Atteices mehānisma noteikšana — saskarnes stabilitāte starp augstas{0}}tīrības titāna substrātu un MMO pārklājumu

Atteices mehānisma noteikšana — saskarnes stabilitāte starp augstas{0}}tīrības pakāpes titāna substrātu un MMO pārklājumu

Abstract:Šajā rakstā galvenā uzmanība ir pievērsta materiālzinātnes pamatiem, kas ir titāna anoda sieta lentu ilgā -darba solījuma pamatā, sniedzot padziļinātu analīzi par "titāna substrāta — jaukta metāla oksīda (MMO) pārklājuma" kompozītsistēmas bojājumu cēloņiem ilgstošas ​​-elektroķīmiskās slodzes apstākļos. Tā apgalvo, ka patiesais dzīves ilguma sašaurinājums nav paša pārklājuma vienmērīgais patēriņš, bet gan saskarnes bojājums un lokāla degradācija, ko izraisa mikro{4}} defekti.

1. Pasīvais solījums par augstas-tīrības titāna substrātu un tā ierobežojumi
Katodiskās aizsardzības titāna anoda sieta lentēs kā substrāts tiek izmantots rūpnieciski tīrs titāns (piemēram, TA1). Tās galvenā priekšrocība ir blīvas titāna dioksīda (TiO₂) pasīvās plēves veidošanās uz tās virsmas. Šai plēvei ir ārkārtīgi zems šķīdināšanas ātrums projektētajā anoda potenciāla logā, veidojot teorētisko pamatu "nulles -patēriņa" skeletam. Tomēr šis pasīvais stāvoklis ir pilnībā atkarīgs no potenciāla{7}}. Īpašos skarbos barotnēs, kas satur fluorīda jonus vai augstu reducējošo skābju koncentrāciju, šī pasīvā plēve var lokāli saplīst. Biežāk sastopams risks, ka tad, ja pārklājumā ir mikro-plaisas vai poras, elektrolīta iespiešanās rezultātā pārklājuma/substrāta saskarnē var veidoties biezāks, augstākas pretestības izolācijas TiO₂ slānis, salīdzinot ar lielapjoma pasīvo plēvi, kā rezultātā strauji palielinās vietējā pretestība un strāvas bloķēšana.

2. MMO Coating “Aktīvā vietnes vājināšanās” salīdzinājumā ar “masa patēriņu”
Ļoti zemie MMO pārklājumu patēriņa rādītāji (piemēram, IrO₂-Ta₂O₅), kas bieži tiek minēti kā 1-10 mg/A·gadā, bieži tiek izmantoti, lai demonstrētu to īpaši ilgu kalpošanas laiku. Tomēr faktiskā kļūme bieži izpaužas kā pakāpeniska veiktspējas pasliktināšanās, nevis pārklājuma fiziska izsīkšana. Degradācijas mehānismi galvenokārt ietver:

Selektīva aktīvo vietņu deaktivizēšana:Vidēs, kurās dominē skābekļa evolūcijas reakcija (piemēram, augsnē, saldūdenī), pārklājuma aktīvās sastāvdaļas var tikt pakļautas fāzes transformācijai vai apvienoties ar specifiskiem reakcijas starpproduktiem, izraisot lēnu elektrokatalītiskās aktivitātes samazināšanos.

Pārklājuma mikrostruktūras izmaiņas:Ilglaicīgas

Piesārņojošo vielu maskēšanas efekts:Sarežģītā ūdens ķīmijā kalcija, magnija, silīcija utt. savienojumi var nogulsnēties un nogulsnēties uz pārklājuma virsmas, fiziski bloķējot reaktīvo saskarni.

3. Interfeisa kļūme: vispostošākais režīms
Viskritiskākais atteices režīms rodas saskarnē starp titāna substrātu un MMO pārklājumu. Ja elektrolīts lokāli sasniedz titāna substrātu pārklājuma neviendabīguma, caurumu vai mehānisku bojājumu dēļ, šajā vietā veidojas augstas pretestības pasīvais slānis. Pašreizējā izvade no šīs zonas ir spiesta pārtraukt, pārslogojot blakus esošās zonas un radot apburto loku, kas paātrina vispārējo neveiksmi. Šāda veida kļūme ir lokalizēta un potenciāli pēkšņa, tāpēc ir grūti prognozēt, izmantojot vidējā patēriņa līmeņa modeļus.

Secinājums:Tāpēc, novērtējot titāna anoda sieta lentu kalpošanas laiku, nevar paļauties tikai uz vidējā patēriņa līmeņa datiem no ideāliem apstākļiem. Materiāla ražošanas process (nodrošinot blīvu-bez defektu pārklājumu), precīza atbilstība pielietojuma videi (izvairoties no apstākļiem, kas destabilizē pasīvo plēvi) un izvairīšanās no ekspluatācijas pārslodzes (novēršot lokālu pārkaršanu un spriegumu).e trīs galvenie faktori, kas nodrošina paredzēto kalpošanas laiku.