Tfixkil ta 'l-Idroġenu U Proprjetajiet Elettrokimiċi Ta' Titanju Taħt Polarizzazzjoni Katodika

Ligi tat-titanju huma ħfief,-qawwa għolja, reżistenti għall-korrużjoni-u bijokompatibbli, użati ħafna fl-industriji tal-baħar, tal-enerġija nukleari, aerospazjali u kimiċi. Għalkemm il-polarizzazzjoni katodika tipproteġi t-titanju mill-korrużjoni, għandha t-tendenza li tinduċi fraġilità tal-idroġenu (HE), li twassal għal ħsara materjali u thedded is-sikurezza tat-tagħmir. L-investigazzjoni tal-imġieba HE u l-fatturi li jinfluwenzaw elettrokimiċi hija ta 'sinifikat prattiku kbir għall-ottimizzazzjoni tal-protezzjoni.

 

 

1. Prinċipju tar-Reazzjoni tal-Evoluzzjoni tal-Idroġenu tal-Polarizzazzjoni Katodika

Il-polarizzazzjoni katodika trażżan il-korrużjoni tat-titanju, u fl-istess ħin tixpruna l-evoluzzjoni tal-idroġenu mill-elettroliżi tal-ilma, wara r-reazzjoni:

Potenzjal ta 'polarizzazzjoni aktar negattiv jaċċellera l-evoluzzjoni tal-idroġenu, u jiġġenera bosta atomi tal-idroġenu attivi fuq il-wiċċ.

It-titanju jassorbi u jinħall faċilment l-atomi tal-idroġenu. Il-film passiv tal-wiċċ ifixkel id-desorbiment tal-idroġenu, u jippermetti li l-atomi tal-idroġenu jippenetraw u jakkumulaw ġewwa l-matriċi. Malli tintlaħaq konċentrazzjoni kritika, idruri tat-titanju fraġli jiffurmaw u jikkawżaw HE. Il-pressjoni idrostatika tkompli taċċellera l-evoluzzjoni tal-idroġenu u taggrava l-ħsara tal-iċċarġjar tal-idroġenu.

 

2. Karatteristiċi Ewlenin tal-Idroġenu Infraġilità fit-Titanju

• Dipendenza qawwija fuq ir-rata tat-tensjoni; ksur fraġli jseħħ aktar faċilment taħt deformazzjoni ta'-veloċità għolja.
• Id-duttilità tiddeterjora b'mod sinifikanti meta l-kontenut tal-idroġenu jaqbeż0.03%, filwaqt li s-saħħa għadha kważi l-istess hawn taħt0.05%.
• Fl-ilma baħar, potenzjalAkbar minn jew ugwali għal -0.70 V (vs SCE)hija firxa sigura; Ir-riskju HE jiżdied b'mod qawwi f'potenzjali aktar negattivi.
• Il-ħsara hija kumulattiva u ta' żmien-lagged: akkumulazzjoni ta'-idroġenu fit-tul teqred l-istruttura tal-kannizzata, u eventwalment twassal għal qsim u falliment.

 

 

1. Kejl tal-Kurva tal-Polarizzazzjoni Potenzjodinamika

Dan il-metodu jevalwa l-evoluzzjoni tal-idroġenu u r-riskju HE. Bl-użu ta 'elettrodu tal-kalomel saturat (SCE) bħala r-referenza u folja tal-platinu bħala l-kontro elettrodu, l-iskannjar potenzjali jitwettaq b'rata speċifikata f'ilma baħar simulat biex jinkisbu kurvi tal-kurrent-potenzjal.

Potenzjal aktar negattiv jaċċellera l-evoluzzjoni tal-idroġenu u jżid il-produzzjoni tal-idroġenu; il-kurrent jiżdied b'mod qawwi fir-reġjun sensittiv. It-twaħħil Tafel jagħti parametri kinetiċi biex jiddefinixxu l-potenzjal ta' protezzjoni sikur u jevitaw HE ikkawżat minn -polarizzazzjoni żejda.

 

2. Spettroskopija tal-Impedenza Elettrokimika (EIS)

L-EIS jippermetti osservazzjoni mhux-distruttiva ta' mikrostrutturi interfaċjali u identifikazzjoni ta' parametri bħal film passiv u trasferiment ta' ċarġ.

