ก้านทังสเตนบริสุทธิ์มีความต้านทานการกัดกร่อนแบบใด?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของแท่งทังสเตนบริสุทธิ์ฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับความต้านทานการกัดกร่อนของเด็กเลวเหล่านี้ ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะดำน้ำลึกเข้าไปในหัวข้อและแบ่งปันทุกสิ่งที่ฉันรู้จักกับคุณ

ก่อนอื่นเรามาพูดถึงการกัดกร่อนคืออะไร การกัดกร่อนนั้นเป็นการเสื่อมสภาพของวัสดุเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีกับสภาพแวดล้อม มันสามารถเกิดขึ้นได้ในทุกสถานการณ์ตั้งแต่การสัมผัสกับความชื้นและออกซิเจนไปจนถึงการสัมผัสกับกรดและฐาน และเมื่อพูดถึงโลหะการกัดกร่อนอาจเป็นความเจ็บปวดที่แท้จริงในคุณ - รู้ - อะไรนำไปสู่โครงสร้างที่อ่อนแอลงประสิทธิภาพที่ลดลงและปวดหัวการบำรุงรักษาจำนวนมาก

ตอนนี้แท่งทังสเตนบริสุทธิ์นั้นค่อนข้างพิเศษเมื่อพูดถึงการต่อต้านการกัดกร่อน ทังสเตนเป็นโลหะทนไฟซึ่งหมายความว่ามันมีจุดหลอมเหลวที่สูงมาก (ประมาณ 3422 ° C เป็นที่แน่นอน) จุดหลอมเหลวที่สูงนี้เป็นเพียงหนึ่งในปัจจัยที่นำไปสู่การกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม - คุณสมบัติที่ต้านทานได้

ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน

หนึ่งในรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของการกัดกร่อนคือออกซิเดชันซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโลหะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ที่อุณหภูมิห้องแท่งทังสเตนบริสุทธิ์มีปฏิกิริยาค่อนข้างต่ำกับออกซิเจน ชั้นออกไซด์บาง ๆ จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของก้านทังสเตนและชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคป้องกัน ป้องกันการเกิดออกซิเดชันต่อไปจากการเกิดขึ้นเช่นชุดเกราะสำหรับโลหะ

อย่างไรก็ตามสิ่งต่าง ๆ เปลี่ยนไปเมื่อคุณเริ่มหมุนอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอัตราการเกิดออกซิเดชันจะเพิ่มขึ้น ที่ประมาณ 400 - 500 ° C การออกซิเดชั่นของทังสเตนมีความสำคัญมากขึ้น ชั้นออกไซด์บาง ๆ ที่ปกป้องก้านที่อุณหภูมิต่ำกว่าเริ่มพังทลายลงและทังสเตนก็เริ่มตอบสนองต่อออกซิเจนอย่างแรงมากขึ้น ที่อุณหภูมิสูงมากทังสเตนสามารถสร้างทังสเตนไตรออกไซด์ (WO₃) ซึ่งเป็นสารแป้ง สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การสูญเสียวัสดุและการลดลงของความสมบูรณ์ของก้าน

ความต้านทานต่อกรดและฐาน

เมื่อพูดถึงกรดและฐานแท่งทังสเตนบริสุทธิ์แสดงพฤติกรรมที่น่าสนใจ โดยทั่วไปทังสเตนค่อนข้างทนต่อกรดและฐานทั่วไปจำนวนมากที่อุณหภูมิห้อง

เริ่มต้นด้วยกรด ยกตัวอย่างเช่นกรดไฮโดรคลอริก (HCL) มีผลน้อยมากต่อแท่งทังสเตนบริสุทธิ์ในสภาวะปกติ แม้แต่กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นก็จะไม่ทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างมีนัยสำคัญของทังสเตน กรดซัลฟิวริก (H₂SO₄) ก็ค่อนข้างเป็นอันตรายต่อทังสเตนที่อุณหภูมิห้อง อย่างไรก็ตามเมื่อคุณให้ความร้อนกับกรดซัลฟูริกถึงอุณหภูมิสูงก็สามารถเริ่มทำปฏิกิริยากับทังสเตน กรดซัลฟิวริกที่ร้อนและเข้มข้นสามารถออกซิไดซ์ทังสเตนได้ก่อตัวเป็นสารประกอบทังสเตนที่ละลายในกรด

กรดไนตริก (HNO₃) ค่อนข้างก้าวร้าว กรดไนตริกเจือจางสามารถทำปฏิกิริยาอย่างช้าๆด้วยทังสเตน แต่กรดไนตริกเข้มข้นอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนได้อย่างรวดเร็วมากขึ้น ปฏิกิริยาระหว่างทังสเตนและกรดไนตริกทำให้เกิดทังสเตนออกไซด์ซึ่งสามารถละลายในสารละลายกรด

ตอนนี้สำหรับฐาน โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นฐานที่แข็งแกร่งทั่วไป ที่อุณหภูมิห้องทังสเตนค่อนข้างทนต่อฐานเหล่านี้ แต่เมื่อฐานเหล่านี้ร้อนและอยู่ในรูปแบบเข้มข้นพวกเขาสามารถทำปฏิกิริยากับทังสเตน ปฏิกิริยาเกิดเกลือ Tungstate ซึ่งละลายในสารละลายอัลคาไลน์

