ฟลูออไรด์ในอิเล็กโทรไลต์: เหตุใดการเคลือบจึงไม่สามารถรักษาไทเทเนียมได้

ผู้ซื้อเคยส่งแบบร่างสำหรับถังอิเล็กโทรออกซิเดชันและขอ "ขั้วบวก Ir-Ta ปกติเหมือนโครงการที่แล้ว" โครงการสุดท้ายคือฟอยล์ทองแดง อันนี้เป็นกระแสการกู้คืนที่มีฟลูออไรด์ รูปร่างเดียวกัน ความหนาแน่นกระแสเท่ากันบนกระดาษ เส้นทางความล้มเหลวต่างกันโดยสิ้นเชิง

ไทเทเนียมไม่เป็นสนิมง่าย นั่นคือเหตุผลที่ผู้คนไว้วางใจมัน แต่ฟิล์มเฉื่อยของไททาเนียมมีจุดอ่อนที่ทราบอยู่แล้ว นั่นคือ ฟลูออไรด์ไอออน แม้ที่ความเข้มข้นต่ำ F⁻ ก็ทำปฏิกิริยากับ TiO₂ ได้เร็วกว่าที่ฟิล์มจะรีฟอร์มได้ ปฏิกิริยาคือ TiO₂ + 6F⁻ + 4H⁺ → [TiF₆]²⁻ + 2H₂O สารเชิงซ้อนเฮกซาฟลูออโรไททาเนตจะสลายตัวไป สารเคลือบจะอยู่ด้านบนของฟิล์มนั้น เมื่อฟิล์มที่อยู่ใต้สารเคลือบถูกโจมตี สารเคลือบจะสูญเสียซับสเตรต ไม่ใช่เพราะตัวเร่งปฏิกิริยาผิด แต่เป็นเพราะฐานกำลังละลาย

นี่ไม่ใช่ปัญหาการเคลือบ Ru-Ir, Ir-Ta, Platinum ไม่มีใครซ่อมมันได้ ชั้นแพลตตินัมต้านทานฟลูออไรด์ได้ดีกว่า MMO แต่ในโครงสร้างแพลตตินัม-ไททาเนียม จุดเสียหายยังคงเป็นไททาเนียมที่ขอบ รอยเชื่อม และรอยแตกขนาดเล็ก แพลตตินัมไม่เชื่อมสารตั้งต้นที่ละลายได้ ข้อผิดพลาดที่มีราคาแพงคือการอ้างอิงขั้วบวกเดียวกันกับครั้งที่แล้วเนื่องจากภาพวาดดูคุ้นเคย แอโนดไม่เปลี่ยนแปลง น้ำก็ได้

ในทางปฏิบัติสัญญาณเตือนจะเงียบ แรงดันไฟฟ้าคืบคลานเป็นเวลาหลายสัปดาห์ ไม่มีใครเห็นบ่อในตอนแรก จากนั้นจุดสีน้ำตาลหรือสีเทาเล็กๆ จะปรากฏขึ้นใกล้กับรอยเชื่อม ขอบ หรือรูสลัก เมื่อถึงเวลาที่เกิดการเคลื่อนตัว ไทเทเนียมก็สูญเสียความหนาในพื้นที่ไปแล้ว การละลายที่รอยแยกจะทำให้ฟลูออไรด์เข้มข้นขึ้น ซึ่งจะช่วยเร่งการโจมตี ซึ่งเป็นวงจรขยายตัวเองที่ไม่หยุดเมื่อคุณเพิ่มกระแส

กฎของสนามที่เราใช้: หากสื่อมี F⁻ ที่วัดได้ ให้ถามหมายเลขก่อนที่จะอ้างอิงสิ่งใดๆ ไม่ใช่ "มีฟลูออไรด์" - ฟลูออไรด์อิสระหรือทั้งหมด, ppm, เชิงซ้อนหรือไม่, pH, อุณหภูมิ และดูว่าแอโนดมีพลังงานหรือแช่อยู่หลังจากการปิดเครื่องหรือไม่ เกณฑ์ไม่ใช่บรรทัดเดียว ในการให้บริการที่เป็นกรดประมาณ pH 2–4 ฟลูออไรด์อิสระที่สูงกว่าประมาณ 5–10 ppm จะเริ่มโจมตีไทเทเนียมเกรด 2 ใกล้เป็นกลางจะเลื่อนไปทาง 20–30 ppm; ในการชนะด้วยไฟฟ้าที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น ฟอยล์ทองแดง เป้าหมายในทางปฏิบัติจะต่ำกว่า 1 ppm อุณหภูมิมีความสำคัญพอๆ กับความเข้มข้น - ppm เท่าเดิมที่ 80 องศา อาจมีลำดับความสำคัญแย่กว่าที่ 25 องศา

สิ่งที่ใช้งานได้จริงแทน:

เปลี่ยนตรรกะของวัสดุพิมพ์: ขอบเสริมแทนทาลัม หรือตัวพาที่ไม่ใช่ไทเทเนียม โดยที่ตัวกลางมีความเป็นกรดรุนแรงบวกกับฟลูออริเนต สิ่งกีดขวางแทนทาลัมออกไซด์บางๆ ระหว่างสารเคลือบกับไททาเนียมทำให้การโจมตีช้าลง แต่ก็ไม่ใช่การแก้ไขอย่างถาวรในการให้บริการที่มีฟลูออไรด์สูงอย่างยั่งยืน

เปลี่ยนรูปแบบแอโนด: ไททาเนียมชุบแพลทินัมจะจัดการฟลูออไรด์ได้ดีกว่า MMO เมื่อมีการป้องกันขอบไทเทเนียม Ti/PbO₂ อาจใช้กรดออกซิไดซ์ในทางที่ผิดมากขึ้น แต่ฟลูออไรด์ยังคงไปถึงฐานไทเทเนียมเนื่องจากมีข้อบกพร่อง และด่างเข้มข้นจะละลาย PbO₂ - ไม่ใช่คำตอบแบบครอบคลุม

เปลี่ยนหน้าที่: ความหนาแน่นกระแสลดลง, ไม่เดินเครื่องอย่างหนักอย่างต่อเนื่อง, ไม่มีการกลับขั้ว, ล้างหลังจากปิดเครื่อง เพื่อให้ฟลูออไรด์ไม่กระจุกตัวอยู่ในรอยแยก

เปลี่ยนภาษาข้อมูลจำเพาะ: "แอโนดต้องอยู่รอดในการวิเคราะห์ระดับกลาง X" แทนที่จะเป็น "Ir-Ta, 8 g/m², 20 ปี"

แอโนดไทเทเนียมมีความเสถียรเท่ากับฟิล์มระหว่างสารเคลือบและอิเล็กโทรไลต์เท่านั้น เมื่อฟิล์มนั้นอยู่ภายใต้การโจมตีของฟลูออไรด์ โลหะออกไซด์อันมีค่าจะเป็นเพียงชั้นที่เร่งปฏิกิริยาอย่างดีบนฐานที่หายไป