Korean
배경
화학 장비 제조업체는 산성 환경과 알칼리 환경 모두에서 작동하는 구성 요소에 대한 재료 솔루션을 필요로했습니다.
이 신청은 다음과 같은 내용을 포함하고 있습니다.
- 강한 산 (예를 들어, H2SO4, HCl)
- 알칼리 매체 (예: NaOH 용액)
- 100°C 이하의 작동 온도
- 액체의 흔들림과 함께 지속적인 몰입 조건
주요 요구 사항은예측 가능한 부식 행동과 장기 안정성혼합 화학물질에 노출된 상태에서
시험 방법
물질의 성능을 평가하기 위해,압력 없는 합금 실리콘 카비드 (SSiC)표본은 통제된 실험실 조건에서 검사되었습니다.
- 시험 유형: 연속적인 섞음으로 잠수
- 기간: 125~300시간
- 평가 메트릭: 부식 중량 손실 (mg/cm2·year)
이 방법은 산업 화학 시스템에서 장기 노출을 시뮬레이션합니다.
부식 성능 결과
산성 환경
- 98% H2SO4 (100°C): 1.8 mg/cm2·년
- 85% H3PO4 (100°C): <0.2 mg/cm2·년
- 70% HNO3 (100°C): <0.2 mg/cm2·year
- 25% HCl (70°C): <0.2 mg/cm2·년
엔지니어링 해석:
부식률이 낮다2mg/cm2·년소재 분해가 최소화되는 장기 운용에 적합함을 나타냅니다.
알칼리 환경
- 50% NaOH (100°C): 2.5 mg/cm2·년
- 45% KOH (100°C): <0.2 mg/cm2·year
결과:
SSiC는 대부분의 알칼리 조건에서 안정적인 성능을 유지하며, 강한 NaOH 환경에서는 약간 더 높은 부식율이지만 여전히 산업용 허용 한도 내에서 유지됩니다.
물질적 행동 분석
SSiC의 부식 저항은 주로 미세 구조에 의해 결정됩니다.
- SiC 함량은 ≥ 98.5%
- 자유 실리콘 단계가 없습니다.
- 개방성 포러스 ≈ 0
이러한 특징은 다음과 같은 결과를 낳습니다.
- 선호되는 부식 단계가 없습니다 (RB-SiC와 달리)
- 부식 물질에 대한 제한된 침투 경로
- 공격적인 환경에서 안정적인 화학 결합
대체 재료 와 비교
비슷한 조건에서:
- 반응 결합 된 SiC는 자유 실리콘으로 인해 산에서 더 높은 부식율을 나타냅니다.
- 알루미나 (Al2O3) 는 특정 산성 환경에서 분해 될 수 있습니다.
- 텅프렌 탄화물은 강한 산에서 빠른 부패를 나타냅니다.
SSiC는 더 넓은 범위의 화학 조건에서 낮은 부식 속도를 보여줍니다.
신청 결과
테스트 결과에 따라 SSiC는 다음과 같이 선택되었습니다.
- 화학 펌프 부품
- 원자로 내부 부리
- 열 교환기 부품
시행 후, 시스템은 다음과 같은 결과를 얻었습니다.
- 지속적인 화학물질 노출 상태에서 안정적인 작동
- 유지보수 빈도 감소
- 일관된 차원성능
결론
이 사례는 SSiC가 산성 환경과 알칼리 환경 모두에서 신뢰성있는 부식 저항을 제공한다는 것을 확인합니다.
- 부식율은 2mg/cm2·year 이하로 유지됩니다.
- 물질 구조는 완전히 밀도가 높고 2차 단계가 없습니다.
혼합 화학 물질 노출을 포함하는 응용 프로그램에서 SSiC는 예측 가능하고 안정적인 재료 솔루션을 제공합니다.