Casestudy: Validatie van SSiC-chemicaliënbestendigheid in zure en alkalische omgevingen
Een fabrikant van chemische apparatuur had een materiaaloplossing nodig voor componenten die in zowel zure als alkalische omgevingen werken.
De aanvraag betrof:
- Sterke zuren (bijv. H₂SO₄, HCl)
- Alkalische media (bijv. NaOH-oplossingen)
- Bedrijfstemperaturen tot 100°C
- Continue onderdompelingsomstandigheden met vloeistofroering
De belangrijkste vereiste was om een materiaal te identificerenvoorspelbaar corrosiegedrag en stabiliteit op lange termijnonder gemengde chemische blootstelling.
Om de materiële prestaties te evalueren,drukloos gesinterde siliciumcarbide (SSiC) componentenwerden getest onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden met continue onderdompeling en chemisch roeren.
- 98% H₂SO₄ (100°C): 1,8 mg/cm²·jr
- 85% H₃PO₄ (100°C): <0,2 mg/cm²·jr
- 70% HNO₃ (100°C): <0,2 mg/cm²·jr
- 25% HCl (70°C): <0,2 mg/cm²·jr
Technische interpretatie:
Corrosiepercentages hieronder2 mg/cm²·jrduiden op geschiktheid voor langdurig gebruik met minimale materiaaldegradatie.
- 50% NaOH (100°C): 2,5 mg/cm²·jr
- 45% KOH (100°C): <0,2 mg/cm²·jr
Resultaat:
SSiC behoudt stabiele prestaties in de meeste alkalische omstandigheden, met iets hogere corrosiesnelheden in sterke NaOH-omgevingen, maar nog steeds binnen aanvaardbare industriële limieten.
De corrosieweerstand vandichte SSiC-materialenwordt voornamelijk bepaald door hun porositeit van bijna nul en de afwezigheid van vrije siliciumfasen.
Vergeleken metreactiegebonden siliciumcarbide (RB-SiC) materialenDemonstreert SSiC lagere corrosiesnelheden in sterk zure omgevingen vanwege de dichte microstructuur en afwezigheid van resterend vrij silicium.
Na implementatieSSiC corrosiebestendige componentenzorgde het systeem voor een stabielere werking op de lange termijn en verminderde de onderhoudsfrequentie bij voortdurende blootstelling aan chemicaliën.
Na implementatie heeft het systeem het volgende bereikt:
- Stabiele werking onder voortdurende chemische blootstelling
- Verminderde onderhoudsfrequentie
- Consistente dimensionale prestaties
Dit geval bevestigt dat SSiC betrouwbare corrosieweerstand biedt in zowel zure als alkalische omgevingen wanneer:
- De corrosiesnelheid blijft onder de 2 mg/cm²·jr
- De materiaalstructuur is volledig dicht en vrij van secundaire fasen
Voor toepassingen met gemengde chemische blootstelling biedt SSiC een voorspelbare en stabiele materiaaloplossing.
Drukloos gesinterd siliciumcarbide (SSiC) wordt veel gebruikt in:
- chemische verwerkingssystemen,
- zuurbestendige pompcomponenten,
- reactorvoeringen,
- en warmtewisselaarapparatuur.
De belangrijkste voordelen zijn onder meer:
- uitstekende zuur- en alkalibestendigheid,
- bijna nul porositeit,
- hoge structurele stabiliteit,
- en lange levensduur bij voortdurende chemische blootstelling.
Ontdekken:
