Beth Yw'r Crynodiad Ion Copr Uchaf a Ganiateir (ppm) mewn Datrysiad Asid Sylffamig 10% ar 80 gradd Cyn i Diwb Gwresogydd Titaniwm Gradd 2 Ddechrau Plât Copr a Mynd Dan Gyrydiad Galfanig?

Gellir platio'r ïonau copr (Cu 2+) ar yr wyneb titaniwm fel copr metelaidd mewn asid sylffamig 10% (H 2 NSO 3 H) ar 80 gradd yn ôl yr adwaith Cu 2+ + 2e - → Cu 0 . Mae presenoldeb cotio copr yn cynhyrchu pâr galfanig â thitaniwm, sy'n cynyddu hydoddiant metel anodig. Er mwyn osgoi platio, rhaid i'r cynnwys copr fod yn llai na 50 ppm. Uwchben 50 ppm, mae platiau copr allan yn gyflym ac mae cyrydiad galfanig difrifol yn digwydd. Mae'r trothwy wedi'i osod gan botensial lleihau gor-botensial esblygiad copr a hydrogen ar ditaniwm.

Sut mae platio copr yn gweithio a chorydiad galfanig ar ditaniwm

Mewn asid sylffamig, mae titaniwm yn oddefol gyda photensial cyrydiad o tua -0.1 i +0.1 V yn erbyn Ag/AgCl. Mae gan ïonau copr botensial rhydwytho o +0.34 V . Pan fo'r crynodiad copr yn uwch na chrynodiad critigol, mae'r gor-botensial crynodiad lleol yn cael ei oresgyn a chaiff copr ei adneuo ar yr wyneb titaniwm. Mae'r copr wedi'i orchuddio yn gatod gyda'r titaniwm agored yn gweithredu fel anod. Gall y dwysedd cerrynt galfanig gyrraedd 10-100 µA/cm2, gan arwain at ddiddymu titaniwm yn gyflym ar gyfradd o 0.2-2.0 mm y flwyddyn.

Platio Copr Meintiol a Chyrydiad Galfanig yn erbyn Crynodiad Cu²⁺

Grade 2 titanium has been proven in controlled testing in 10% sulfamic at 80°C for 500 hours as follows: At 0 ppm Cu 2+ no copper plating was observed. The galvanic current is 0 µA/cm 2 and the titanium corrosion rate is 0.01-0.03 mm year-1 . Trace plating is possible at 10 ppm, galvanic current is 0 to 1 µA/cm2, and corrosion rate is 0.02 to 0.05 mm per year. Light plating is noticed at 25 ppm, galvanic current 1-5 µA/cm2 and corrosion rate 0.03-0.08 mm/year. At 50 ppm, the moderate level of plating, the galvanic current is 5–15 µA/cm² and the corrosion rate is 0.08–0.20 mm per year, the critical threshold. At 100 ppm, substantial plating is observed, the galvanic current is 15–40 µA/cm2 and the corrosion rate is 0.20–0.50 mm per year. The galvanic current is 40-100 µA/cm 2 and the corrosion rate is 0.50-1.50 mm per year. The surface is completely plated at 250 ppm. At 500 ppm, the surface is 100% copper plated and galvanic current is >100µA/cm2. Y gyfradd cyrydu yw 1.50-3.00 mm y flwyddyn.

Effaith Crynodiad Asid Sylffamig a Thymheredd ar Goddefgarwch Copr

Mae'r crynodiad copr uchaf a ganiateir yn disgyn gyda chrynodiad a thymheredd asid cynyddol. Mewn 5% asid sylffamig ar 80 gradd y lefel Cu 2+ critigol yw 100 ppm. Ar 10% ac 80 gradd y lefel hollbwysig yw 50 ppm. Y lefel gritigol yw 30 ppm ar 80 gradd a 15%. Y trothwy critigol ar 20% ac 80 gradd yw 20 ppm. Lefel hollbwysig 100 ppm ar 10% a 60 gradd . Mae lefel critigol 50 ppm ar 10% a 80 gradd . 25 ppm yn drothwy critigol ar 100 gradd a 10% Mae crynodiadau asid uwch a thymheredd yn gwella cyfradd esblygiad hydrogen ac yn dylanwadu ar thermodynameg y platio.

Canllaw i Halogi Copr mewn Gwresogyddion Asid Sylffamig

Mae'r tabl isod yn argymell y crynodiad uchaf a ganiateir o ïonau copr a thechnegau lliniaru ar gyfer gwresogyddion titaniwm Gradd 2 mewn asid sylffamig 10% ar 80 gradd.

{0}} Crynodiad wedi'i Fesur (ppm) Platio Copr Dwysedd Cyfredol Galfanig (µA/cm2) Cyfradd Cyrydiad Titaniwm (mm/blwyddyn) Cam Gweithredu a Argymhellir<25 None 0-5 <0.08None 25–50 Light 5–15 0.05–0.12Monitor weekly 50-75 Moderate 15-30 0.12-0.25Add chelating agent .
75-100 Heavy 30-60 0.25-0.50 Replacement of solution >100 Severe >60 >0.50 Amnewidiad ar unwaith
Peirianneg Y Tu Hwnt i Reoli Crynodiad Copr

Mae gradd titaniwm yn effeithio ar gyrydiad galfanig ar ôl platio copr. Mae Gradd 7 (palladiwm wedi'i sefydlogi) yn arddangos cyfraddau cyrydiad galfanig 2-3 gwaith yn is na Gradd 2 gyda'r un blaendal copr. Mae trwch wal yn rhoi lwfans cyrydiad, mae wal 2.0 mm gyda chorydiad a achosir gan gopr ar 0.2 mm y flwyddyn yn para 10 mlynedd. Mae asiantau cymhlethu ee. 100 i EDTA 200 ppm yn cyfuno ag ïonau copr sy'n atal platio. Gall resinau cyfnewid ïon echdynnu copr o doddiannau asid sylffamig. Mae'r platio yn cael ei atal gan arsugniad ar yr wyneb titaniwm trwy ychwanegu atalydd copr penodol fel benzotriazole (10 ppm).

Manyleb Gwybodus

For a Grade 2 titanium heater in 10% sulfamic acid at 80°C keep the copper ion concentration below 25 ppm to be below the plating threshold of 50 ppm for safety. Check copper levels weekly with atomic absorption spectroscopy or colorimetric test strips. If the concentration is >Mae 50 ppm yn cymhlethu'r copr trwy ychwanegu EDTA 200 ppm neu newid yr ateb. Gellir glanhau gwresogyddion presennol â dyddodion copr gydag asid nitrig 20% ​​ar 50 gradd am 30 munud i doddi'r copr heb niweidio'r titaniwm. Mewn gwasanaeth asid sulfamig, mae'r peiriannydd yn rheoli crynodiad copr o dan y trothwy critigol er mwyn osgoi platio copr a chorydiad galfanig.