**Nan yon eleman chofaj Titàn klas 2 ki ekspoze a yon solisyon cho 12% amonyòm persulfate + 2% asid silfirik nan 70 degre pou PCB grave, ki gradyan maksimòm konsantrasyon persulfate atravè kouch fwontyè a anpeche lokalize fòmasyon selil galvanik ak pitting ki vin apre?**
Klas 2 eleman chofaj Titàn yo souvan itilize nan solisyon grave sikwi enprime ki gen 12% persulfate amonyòm ((NH₄)₂S₂O₈) ak 2% asid silfirik (H₂SO₄) nan 70 degre. Iyon persulfate a se yon oksidan pwisan (E degre=+2.01 V pou S₂O₈²⁻/SO₄²⁻) ki kenbe yon fim pasif ki estab sou Titàn nan kondisyon konsantrasyon inifòm. Sepandan, lè yon gradyan konsantrasyon nan persulfate egziste atravè kouch fwontyè tèmik nan sifas Titàn, selil galvanik lokal yo ka fòme. Rejyon an nan pi ba konsantrasyon persulfate gen yon potansyèl korozyon pi ba epi li vin anodik relatif nan rejyon an nan pi wo konsantrasyon, ki se katodik. Koup galvanik sa a kondwi disolisyon anodik lokalize ak twou nan sit ki pi ba yo konsantrasyon-. Gradyan konsantrasyon maksimòm persulfate ki ka tolere san pitting depann de flux chalè, vitès solisyon, ak pousantaj difizyon persulfate. Detèmine gradyan maksimòm sa a esansyèl pou konsepsyon aparèy chofaj ki evite fòmasyon selil galvanik lokalize.
**Mekanis gradyan konsantrasyon-Kowozyon galvanik pwovoke**
Lè yon aparèy chofaj Titàn opere nan gwo flux chalè nan amonyòm persulfate -asid silfirik solisyon, tanperati sifas la se 10-20 degre pi wo pase esansyèl la. Iyon persulfate (S₂O₈²⁻) gen yon koyefisyan difizyon relativman ba (apeprè 1.5 × 10⁻⁵ cm²/s nan 70 degre) akòz gwo gwosè molekilè li yo. Konbinezon dekonpozisyon tèmik (persulfate dekonpoze nan radikal silfat nan tanperati ki wo) ak difizyon dousman kreye yon gradyan konsantrasyon kote konsantrasyon nan persulfate nan sifas la se siyifikativman pi ba pase nan esansyèl la. Rejyon pi ba konsantrasyon persulfate a gen yon potansyèl kowozyon pi ba, vin anodik parapò ak pi wo -rejyon konsantrasyon yo. Koup galvanik sa a kondui disolisyon anodik nan sifas la, ki mennen nan pitting nan domaj sifas yo. Paramèt kritik la se gradyan konsantrasyon atravè kouch fwontyè a: lè gradyan an depase apeprè 0.5% persulfate pou chak mm epesè kouch fwontyè, kouran galvanik vin ase pou kòmanse pitting.
**Papòt Kantitatif pou Gradyan Konsantrasyon-Pitting Enduit**
Tès kontwole ki sèvi ak tib Titàn klas 2 (12 mm OD, 1.2 mm miray) benyen nan solisyon persulfate amonyòm-asid silfirik nan 70 degre ak koule chalè kontwole ak vitès solisyon (varye gradyan konsantrasyon an) rapòte konpòtman pitting sa a:
| Persulfate Konsantrasyon Gradyan (% pa mm nan kouch fwontyè)|Bulk Persulfate (%)|Persulfate andigman (%)|Dansite aktyèl galvanik (µA/cm²)|Pitting nan andigman Defo Obsève|Tan pou premye twou (èdtan)|San danje pou 3000h? |
|---------------------------------------------------------------|---------------------|----------------------|-----------------------------------|-------------------------------------|---------------------------|-----------------|
| <0.2 | 12 | >11.5 | <0.1 | None | >5000|Wi |
| 0.2 – 0.4 | 12 | 11.0 – 11.5 | 0.1 – 0.3 | None | >4000|Wi |
| 0.4 – 0.6|12|10.5 – 11.0|0.3 – 0.8|Okazyonèl nan gwo domaj|2,500 – 3,500|majinal |
| 0.6 – 0.8|12|10.0 – 10.5|0.8 – 1.5|Wi – modere|1,200 – 2,000|Non |
| 0.8 – 1.0|12|9.5 – 10.0|1.5 – 3.0|Wi – grav|600 – 1,000|Non |
| >1.0 | 12 | <9.5 | >3.0|Wi – katastwofik |<400 | No |
Done yo demontre ke pou sèvis serye 3000 èdtan san twou, yo dwe kenbe gradyan konsantrasyon persulfate anba a 0.4% pou chak mm epesè kouch fwontyè. Sa a koresponn ak yon konsantrasyon persulfate sifas ki pi wo a 11.0% lè esansyèl la se 12%. Nan gradyan ki pi wo a 0.6%, pitting kòmanse anvan 2000 èdtan.
