Titanyum Malzemelerin Kimyada Uygulaması
Bazı gelişmiş kapitalist ülkelerin kimya endüstrisinde, çeşitli derecelerde endüstriyel saf titanyum kullanımına ek olarak, Ti~0.2%Pd (%5'in altında) alaşımı da yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bazı insanlar, yüksek mukavemetli, korozyona dayanıklı Grade 5 Titanyum Levha uygulamasının basınçlı ekipman, yüksek hızlı santrifüjler ve ayırıcı parçaların imalatında çok önemli ve umut verici olduğunu düşünüyor. Bu alanda pek çok çalışma yapılıyor.
5. Sınıf Titanyum Levhakorozyona çok dayanıklı bir metaldir. Titanyumun termodinamik verileri, titanyumun termodinamik açıdan son derece kararsız bir metal olduğunu göstermektedir. Titanyum, Ti2+ oluşturacak şekilde çözülebilirse, standart elektrot potansiyeli çok negatiftir (-1.63V) ve yüzeyi her zaman pasif bir oksit filmle kaplanır. Bu şekilde, titanyumun kararlı potansiyeli pozitif bir değere kararlı bir şekilde öngerilimlidir; örneğin, titanyumun deniz suyundaki 25 derecedeki kararlı potansiyeli yaklaşık +0.09V'dir. Kimya kılavuzlarında ve ders kitaplarında, bir dizi titanyum elektrot reaksiyonuna karşılık gelen standart elektrot potansiyelleri elde edilebilir. Aslında bu verilerin doğrudan ölçülmediğini, çoğu zaman yalnızca termodinamik verilerden hesaplanabildiğini ve farklı veri kaynakları nedeniyle, aynı anda ifade edilebilecek birkaç farklı elektrot reaksiyonu için farklı verilerin ortaya çıkabileceğini belirtmekte fayda var. Garip.
Titanyumun elektrot reaksiyonunun elektrot potansiyeli verileri, yüzeyinin çok aktif olduğunu ve genellikle her zaman havada doğal olarak oluşan bir oksit film ile kaplandığını gösterir. Bu nedenle titanyumun mükemmel korozyon direnci, titanyumun yüzeyinde her zaman stabil, oldukça yapışkan ve özellikle koruyucu bir oksit filminin bulunmasından kaynaklanmaktadır. Aslında titanyumun korozyon direncini belirleyen şey bu doğal oksit filmin stabilitesidir. Korozyon direnci, titanyum ve titanyum alaşımlı titanyum çubuklar, titanyum teller, titanyum plakalar vb. dahil olmak üzere güçlü korozyon direncine sahiptir, elbette çeşitli markaların korozyon direnci farklıdır, web sitesinin önceki içeriğinde bahsetmiştik Ancak ben kazanacağım' bugün pek bir şey söylemeyeceğim. Teorik olarak koruyucu oksit filmin P/B oranının 1'den büyük olması gerekir. 1'den küçükse oksit film metal yüzeyi tamamen kaplayamaz, dolayısıyla koruyucu bir rol oynaması imkansızdır. Bu oranın çok büyük olması durumunda, oksit filmdeki basınç gerilimi de buna bağlı olarak artacak ve bu da oksit filmin kolayca yırtılmasına neden olacak ve onu koruyamayacaktır. Titanyumun P/B oranı oksit filmin bileşimine ve yapısına bağlı olarak 1 ila 2,5 arasındadır. Bu temel analiz noktasından, titanyumun oksit filmi daha iyi koruma performansına sahip olabilir.
Titanyumun yüzeyi atmosfere veya sulu çözeltiye maruz kaldığında otomatik olarak hemen yeni bir oksit filmi oluşacaktır. Örneğin, oda sıcaklığında atmosferdeki oksit filmin kalınlığı 1,2~1,6 nm'dir ve zamanla kalınlaşacaktır. 70 gün sonra doğal olarak 5 nm'ye kadar kalınlaşacaktır. 545 gün sonra yavaş yavaş 8~9 nm'ye yükseldi. Oksidasyon koşullarının yapay olarak güçlendirilmesi (ısıtma, oksidanların kullanılması veya anodik oksidasyon vb. gibi), yüzey oksit filminin büyümesini hızlandırabilir ve daha kalın bir oksit filmi elde edebilir, böylece titanyumun korozyon direncini artırabilir. Bu nedenle anodik oksidasyon ve termal oksidasyonla oluşturulan oksit filmi, titanyumun korozyon direncini önemli ölçüde artıracaktır. Artık müşterilerimiz titanyum çubuk ve titanyum telimizle birçok benzer ürün yaptı ve bu da bunun uygulanabilir bir yol olduğunu gösteriyor.
