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當(dāng)前位置:北京明尼克分析儀器設(shè)備中心>>技術(shù)文章>>鈍化技術(shù)提高材料在惡劣環(huán)境中的耐腐蝕性分析
基于化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)的硅涂層具有*的性能,它在特制的爐中放置所需處理的部件,導(dǎo)入特定組份的氣體而形成硅涂層。主要特點(diǎn)是這種氣體可以滲透到曲折的管道內(nèi)部任何部位并提供很薄的均勻涂覆,即使復(fù)雜的形狀也能完成均勻的1微米涂覆層。
CVD技術(shù)特性允許微流孔,如:小口徑油管或調(diào)節(jié)閥體的應(yīng)用,涂層不會(huì)顯著改變表面的尺寸或物理特性,更為重要的CVD涂層(Dursan®)是美國(guó)SilcoTek®公司的技術(shù),它具有防止操作系統(tǒng)污染,提高設(shè)備、管道和組件的壽命,能夠提高測(cè)量、測(cè)試的準(zhǔn)確性,如:含硫組分的檢測(cè)準(zhǔn)確度、重復(fù)性得到了很好的提高。
化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)的硅涂層因具有其*的性能,現(xiàn)在煉油以及上游石油、天然氣等實(shí)驗(yàn)室儀器分析應(yīng)用中得到了充分的利用與發(fā)揮。
▲涂層的優(yōu)勢(shì):
Dursan®和Silcolloy®惰性涂層提高了材料的耐腐蝕性能,同時(shí)防止離子污染,進(jìn)而提高了工藝系統(tǒng)管控水平和產(chǎn)品質(zhì)量。Dursan®的涂層無(wú)毒,符合USP 美國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn),此項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于更耐用的基材上,如:不銹鋼或哈氏合金上使用鈍化涂層技術(shù)。
圖1:經(jīng)甲醇溶液浸泡1個(gè)月后金屬離子濃度
圖1顯示了每個(gè)容器中甲醇溶液浸泡后的總金屬離子濃度。Blank代表甲醇瓶中空白金屬離子的含量,Bare C-22代表未涂覆處理的哈氏合金,Bare 316L代表未涂覆處理的不銹鋼材料,柱狀圖表示浸出到甲醇中的金屬離子水平。
從如上圖1數(shù)據(jù)顯示Bare C-22、Bare 316L其金屬離子浸出污染的濃度達(dá)到了800-1200ppb的水平,與此相比對(duì)的SL 1000 C-22 及SL 1000 C 316L是由SilcoTek®公司做了涂層保護(hù),數(shù)據(jù)顯示出經(jīng)惰性化處理的材料幾乎沒(méi)有金屬離子浸出。
圖2:浸泡實(shí)驗(yàn)
▲耐蝕性分析:
Dursan®或Silcolloy®在整個(gè)液體管路上涂上惰性硅涂層后,可以增加工藝系統(tǒng)的壽命,因它有助于防止材料中的組份流失或腐蝕后造成顆粒的形成,而吸附流體中的組份。銹蝕顆粒具有吸附能力,即使少量銹蝕的存在也會(huì)使產(chǎn)品的質(zhì)量降低和取樣的準(zhǔn)確度,并可能導(dǎo)致儀器校驗(yàn)的誤差和分析定值的準(zhǔn)確性,由于這些問(wèn)題的發(fā)生,將需要技術(shù)人員花費(fèi)大量的人力、物力和更多的時(shí)間來(lái)解決。
如上圖2是不同材質(zhì)在浸泡實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明做涂覆的材質(zhì)與未涂覆的不銹鋼相比,Silcolloy®和Dursan®涂層后的耐蝕性很高,耐蝕性提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí),Dursan® 耐蝕性最高。
圖3-1:漂白劑暴露后的腐蝕速率對(duì)比圖(Dursan® VS 其它類(lèi)型涂層)
圖3-2:漂白劑暴露后的實(shí)景對(duì)比圖
(Dursan® VS 其它類(lèi)型涂層)
▲鈍化涂層在煉廠(chǎng)分析中的應(yīng)用:
石化煉廠(chǎng)中,儀器探頭、油管、配件、過(guò)濾器和調(diào)節(jié)設(shè)備暴露在腐蝕性采樣流體中,可能將這些設(shè)備腐蝕,導(dǎo)致采樣系統(tǒng)出現(xiàn)故障,然而通過(guò)表面涂覆Dursan®涂層降低接觸面的反應(yīng),來(lái)增強(qiáng)接觸面的惰性和耐腐蝕,它可以在微小表面進(jìn)行涂覆,包括金屬過(guò)濾器,來(lái)提高材料的耐久性和防止不銹鋼表面的腐蝕,進(jìn)而 Dursan®可實(shí)現(xiàn)防止整個(gè)分析流道中取樣組件的損壞和污染。
如上圖3-1、3-2漂白劑浸泡測(cè)試實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明,Dursan®涂覆和其它類(lèi)型的涂層,具有*的耐腐蝕性能。
圖4 損失磨損速率對(duì)比圖
(Dursan® VS 未涂覆不銹鋼)
▲鈍化涂層磨損和潤(rùn)滑試驗(yàn):
如上圖4看到Dursan®可顯著降低流動(dòng)摩擦損失,因它防止材料腐蝕而阻止破壞流體通道的表面,進(jìn)而其耐磨性、耐久性也得到了提高;不銹鋼因其表面相對(duì)柔軟,隨著時(shí)間的推移因暴露潛在的活性液體中而會(huì)腐蝕,致使降低系統(tǒng)壽命。
從如上圖4也充分說(shuō)明由于SilcoTek®的化學(xué)氣相沉積工藝在不銹鋼表面嵌入了持久的涂層,提高了材料的惰性和耐久性,有效減緩腐蝕所造成的損失速率。
圖5:耐高溫情況對(duì)比圖(Silcolloy® VS PTFE)
▲克服高低溫:
PTFE(聚四氟乙烯)材料的特性在暴露250℃以上的溫度下可以迅速降解,在低溫環(huán)境中變得脆化。說(shuō)明高、低溫環(huán)境暴露可以很容易超出PTFE和其它涂層的耐高、低溫的能力。
SilcoTek®提供惰性涂層后,能夠很好的解決環(huán)境溫度從-270℃到超過(guò)1000℃不發(fā)生材質(zhì)變性的特點(diǎn),可以方便而準(zhǔn)確的采樣,并不破壞采樣通道。
低溫方面,SilcoTek®所有的涂層在低溫或極冷的條件下展現(xiàn)出極為穩(wěn)定的特性,即使暴露在低溫液體中,其表面也不會(huì)分層或開(kāi)裂。
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