Il-film passiv jibqa' intatt u r-reazzjonijiet interfacial huma ħfief mingħajr assorbiment sostanzjali ta' idroġenu. Hekk kif il-polarizzazzjoni tintensifika, l-atomi tal-idroġenu jagħmlu ħsara lill-film, inaqqsu r-reżistenza tal-film u jżidu l-kapaċità, bl-impedenza tad-diffużjoni tidher fi frekwenzi baxxi. It-twaħħil ta 'ċirkwit ekwivalenti jippermetti l-kalkolu tar-rata ta' diffużjoni tal-idroġenu u l-firxa tal-assorbiment għal tbassir bikri tal-ħsara HE.

 

3. Tekniki Oħra ta' Sejbien Awżiljarju

L-analiżi tal-pass potenzjostatiku tikkaratterizza l-assorbiment-diffużjoni tal-idroġenu u tikkalkula l-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-idroġenu u l-kontenut tas-soluzzjoni solida-. It-teknika tal-elettrodu tal-vibrazzjoni tal-iskannjar tara direttament il-varjazzjonijiet tal-evoluzzjoni tal-idroġenu lokali, u tispjega HE lokalizzat.

Testijiet elettrokimiċi flimkien ma 'ttestjar bil-mod tar-rata ta' tensjoni jistabbilixxu korrelazzjoni kwantitattiva bejn sinjali elettriċi u ħsara mekkanika.

 

 

1. Potenzjal u Tul ta' Polarizzazzjoni

Fil-potenzjaliaktar pożittiv minn -0.70 V (vs SCE), l-evoluzzjoni tal-idroġenu hija bil-mod, l-assorbiment tal-idroġenu huwa taħt il-limitu tal-ħsara, ma jseħħ l-ebda HE ovvju, u l-impedenza interfacial hija stabbli.

F'potenzjali aktar negattivi, l-evoluzzjoni ta 'l-idroġenu hija qawwija, forma massiva ta' idruri, tnaqqis fl-impedenza u żidiet fil-kurrent, li jwassal għal deterjorazzjoni rapida ta 'HE.

Polarizzazzjoni għal żmien qasir-tikkawża biss assorbiment żgħir tal-idroġenu tal-wiċċ b'bidliet fil-parametri li jistgħu jiġu rkuprati. Polarizzazzjoni fit-tul tmexxi l-akkumulazzjoni ta 'l-idroġenu 'l ġewwa, iżżid id-difetti, tinduċi degradazzjoni tal-prestazzjoni irriversibbli, u taggrava l-ħsara maż-żmien.

 

2. Kundizzjonijiet Ambjentali

Pressjoni idrostatika tikkompressa l-interface, taċċellera l-evoluzzjoni tal-idroġenu, tbiddel il-potenzjal tal-limitu tal-ħsara, iddejjaq il-firxa potenzjali sigura u tgħolli r-riskju HE.

It-temperatura elevata tħaffef id-diffużjoni tal-idroġenu u l-ħsara tal-kannizzata, idgħajjef l-impedenza interfacial u tintensifika aktar HE. Il-joni tal-klorur fl-elettrolit jagħmlu ħsara lill-film passiv, jiffurmaw mogħdijiet ta 'diffużjoni tal-idroġenu, u jaggravaw b'mod sinerġiku l-ħsara tal-iċċarġjar tal-idroġenu.

 

 

Ibbażat fuq il-mekkaniżmi HE u r-regoli ta' karatterizzazzjoni, il-prevenzjoni b'ħafna-settijiet hija fattibbli:

• Ikkontrolla l-potenzjal ta 'protezzjoni katodika hawn fuq−0.70 V (vs SCE)biex tibbilanċja l-protezzjoni tal-korrużjoni u r-reżistenza HE.
• Tissorvelja l-parametri elettrokimiċi f'ħin reali u tistabbilixxi sistema ta 'twissija bikrija biex taġġusta l-polarizzazzjoni fil-pront meta jseħħu anomaliji.
• Applika modifika tal-wiċċ biex tifforma saff protettiv dens u tfixkel l-assorbiment u l-penetrazzjoni tal-idroġenu.
• Irranġa b'mod dinamiku l-parametri tal-polarizzazzjoni skont varjazzjonijiet potenzjali f'ambjenti ta' pressjoni għolja- biex tiżgura tħaddim stabbli tat-tagħmir.

 

 

uihang Group prinċipalment jipproduċi prodotti tat-titanju bil-katina sħiħa tal-industrija, inkluż tidwib, forġa, iddrittar, rolling, trattament tal-wiċċ, proċess tal-ittestjar. Għal kwalunkwe ħtieġa ta' xiri, tħossok liberu li tikkuntattjana fuq l-email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com