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SilcoTek®钝化技术提高材料在恶劣环境中的耐腐蚀性分析

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2021年03月11日 11:41
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来源: 北京明尼克分析仪器设备中心

薛海玲

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  应用化学气相沉积(CVD)技术的硅涂层具有独特的性能,有利于实验室仪器在炼油以及上游石油天然气应用中的使用性能。CVD技术的物理特性允许微流道如小口径油管或调节阀体的应用,涂层不会显著改变表面的尺寸或物理特性,更为重要的是CVD涂层如SilcoTek®公司中的Dursan®技术可以防止污染,提高组件寿命,提高测试的准确性特别是含硫组分的测试精度。
 
图1:经甲醇溶液浸泡1个月后金属离子浓度
 
  ▲涂层的优势
 
  惰性涂层如Dursan®和Silcolloy®提高了系统的纯度,同时防止离子污染,提高了材料的耐腐蚀性能和产品质量。Dursan®涂层无毒,符合USP 美国药典标准,并可应用于更耐用的基材如改善未使用涂层的不锈钢或哈氏合金。
 
  图1显示了甲醇溶液浸泡后每个容器中的总金属离子浓度。Blank代表甲醇瓶中金属离子的含量,Bare C-22代表未涂覆处理的哈氏合金,Bare 316L代表未涂覆处理的不锈钢材料,柱状图表示浸出到甲醇中的金属离子的水平,数据显示其污染浓度达到了800~1200ppb的水平。与此相对,SL 1000 C-22 及SL 1000 C 316L以SilcoTek公司提供的涂层保护,数据显示出经惰性化处理的材料没有明显的金属离子浸出。
 
图2:稀盐酸浸泡实验
 
  ▲耐蚀性分析:
 
  在整个样品流动路径上涂上惰性硅涂层,如Dursan®或Silcolloy®,有助于防止材料流失或吸附造成腐蚀颗粒的形成,并可以增加工艺系统的寿命。锈蚀颗粒具有极强的吸附能力,即使少量锈蚀的存在也会降低产量和取样精度,并可增加校准失败和扭曲测试峰值,所有这些损失都需要技术人员花更多的时间和资金来解决。
 
  图2另一组稀盐酸浸泡实验显示,与未涂覆的不锈钢相比,Dursan®涂层技术提高了几个数量级的耐蚀性。
 
图3-1:漂白剂暴露后的腐蚀速率对比图(Dursan® VS 其他典型涂层)
 
图3-2:漂白剂暴露后的实景对比图(Dursan® VS 其他典型涂层)
 
  ▲钝化涂层在炼厂分析中的应用:
 
  石化炼厂中,仪器探头、油管、配件、过滤器和调节设备暴露在腐蚀性采样流体中,可以通过表面涂覆Dursan®涂层来实现反应惰性和耐腐蚀。
 
  Dursan®可防止在整个分析流道中取样组件损坏和污染,可以在微小表面进行涂覆,包括金属过滤器,可以提高材料的耐久性和防止不锈钢表面的腐蚀。
 
  图3漂白剂浸泡测试表明,Dursan®在未涂覆或其他涂层表面具有优越的耐腐蚀性能。
 
图4:磨损速率对比图(Dursan® VS 未涂覆不锈钢)
 
  ▲钝化涂层磨损和润滑试验:
 
  Dursan®可显著降低滑动摩擦束缚,防止材料腐蚀破坏流动通道表面,同时其 耐磨性也得到了提高。不锈钢表面相对柔软,随着时间的推移腐蚀会暴露潜在的活性部位,降低系统寿命。SilcoTek®的化学气相沉积工艺在不锈钢表面嵌入了持久的涂层,提高了惰性和耐久性,有效减缓腐蚀所造成的摩损速率。
 
图5:耐高温情况对比图(Silcolloy® VS PTFE)
 
  ▲克服温度:
 
  PTFE(聚四氟乙烯)材料的惰性表面在暴露于250℃以上的温度下可以迅速降解,并在低温环境中变得脆性。高低温环境暴露可以很容易超过PTFE和其他涂层的能力。SilcoTek®提供惰性涂层解决方案的环境温度范围从-270°c到超过1000℃,允许准确的采样而不破坏采样通道。
 
  低温方面,SilcoTek®所有的涂层都能在低温或极冷的条件下表现良好,即使暴露在低温液体中,表面也不会分层或开裂。
 
  北京明尼克分析仪器设备中心全面代理美国SilcoTek®公司钝化产品,长年备有钝化产品现货,同时承接硅钝化表面处理技术定制服务,在硅表面钝化处理领域为您提供全方面支持与服务。
 

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