Titanyum nispeten pahalı bir metal olduğundan çelik ekipmanlarda kaplama malzemesi olarak kullanılmalıdır. Halihazırda 3,6 metre çapında ve 20 metre uzunluğunda titanyum kaplamalı ekipmanların üretiminde tecrübeye sahip. Titanyum ve çeliğin termal genleşme katsayısının farklı değerleri nedeniyle, tek bir kule bölümünün uzunluğu 2 metreyi geçmemelidir. Aynı sebepten dolayı sıcaklığın periyodik olarak değiştiği durumlarda bu yöntem kullanılamaz. Titanyum kaplı ekipmanın çelik kabuğu ile titanyum astarı arasındaki küçük boşluk nedeniyle bu tür ekipmanlar vakum ve ısı transfer ortamlarında kullanılmamalıdır.
Yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıktaki ekipmanlar 2 mm titanyum kaplı çelikten yapılabilir.
Amerika Birleşik Devletleri ve Batı Almanya'daki bazı şirketler, titanyum çelik levhalar ve titanyum kaplı çelik borular üretmek için patlayıcı kaynak kullanıyor. Bu titanyum kaplı plakanın maksimum boyutu 2,5 metredir ve titanyum kaplı tabakanın kayma mukavemeti yaklaşık 250 MN/m2'dir (minimum kesme mukavemeti 140 MN/m2'dir). Katman çoğunlukla saf titanyumdan veya titanyum-paladyum alaşımından yapılır.
Titanyum boruların tasarımı ve kullanımı, düşük sıcaklık ve küçük boru çapı koşullarında titanyum boru kullanımının, titanyum kaplamalı boru kullanımına göre daha ekonomik ve güvenilir olduğunu göstermiştir. Ancak çapı 500 mm'den büyük olan borularda titanyum kaplı boruların kullanılması daha avantajlıdır.
Yüksek K ve yüksek sıcaklıklarda (250 derecenin altında) kullanıma yönelik kolonlar da dahil olmak üzere titanyum monolitik yapılar son zamanlarda özel ilgi kazanmaktadır. Et kalınlığı 25 mm'ye kadar olan titanyum ekipmanların imalatında deneyim kazanılmıştır.
Kaynaklı titanyum boruların kullanılması, ısı değişim ekipmanının maliyetinin azaltılmasında önemli bir faktördür. Kaynaklı titanyum borular üreten American Titanium Corporation'ın açıkladığı bilgiye göre kaynaklı titanyum boruların fiyatı dikişsiz titanyum borulara göre %20 daha ucuz.
İnce cidarlı titanyum borular ısı eşanjörleri için özel olarak üretilmiştir. Japonya'da boru hattı döşemek amacıyla 6×300 mm çaplı boru üretiminin yanı sıra standart özel şekilli bağlantı parçaları da üretmektedir: T borular, 90 ve 45 musluklar ve farklı kalibrelerde farklı çaplı borular.
Kapitalist ülkelerde ısı eşanjörlerinde daha kalın duvarlı borular ancak kesinlikle gerekli olduğunda kullanılır. Örneğin, borular arası alanda 10 MPa tasarım basıncına ve yaklaşık 14 MPa test basıncına sahip boru şeklinde bir ısı eşanjörü için, 19,05 mm çapında ve 1,8 mm duvar kalınlığına sahip dikişsiz bir titanyum boru monte edilir.
Amerika Birleşik Devletleri, Kanada, Japonya ve Batı Avrupa ülkeleri gibi gelişmiş kapitalist ülkelerde Grade 5 Titanyum Levhanın kimya endüstrisindeki uygulama özelliklerinin şu şekilde olduğu görülmektedir: yaygın olarak kullanılan özel şekilli dökümler ve titanyum alaşımı Ti ~0.2 daha iyi korozyon direncine sahip %Pd; titanyumla kaplı veya ince titanyum plakalarla kaplanmış çelik ekipman uygulayın; plakalı ısı eşanjörlerinin uygulanmasını yaygın şekilde teşvik etmek; Borulu ısı eşanjörlerinde ince duvarlı titanyum borular kullanın ve ekipman ve bileşenlerde ince titanyum plakalar kullanın.
