Tillämpning av titanmaterial i kemi
I den kemiska industrin i vissa utvecklade kapitalistiska länder, förutom användningen av olika kvaliteter av industriellt rent titan, används legeringen Ti~0.2%Pd (under 5%) också i stor utsträckning.
Vissa människor tror att tillämpningen av höghållfast korrosionsbeständig grad 5 titanplåt är mycket viktig och lovande vid tillverkning av tryckutrustning, höghastighetscentrifuger och separatordelar. Mycket arbete pågår inom detta område.
Grad 5 titanplåtär en mycket korrosionsbeständig metall. Termodynamiska data för titan visar att titan är en termodynamiskt extremt instabil metall. Om titan kan lösas för att generera Ti2+ är dess standardelektrodpotential mycket negativ (-1.63V), och dess yta är alltid täckt med en passiv oxidfilm. På detta sätt är den stabila potentialen för titan stabilt förspänd till ett positivt värde, till exempel är den stabila potentialen för titan i havsvatten vid 25 grader cirka +0.09V. I kemihandböcker och läroböcker kan standardelektrodpotentialer som motsvarar en serie titanelektrodreaktioner erhållas. Det är värt att påpeka att dessa data faktiskt inte mäts direkt utan ofta bara kan beräknas från termodynamiska data, och på grund av olika datakällor kan olika data dyka upp för flera olika elektrodreaktioner som kan uttryckas samtidigt. Konstig.
Elektrodpotentialdata för elektrodreaktionen av titan visar att dess yta är mycket aktiv och vanligtvis alltid täckt med en oxidfilm som genereras naturligt i luften. Därför härrör den utmärkta korrosionsbeständigheten hos titan från det faktum att det alltid finns en stabil, mycket vidhäftande och särskilt skyddande oxidfilm på ytan av titan. Faktum är att det är stabiliteten hos denna naturliga oxidfilm som bestämmer korrosionsbeständigheten hos titan. Korrosionsbeständighet, inklusive titan och titanlegering titan stavar, titantrådar, titan plattor, etc. har stark korrosionsbeständighet, naturligtvis är korrosionsbeständigheten hos olika märken olika, vi nämnde i det tidigare innehållet på webbplatsen Men jag vann' inte säga så mycket idag. Teoretiskt sett måste P/B-förhållandet för en skyddande oxidfilm vara större än 1. Om det är mindre än 1 kan oxidfilmen inte helt täcka metallytan, så det är omöjligt att spela en skyddande roll. Om detta förhållande är för stort kommer tryckspänningen i oxidfilmen att öka i motsvarande grad, vilket lätt orsakar att oxidfilmen brister och inte skyddar den. P/B-förhållandet för titan är mellan 1 och 2,5 beroende på oxidfilmens sammansättning och struktur. Från denna grundläggande analyspunkt kan oxidfilmen av titan ha bättre skyddsprestanda.
När ytan av titan exponeras för atmosfären eller vattenlösningen bildas en ny oxidfilm automatiskt omedelbart. Till exempel är tjockleken på oxidfilmen i atmosfären vid rumstemperatur 1,2 ~ 1,6 nm, och den kommer att tjockna med tiden. Efter 70 dagar kommer den naturligt att tjockna till 5nm. Efter 545 dagar ökade den gradvis till 8~9nm. Artificiellt förstärkande oxidationsförhållanden (såsom uppvärmning, användning av oxidanter eller anodoxidation, etc.) kan påskynda tillväxten av ytoxidfilm och erhålla en tjockare oxidfilm, och därigenom förbättra korrosionsbeständigheten hos titan. Därför kommer oxidfilmen som bildas av anodoxidation och termisk oxidation avsevärt att förbättra korrosionsbeständigheten hos titan. Nu har våra kunder gjort många liknande produkter med vår titanstav och titantråd, vilket visar att detta är ett genomförbart sätt.
Eftersom titan är en relativt dyr metall, bör den användas som fodermaterial för stålutrustning. Man har redan erfarenhet av att tillverka titanfodrad utrustning med en diameter på 3,6 meter och en längd på 20 meter. På grund av de olika värdena på värmeutvidgningskoefficienten för titan och stål får längden på en enskild tornsektion inte överstiga 2 meter. Av samma anledning kan denna metod inte användas där temperaturen ändras periodiskt. På grund av det lilla gapet mellan stålskalet och titanfodret på titanfodrad utrustning bör sådan utrustning inte användas i vakuum- och värmeöverföringsmiljöer.
Högtrycks- och högtemperaturutrustning kan tillverkas av stål klädd med 2 mm titan.
Vissa företag i USA och Västtyskland använder explosiv svetsning för att tillverka titanstålplåtar och titanbeklädda stålrör. Den maximala storleken på denna titanbelagda platta är 2,5 meter, och skjuvhållfastheten för det titanbelagda skiktet är cirka 250 MN/m2 (minsta skjuvhållfasthet är 140 MN/m2). Skiktet är mestadels gjort av rent titan eller titan-palladiumlegering.
Utformningen och användningen av titanrör har visat att under förhållandena med låg temperatur och liten rördiameter är användningen av titanrör mer ekonomisk och tillförlitlig än användningen av rör med titanbeläggning. För rör med en diameter större än 500 mm är det dock mer fördelaktigt att använda titanbelagda rör.
Monolitiska strukturer i titan, inklusive kolonner för användning vid högt K och höga temperaturer (under 250 grader), har fått särskilt intresse nyligen. Erfarenhet har vunnits inom tillverkning av titanutrustning med väggtjocklekar upp till 25 mm.
Användningen av svetsade titanrör är en viktig faktor för att minska kostnaderna för värmeväxlingsutrustning. Enligt den information som släppts av American Titanium Corporation, som tillverkar svetsade titanrör, är priset på svetsade titanrör 20 % billigare än för sömlösa titanrör.
Tunnväggiga titanrör är speciellt framtagna för värmeväxlare. För att lägga rörledningar i Japan, förutom att tillverka rör med en diameter på 6×300 mm, tillverkar man även standard specialformade rördelar: T-rör, 90 och 45 kranar och rör med olika diameter av olika kaliber.
Tjockväggiga rör används i värmeväxlare endast när det är absolut nödvändigt i kapitalistiska länder. Till exempel, för en rörformad värmeväxlare med ett designtryck på 10 MPa i mellanrörsutrymmet och ett testtryck på cirka 14 MPa, installeras ett sömlöst titanrör med en diameter på 19,05 mm och en väggtjocklek på 1,8 mm.
Det kan ses att i utvecklade kapitalistiska länder som USA, Kanada, Japan och västeuropeiska länder är applikationsegenskaperna för grad 5 titanplåt i den kemiska industrin som följer: allmänt använda specialformade gjutgods och titanlegering Ti ~0.2 med bättre korrosionsbeständighet %Pd; applicera stålutrustning fodrad med titan eller belagd med tunna titanplattor; allmänt främja tillämpningen av plattvärmeväxlare; använd tunnväggiga titanrör i rörvärmeväxlare och använd tunna titanplattor i utrustning och komponenter.
