?光鈦電磁閥若以鈦或鈦合金為核心材質(zhì),需滿足耐腐蝕、耐高溫、耐低溫、無磁性、無毒、機(jī)械性能穩(wěn)定等特性要求,具體分析如下:
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一、耐腐蝕性
鈍性氧化膜:鈦金屬表面極易與氧反應(yīng),生成一層堅(jiān)固而致密的鈍性氧化薄膜。這層氧化薄膜在許多苛刻腐蝕工況介質(zhì)中十分穩(wěn)定,較難溶解,即使遭到破壞,只要有充足的氧,也能自行修復(fù)而很快重新生成。這是鈦金屬抵抗腐蝕的關(guān)鍵所在。
適用介質(zhì):鈦閥門在大氣、淡水、海水、高溫水蒸汽中幾乎不腐蝕;在堿性介質(zhì)中非常耐腐蝕;抗氯離子(Cl?)能力非常強(qiáng),具有優(yōu)良的抗氯離子耐蝕能力;在王水、次氯酸鈉、氯水、濕氯氣等介質(zhì)中也有很好的耐腐蝕性。
特殊處理:對于高溫或pH值較低的還原性腐蝕介質(zhì),為提高其鈍性氧化膜的穩(wěn)定性,可通過加入緩蝕劑(如空氣、水、重金屬離子和陰離子等),或采用鈦表面離子改性處理、陽極化處理等方法,來提高鈦在還原性介質(zhì)中的耐腐蝕性及表面硬度。
二、耐高溫與耐低溫性能
耐高溫:新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用,滿足高溫環(huán)境下的工作需求。
耐低溫:以TA7(Ti-5Al-2.5Sn)、TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,在-196~253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,是低溫容器、貯箱等設(shè)備的理想材料。
三、無磁性與無毒
無磁性:鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會(huì)被磁化,適用于對磁性敏感的環(huán)境。
無毒:鈦與人體組織及血液有好的相溶性,無毒且被醫(yī)療界廣泛采用。
四、機(jī)械性能
密度小,比強(qiáng)度高:金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳,但比強(qiáng)度位于金屬。
抗阻尼性能強(qiáng):鈦金屬受到機(jī)械振動(dòng)、電振動(dòng)后,與鋼、銅金屬相比,其自身振動(dòng)衰減時(shí)間最長。這一性能使得鈦在音叉、醫(yī)學(xué)上的超聲粉碎機(jī)振動(dòng)元件和高級音響揚(yáng)聲器的振動(dòng)薄膜等方面有廣泛應(yīng)用。
彈性模量低:鈦的彈性模量在常溫時(shí)為106.4GMPa,為鋼的57%,這一特性使得鈦在需要一定彈性的場合具有優(yōu)勢。
五、吸氣性能
吸氣反應(yīng):鈦是一種化學(xué)性質(zhì)非?;顫姷慕饘?,在高溫下可與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發(fā)生反應(yīng)。這一特性在特定應(yīng)用場合需要加以考慮和控制。
六、使用限制與注意事項(xiàng)
介質(zhì)限制:鈦閥門不宜用于濃度>98%或含>6%游離NO?的紅煙硝酸;不宜使用在含水量低于1.5%的干氯氣中;純氧(PO?>35%)中會(huì)發(fā)生自然爆炸。
氫脆問題:鈦閥門對含有氫的腐蝕介質(zhì),除考慮腐蝕外,應(yīng)充分重視氫對鈦閥門氫脆的危害性。
應(yīng)力腐蝕:鈦閥門要充分考慮在腐蝕介質(zhì)中的點(diǎn)縫隙及應(yīng)力腐蝕傾向。
使用溫度:鈦閥門使用溫度不宜超過330℃,超過時(shí)建議改用耐溫鈦合金材料。