فرسایش شیمیایی مواد نسوز و عایق حرارتی

فرسایش شیمیایی مواد نسوز و عایق حرارتی

مقدار کمی ناخالصی در مواد نسوز و مواد عایق حرارتی مانند FeO، P2O3، B2O3، Na2O، K2O، V205 و غیره، با Al2O3 و Cr2O3 در فیلم اکسید روی سطح عنصر گرما در دماهای بالا برهم کنش خواهند داشت. برای تولید ترکیبات با نقطه ذوب پایین و از بین بردن حفاظت از فیلم اکسید عملکرد و خوردگی عناصر گرمایش الکتریکی. ناخالصی های اندک مانند Al2O3 و Cr2O3 هستند و ترکیبات اصلی با نقطه ذوب پایین تشکیل شده در جدول 4-13 نشان داده شده است. از جدول می توان دریافت که خطرناک ترین اکسیدهای ناخالصی برای عناصر گرمایشی V205، P2O5 و B2O3 هستند. این اکسیدهای ناخالصی عنصر گرمایش را در زمان پایین بودن دما فرسایش می دهند. بنابراین، محتوای مواد نسوز هنگام انتخاب مواد نسوز باید به شدت کنترل شود تا از خوردگی جلوگیری شود.

برای جلوگیری از خوردگی، مواد و محصولات عایق زیر از تماس با عناصر گرمایش الکتریکی در دماهای بالا اکیداً منع می شوند: آزبست، پشم سرباره، خاک دیاتومه، ورمیکولیت، پرلیت، پوکه، شیشه آب، بتن فوم، الیاف شیشه و غیره.

در دماهای بالا، پس از تماس المنت حرارتی الکتریکی با گاز کربورکننده، لایه اکسید محافظ از بین می‌رود و سپس گاز کربورکننده به داخل آلیاژ نفوذ می‌کند و واکنش کربوریزه‌کننده را ایجاد می‌کند. کاربیدهای تشکیل شده باعث افزایش مقاومت آلیاژ، کاهش انعطاف پذیری، کنده شدن پوست و در نهایت از بین رفتن سریع عنصر حرارتی می شود.

اجزای اصلی فیلم اکسید محافظ آلیاژهای گرمایش الکتریکی عبارتند از: Cr2O3، NiO، Fe2O3 برای آلیاژهای نیکل-کروم و نیکل-کروم-آهن، و Al2O3، Cr2O3 برای آلیاژهای آهن-کروم-آلومینیوم. این اکسیدها دارای دماهای پایداری در گاز کربورکننده کاهش قوی هستند. استحکام مقاومت کربنی شدن آلیاژ را تعیین می کند.

هنگامی که حرکت نسبی بین سطح عنصر گرمایش و مواد نسوز نگهدارنده رخ می دهد، لایه اکسید محافظ روی سطح المنت ساییده می شود. دلیل حرکت نسبی این است که آلیاژ گرمایش الکتریکی هنگام گرم شدن منبسط می شود و هنگام سرد شدن منقبض می شود. اگرچه این پدیده ارتباط چندانی با مواد نسوز ندارد، اما اگر طراحی معقول و درست ثابت شود، از این اثر کاسته خواهد شد.

فرسایش ذوب الکتریکی یک تخلیه اتصال کوتاه بین پیچ های یک عنصر گرمایش الکتریکی است که باعث آسیب به سطح عنصر می شود. این پدیده در محیط های با دمای بالا و فشرده رخ می دهد. در این زمان، اکسید ناپایدار Fe2O3 موجود در مواد نسوز در تماس با المنت گرمایش الکتریکی کاهش می‌یابد: Fe2O3 به اضافه 3CO{7}}آهن فلزی Fe به اضافه 3C02 روی سطح تماس رسوب می‌کند و باعث اتصال کوتاه بین برق می‌شود. عنصر گرمایش می چرخد ​​و باعث ذوب موضعی در سطح المنت می شود. مقاومت موضعی عنصر گرمایش افزایش می یابد، که روند شکست را تسریع می کند.

www.superbheater.com