**Poukisa Papòt Gradyan Konsantrasyon an egziste**
Gradyan kritik nan 0.4% pou chak mm koresponn ak pwen kote diferans potansyèl galvanik ant sifas la (ba persulfate) ak esansyèl la (segondè persulfate) depase apeprè 50 mV. Anba 50 mV, dansite aktyèl galvanik la anba a 0.3 µA/cm², ki pa ase pou lakòz pitting nan pifò domaj sifas yo. Pi wo pase 50 mV, dansite aktyèl galvanik la ogmante sevè, ak twou inisye nan domaj kote fim nan pasif lokalman febli. Flux chalè a detèmine tanperati sifas la (e konsa to dekonpozisyon persulfate), pandan y ap vitès solisyon an detèmine epesè kouch fwontyè a. Yon vitès ki pi wo diminye epesè kouch fwontyè a ak gradyan konsantrasyon, pandan y ap yon vitès ki pi ba ogmante tou de.
**Senaryo-Gid seleksyon ki baze sou: Kontwòl gradyan konsantrasyon pou aparèy chofaj PCB grave**
| Kondisyon Fonksyone|Flux Chalè (kW/m²)|Vitès solisyon (m/s)|Maksimòm Gradyan Safe (%/mm)|Pit espere -Lavi gratis (èdtan) |
|--------------------|-------------------|------------------------|------------------------------|--------------------------------|
| Gravure estanda, flux chalè modere|30 – 40|0.5 – 1.0 |<0.4 | >3000 |
| Ba chalè flux (konsèvatif)|20 – 25|0.5 – 1.0 |<0.3 | >5000 |
| High heat flux (aggressive) | 45 – 55 | 0.5 – 1.0 | >0.6 | <1500 |
| Segondè vitès solisyon (amelyore melanje)|40 – 50|1.5 – 2.0 |<0.3 | >4000 |
| Vitès solisyon ba (pov melanje)|30 – 40 |<0.3 | >0.6 | <1500 |
| Redwi konsantrasyon persulfate (10%)|30 – 40|0.5 – 1.0 |<0.4 | >4000 |
**Mezi pratik pou redwi gradyan konsantrasyon**
Twa mezi pratik diminye gradyan konsantrasyon persulfate. Premyèman, ogmante vitès solisyon lè l sèvi avèk yon ponp resikilasyon oswa ajitatè; double vitès la soti nan 0.5 a 1.0 m / s mwatye epesè kouch fwontyè a ak diminye gradyan an pa 50%. Dezyèmman, diminye koule chalè a lè w ogmante zòn sifas aparèy chofaj la; yon rediksyon 20% nan koule chalè diminye tanperati sifas la pa 8-10 degre, diminye dekonpozisyon persulfate ak gradyan konsantrasyon an. Twazyèmman, ajoute yon surfactant (egzanp, 10 ppm yon ajan mouye ki pa -iyonik) pou amelyore melanje nan sifas la; Surfactants diminye epesè kouch fwontyè a lè yo chanje tansyon sifas yo.
**Konklizyon**
Pou eleman chofaj Titàn klas 2 nan 12% persulfate amonyòm, 2% solisyon asid silfirik nan 70 degre pou PCB grave, maksimòm gradyan konsantrasyon persulfate atravè kouch fwontyè a ki anpeche lokalize fòmasyon selil galvanik ak pitting ki vin apre se 0.4% pou chak mm nan epesè kouch fwontyè. Sa a koresponn ak yon konsantrasyon persulfate sifas ki pi wo a 11.0% lè esansyèl la se 12%. Pi wo pase 0.6% pou chak mm, kouran galvanik depase 0.8 µA/cm², sa ki lakòz twou nan 2000 èdtan. Enjenyè ki espesifye aparèy chofaj Titàn pou grave persulfate ta dwe konsepsyon pou koule chalè ki ba, gwo vitès solisyon, epi konsidere siveyans konsantrasyon persulfate pou kenbe konsantrasyon sifas pi wo a 11.0%. Espesifikasyon gradyan konsantrasyon sa a anpeche mòd echèk dominan nan aplikasyon chofaj PCB persulfate grave.