ความต้านทานในสภาพแวดล้อมเฉพาะ

ในการใช้งานอุตสาหกรรมบางอย่างแท่งทังสเตนบริสุทธิ์จะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจงมาก ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ทังสเตนใช้ในรูปแบบของTungsten Sputtering เป้าหมาย- เป้าหมายเหล่านี้จำเป็นต้องมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในห้องสูญญากาศซึ่งกระบวนการสปัตเตอร์เกิดขึ้น ในสภาพแวดล้อมสูญญากาศมีออกซิเจนเล็กน้อยหรือก๊าซปฏิกิริยาอื่น ๆ ดังนั้นความเสี่ยงของการเกิดออกซิเดชันจะลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตามยังสามารถมีปัญหาเกี่ยวกับการปนเปื้อนจากก๊าซที่เหลือหรือสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการสปัตเตอร์

ในการผลิตทังสเตนบริสุทธิ์เบ้าหลอมความต้านทานการกัดกร่อนเป็นสิ่งสำคัญ ไม้กางเขนถูกใช้เพื่อเก็บโลหะหลอมเหลวและสารอุณหภูมิสูงอื่น ๆ จุดหลอมเหลวสูงของทังสเตนและความต้านทานการกัดกร่อนที่ค่อนข้างดีที่อุณหภูมิสูงทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานนี้ แต่พวกเขายังคงต้องได้รับการออกแบบและบำรุงรักษาอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากวัสดุที่หลอมเหลวที่พวกเขาเก็บไว้

การอดอาหารมากที่สุดเป็นผลิตภัณฑ์อื่นที่ความต้านทานการกัดกร่อนมีความสำคัญ ตัวยึดเหล่านี้มักจะใช้ในการใช้งานสูง - ความเครียดและอุณหภูมิสูง ในสภาพแวดล้อมดังกล่าวการกัดกร่อนสามารถทำให้ตัวยึดอ่อนแอลงและนำไปสู่ความล้มเหลวทางกล ความต้านทานการกัดกร่อนของทังสเตนช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาวของตัวยึดเหล่านี้

ปัจจัยที่มีผลต่อความต้านทานการกัดกร่อน

มีปัจจัยบางอย่างที่อาจส่งผลกระทบต่อความต้านทานการกัดกร่อนของแท่งทังสเตนบริสุทธิ์ หนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือความบริสุทธิ์ของทังสเตน สิ่งสกปรกในก้านสามารถทำหน้าที่เป็นเว็บไซต์สำหรับการกัดกร่อนเพื่อเริ่มต้น แม้แต่สิ่งสกปรกในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีของทังสเตนและทำให้มีความอ่อนไหวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น

พื้นผิวของก้านก็มีบทบาทเช่นกัน พื้นผิวที่เรียบโดยทั่วไปจะทนต่อการกัดกร่อนได้มากกว่าผิวขรุขระ พื้นผิวที่ขรุขระสามารถมีหลุมขนาดเล็กและรอยแยกที่ตัวแทนกัดกร่อนสามารถสะสมและเริ่มกระบวนการกัดกร่อน

อุณหภูมิและการปรากฏตัวของสารปฏิกิริยาอื่น ๆ ในสภาพแวดล้อมก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน ดังที่เราได้เห็นอุณหภูมิที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มอัตราการกัดกร่อนและการปรากฏตัวของสารเคมีบางชนิดสามารถทำให้การกัดกร่อนรุนแรงขึ้น

บทสรุป

ดังนั้นเพื่อสรุปทั้งหมดแท่งทังสเตนบริสุทธิ์มีการกัดกร่อนที่ดี - คุณสมบัติที่ทนได้ พวกเขาค่อนข้างทนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิห้องและพวกเขาสามารถทนต่อกรดและฐานทั่วไปจำนวนมากภายใต้สภาวะปกติ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของพวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความบริสุทธิ์ของทังสเตนและสภาพแวดล้อมเฉพาะที่พวกเขาอยู่

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับแท่งทังสเตนบริสุทธิ์หรือผลิตภัณฑ์ทังสเตนอื่น ๆ ของเราเช่นทังสเตนบริสุทธิ์เบ้าหลอม-การอดอาหารมากที่สุด, หรือTungsten Sputtering เป้าหมายและคุณมีคำถามเกี่ยวกับการต่อต้านการกัดกร่อนหรือด้านอื่น ๆ ของผลิตภัณฑ์ของเราอย่าลังเลที่จะเข้าถึง เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยให้คุณเลือกที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ ไม่ว่าจะเป็นแอพพลิเคชั่นเซมิคอนดักเตอร์เทคโนโลยีระดับสูงหรือกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมมากขึ้นเรามีความเชี่ยวชาญและผลิตภัณฑ์ทังสเตนคุณภาพสูงที่คุณกำลังมองหา

การอ้างอิง

• คู่มือ ASM เล่ม 13A: การกัดกร่อน: พื้นฐานการทดสอบและการป้องกัน ASM International
• ทังสเตน: คุณสมบัติเคมีเทคโนโลยีขององค์ประกอบโลหะผสมและสารเคมี แก้ไขโดย R. Kieffer, F. Benesovsky และ Ek Compton สื่อวิชาการ
• วารสารสมาคมเคมีไฟฟ้า ปัญหาต่าง ๆ เกี่ยวกับการกัดกร่อนของโลหะและคุณสมบัติทังสเตน