0,2 (naturlig) | In-vækst | >100 | 5–10 |
| 1.0 (termisk, 400 graders luft) | For-oxideret | 20–40 | 20–50 |
| 3.0 (anodiseret) | Anodisering | 5–15 | 50–100 |
| 5.0 (anodiseret) | Anodisering | 3–8 | 100–200 |
| 10.0 (anodiseret) | Anodisering | 1–3 | 200–500 |
Virkning af saltsammensætning på oxidstabilitet
| Saltsammensætning | Naturligt oxidliv (cyklusser) | Anodiseret oxid (5 µm) Levetid (cyklusser) |
|---|---|---|
| NaCl-KCl (50/50) | >100 | 3–8 |
| NaCl-KCl + 5% MgCl₂ | 50–100 | 2–5 |
| Kun NaCl- | 100–200 | 5–10 |
Oxidpræparationsvejledning til smeltet saltservice
| Ønsket levetid (cyklusser) | Anbefalet initialoxid | Fremstillingsmetode |
|---|---|---|
| <10 | Enhver | Anbefales ikke til tynd væg |
| 10–30 | Naturlig eller<1 µm thermal | Kun syltede |
| 30–100 | Naturlig (in-dyrket) | Kun servicevækst |
| >100 | Naturlig + kontrolleret opvarmning-op | Langsom rampe til 700 grader |
Teknisk anbefaling
For smeltet kloridsaltservice ved 700 grader, undgå anodiserede eller tykke præ-formede oxider. Installer varmeren i syltet tilstand, og lad den naturlige oxid vokse under service med en langsom indledende opvarmning-op (2 grader /min). Ved at bruge en tynd naturlig oxid forhindrer ingeniøren spartling og forlænger varmerens levetid.
