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專業(yè): 金屬材料

[交流] 鉭涂層不銹鋼墊圈在冰醋酸中的浸泡試驗

要求
      為了評估鉭涂層不銹鋼墊圈以及zr705樣品在特定條件下的耐腐蝕性，我們設計了一項實驗。該實驗要求將這些材料置于聚四氟乙烯內襯的壓力容器中，并在400°f（205°c）的溫度和200-psi的壓力環(huán)境下，浸泡在冰醋酸中持續(xù)六周（即1008小時）。每種材料都將進行三組獨立測試，以收集三個數(shù)據(jù)點進行后續(xù)分析。

測試樣品
      本實驗所使用的試樣均由艾因斯公司提供，包括一個帶有a10印記與小型冠狀圖案的鉭涂層不銹鋼墊圈，其外徑約為30毫米，內徑約為10.5毫米，標稱厚度為2.5毫米；另一個是標記為190d的實心鉭樣本，尺寸大約為38毫米×25毫米，標稱厚度為3.2毫米；還有一個是圓柱形鋯（zr-705）樣本，尺寸約為39毫米×15毫米。在進行浸泡實驗之前，ctl未對鉭或鉭試樣的表面進行任何改變，例如研磨或拋光。然而，zr 705樣本被切割并拋光至120粒度的光潔度。在暴露前，每個樣本都經(jīng)過了清洗、稱重、測量和拍照的過程。

試液
      在本次實驗中，我們采用試劑級冰醋酸來制備測試溶液。實驗過程中，我們使用了三個全新的ptfe（聚四氟乙烯）襯里的壓力容器作為測試容器。每個ptfe容器中倒入了大約65毫升的測試溶液。

      在這三個試驗容器中，我們分別放入了一個試樣，確保所有的測試樣品都完全浸泡在冰醋酸中。為了固定鉭墊圈和ta樣品的位置，我們使用連接到ptfe支架的ptfe細繩將它們懸掛在ptfe容器底部的上方。

      完成這些步驟后，我們對測試容器進行了密封處理。隨后，將組裝好的測試容器放置在設定溫度為205℃的實驗室烘箱中進行長時間的熱處理，持續(xù)時間為六周，即1008小時。

      通過以上步驟，我們確保了實驗的準確性和專業(yè)性，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和結果評估提供了堅實的基礎。

結果
      經(jīng)過長達六周的暴露期后，我們將試樣從測試環(huán)境中取出，并進行了一系列的后處理工作。首先，我們對試樣進行了徹底的清洗，以去除表面可能存在的雜質和腐蝕產(chǎn)物。隨后，我們對這些試樣進行了詳細的拍照記錄，以便對比和分析測試前后的變化。

      在完成這些基礎工作后，我們進一步評估了試樣的質量損失情況，并仔細觀察是否有局部腐蝕的可見跡象。這些評估結果為我們提供了關于材料耐腐蝕性能的直接證據(jù)。

      為了更精確地描述材料的腐蝕行為，我們基于質量損失數(shù)據(jù)計算了腐蝕速率。這些數(shù)據(jù)被匯總在表1中，以便于對比和分析。腐蝕速率以mpy（密耳/年）為單位表示，其中1密耳等于0.001英寸。

      此外，圖1至圖3展示了三個試樣在測試“前后”的照片對比。這些照片直觀地呈現(xiàn)了材料在長時間暴露于測試環(huán)境后的變化情況，為我們的分析和討論提供了有力的視覺支持。

      表1.鉭a10洗滌劑、鉭和鋯705在205ºc（400ºf）接觸冰醋酸6周。

      圖1.頂行:曝光前鉭涂層不銹鋼A-10測試樣品的正面和背面。中間一行:鉭不銹鋼A-10試樣在205°C(400°F)下暴露于冰醋酸中六周后的正面和背面。底部一行:清潔后的鉭不銹鋼A-10墊圈測試樣品。

鉭不銹鋼A10墊圈
   在400°F（205°C）的冰醋酸中連續(xù)暴露六周后，鉭酸鹽A-10墊圈試樣表面出現(xiàn)了變色現(xiàn)象。幸運的是，這種變色并未對試樣造成永久性損害，使用Bon-Ami清潔劑和軟毛刷便可輕松去除表面的變色。值得注意的是，在整個測試過程中，冰醋酸溶液也發(fā)生了變黑現(xiàn)象。

      進一步的檢查顯示，鉭A-10墊圈試樣表面并未出現(xiàn)點蝕或局部腐蝕的跡象。這一發(fā)現(xiàn)表明，鉭A-10材料在極端條件下仍能保持出色的耐腐蝕性。如圖1所示，試樣在經(jīng)過長時間的高溫冰醋酸暴露后，依然保持著良好的表面狀態(tài)。

鉭190D
      在400°F(205°C)的冰醋酸中暴露六周后，鉭試樣出現(xiàn)變色，用Bon-Ami和軟毛刷很容易去除。溶液呈淺灰色。在鉭190D試樣上未觀察到點蝕或局部腐蝕跡象，
      頂行：暴露前鉭190D測試樣品的前面和背面。中行：在205℃（400°F）的冰醋酸中暴露六周后，鉭190D測試樣品的前面和背面。底行：清潔后的鉭190D測試樣品。

鋯705
      在400°F(205°C)的冰醋酸中暴露六周后，鋯705試樣變黑為暗灰色，使用Bon-Ami和軟毛刷很容易去除，如圖3所示。冰醋酸溶液是透明的。在鋯705試樣上沒有觀察到點蝕或局部腐蝕跡象
      頂行:暴露前鋯705試樣的正面和背面。中間一行:在205°C(400°F)下暴露于冰醋酸六周后，鋯705試樣的正面和背面。底部一行:清洗后的鋯705試樣。

結論
      在400°F（205°C）的高溫冰醋酸環(huán)境中，鉭涂層展現(xiàn)了卓越的耐腐蝕性。經(jīng)過長達六周的暴露測試，鉭不銹鋼A10墊圈和鉭190D試樣表面雖然出現(xiàn)了變色現(xiàn)象，但這種變色并未對試樣造成永久性損害，且可以通過簡單的清潔手段輕松去除。重要的是，測試中未觀察到點蝕或局部腐蝕的跡象，這進一步證明了鉭涂層在極端條件下的穩(wěn)定性和耐久性。

      此外，鉭涂層的耐腐蝕性能在與其他材料如鋯705的對比中也得到了凸顯。盡管所有試樣均未表現(xiàn)出點蝕或局部腐蝕，鉭試樣的變色更容易通過清潔去除，顯示出其更佳的抗污性和更低的維護需求。

      綜上所述，鉭涂層在高溫冰醋酸環(huán)境中的表現(xiàn)出色，具有顯著的耐腐蝕性、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和良好的抗污性。這些特性使其成為在類似環(huán)境中應用的理想選擇，特別是在需要長期暴露于腐蝕性化學品的工業(yè)應用中。

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1樓 2025-10-21 13:56:32

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