Для титанового електричного нагрівача, який використовується для плавлення 50/50 евтектичної солі (NaCl-KCl) при 700 градусах, чому товстий (5 Μm) шар анодованого оксиду є шкідливим, тоді як тонкий (0,2 Μm) природний оксид забезпечує адекватний захист протягом кількох циклів?
Залишити повідомлення
При температурі 700 градусів у розплавленій евтектичній солі NaCl-KCl титан утворює природний оксид (0,1–0,3 мкм), який повільно росте та залишається прилиплим. Товстий анодований оксид (5 мкм) містить внутрішні напруги та мікро-тріщини в процесі анодування. При 700 градусах товстий оксид розколюється через невідповідність температурного розширення, піддаючи свіжий титан швидкому окисленню. Тонкий природний оксид, вирощений під час експлуатації, є більш податливим і стійким-до відколів.
Кількісне відколювання оксиду в порівнянні з початковою товщиною
У розплавленому NaCl-KCl при 700 градусах, термічні цикли (25 градусів → 700 градусів → 25 градусів):
| Початкова товщина оксиду (мкм) | Джерело оксиду | Цикли до Спалінга | Втрата металу на 100 циклів (мкм) |
|---|---|---|---|
| 0,1 (натуральний) | Зростання-на місці | >100 | 5–10 |
| 0,2 (натуральний) | Зростання-на місці | >100 | 5–10 |
| 1.0 (тепловий, повітря 400 градусів) | Попередньо-окислений | 20–40 | 20–50 |
| 3.0 (анодований) | Анодування | 5–15 | 50–100 |
| 5.0 (анодований) | Анодування | 3–8 | 100–200 |
| 10.0 (анодований) | Анодування | 1–3 | 200–500 |
Вплив складу солі на стабільність оксиду
| Склад солі | Ресурс природного оксиду (цикли) | Анодований оксид (5 мкм) Термін служби (цикли) |
|---|---|---|
| NaCl-KCl (50/50) | >100 | 3–8 |
| NaCl-KCl + 5% MgCl₂ | 50–100 | 2–5 |
| Лише NaCl- | 100–200 | 5–10 |
Посібник з підготовки оксиду для служби розплавленої солі
| Бажаний термін служби (цикли) | Рекомендований початковий оксид | Спосіб приготування |
|---|---|---|
| <10 | Будь-який | Не рекомендується для тонких стін |
| 10–30 | Природні або<1 µm thermal | Тільки мариновані |
| 30–100 | Натуральний (-вирощений на місці) | Тільки зростання обслуговування |
| >100 | Природне + контрольоване нагрівання- | Повільне підвищення до 700 градусів |
Інженерні рекомендації
Для роботи з розплавленою хлоридною сіллю при 700 градусах уникайте анодованих або товстих попередньо-формованих оксидів. Встановіть нагрівач у протравленому стані та дайте природному оксиду вирости під час роботи з повільним початковим-нагріванням (2 градуси/хв). Використовуючи тонкий природний оксид, інженер запобігає відколюванню та подовжує термін служби нагрівача.
