Корозія металу зумовлена руйнуванням металевих матеріалів під дією навколишнього середовища. Прямим наслідком корозії металу є скорочення терміну служби конструкційних матеріалів, а корозія металу може призвести до погіршення властивостей матеріалу; Корозія металу загрожує безпеці навколишнього середовища, а витік продуктів корозії металу або хімічних речовин, викликаних корозією, може серйозно забруднити водні ресурси, атмосферу та ґрунтове середовище та навіть призвести до катастрофічних аварій. У фармацевтичній промисловості червона іржа (рис. 1), найбільш значний прямий продукт корозії металу, може призводити безпосередньо до пошкодження компонентів, таких як труби, що протікають, червоні сторонні тіла, що прилипають до діафрагм, і засмічення елементів фільтра через адсорбцію червона іржа.
Окислення є однією з найбільш фундаментальних хімічних реакцій у природі, і іржавіння нержавіючої сталі за своєю природою є реакцією окислення. У природі реакції окислення відбуваються майже в усіх металах, за винятком дуже небагатьох дорогоцінних. Поки металеві частини містять мономери відновлюючих металів, які чутливі до окислення та піддаються впливу окислювального середовища, що містить кисень, через деякий час обов’язково з’явиться іржа.
1. Сортування червоної іржі
Червона іржа насправді є сумішшю різних оксидів заліза, обладнання з нержавіючої сталі або систем, присутніх у високотемпературних рідинних технологічних системах, поверхня вільного заліза спочатку реагує з іонами гідроксиду у воді, весь процес реакції є більш складним, і може врешті-решт утворити суміш оксиду заліза, оксиду заліза, гідроксиду заліза та чотириокису заліза, питомий склад питомої ваги різного визначатиме колір червоної іржі. Питома вага компонента визначатиме колір червоної іржі.
Ступінь 1 - Легко витирається, дрібні частинки, що осідають, легко видаляються з поверхні та суттєво не змінюють склад і шорсткість поверхні з нержавіючої сталі. Нанесений шар зазвичай виглядає світло-жовтим, оранжевим або оранжево-червоним.
Ступінь 2- частково стирається – утворюється шляхом прямого окислення на непасивованих поверхнях або на яких шар пасивації не є однорідним і щільним. У цей момент шорсткість поверхні нержавіючої сталі може значно збільшитися. Колір представлений різноманітністю оранжевого, червоного, коричневого, синьо-фіолетового, сіро-чорного тощо.
Клас 3- Майже незмивний чорний продукт окислення. Колір поступово набуває золотистого, блакитного кольору до густого чорного кольору. Поверхневий оксидний шар є відносно стабільним, і міграція частинок зменшена, але все ще існує ризик міграції та забруднення (системи з чистою парою!)
2. Заходи боротьби з червоною іржею
Явище червоної іржі, яке виникає у фармацевтичних водних системах, виникає внаслідок накопичення дрібних частинок багатого залізом матеріалу на внутрішніх стінках системи та є продуктом окисної корозії нержавіючої сталі. Традиційні аустенітні нержавіючі сталі нестійкі до корозії під напругою, впливу хлоридів і особливо сульфідного розтріскування, що обмежує їх застосування в багатьох середовищах. Щоб вирішити цю проблему, існує нагальна потреба в пошуку матеріалів, стійких до корозії.
Тантал в основному міститься в танталіті і є симбіозом з ніобієм. Тантал помірно твердий, пластичний і може бути витягнутий у тонку фольгу у вигляді ниток. Його коефіцієнт теплового розширення дуже низький. Тантал має чудові хімічні властивості та надзвичайно стійкий до корозії, не вступаючи в реакцію з соляною кислотою, концентрованою азотною кислотою чи царською горілкою як у холодних, так і в гарячих умовах. Його можна використовувати для виготовлення випарних посудин тощо. Його також можна використовувати як електроди для електронних ламп, випрямлячів і електролітичних конденсаторів. Він також використовується в медицині для виготовлення тонких листів або ниток для відновлення пошкоджених тканин. Незважаючи на те, що тантал дуже стійкий до корозії, його стійкість до корозії зумовлена утворенням на його поверхні стабільної захисної плівки з п’ятиокису танталу (Ta2O5). Він широко використовується як термостійкий матеріал в літаках, ракетах та інших промислових застосуваннях, де потрібні високоміцні компоненти. Крім того, металевий тантал має хороші фізико-механічні властивості та добру біосумісність, що робить його ще одним новим біоматеріалом після титану, і широко використовується в пов’язаних із медициною галузях, таких як встановлення оральних імплантатів, лікування некрозу голівки стегнової кістки, встановлення стента коронарної артерії, штучна вертлюжна западина. протезування та виготовлення хірургічних швів.
Тантал є визнаним промисловим матеріалом, який стійкий до корозії, стирання та високих температур і може використовуватися в різноманітних корозійних середовищах. Таким чином, тантал можна використовувати для запобігання корозії заготовок з часом.
Оскільки металевий тантал є дефіцитним і дорогим на Землі, він в основному використовується в таких складних галузях, як аерокосмічна промисловість, електронні прилади та біомедицина, і нереально використовувати чистий металевий тантал як сировину для промислового обладнання.
Поверхневий сплав, виготовлений за технологією осадження з парової фази танталу, розробленою компанією Yusheng Metals, має фізичні властивості металевого танталу, які можуть ефективно покращити механічні властивості підкладки, з чудовою здатністю до деформації та вигину та неперевершеною стійкістю до корозії, високої температури та високого тиску. , що робить його найкращим вибором для важких умов праці. Yusheng Metals використала цю технологію для успішного покриття танталу для широкого спектру промислових продуктів у різноманітних галузях промисловості, забезпечуючи нашим клієнтам послуги високої продуктивності та низької вартості.
Щоб зменшити ризик появи червоної іржі в системах фармацевтичних рідин, компаніям необхідно прийняти концепцію управління «якість за проектом» і контролювати конструкцію від джерела. Крім оптимізації виробничого процесу, особливе значення має вибір матеріалів для обладнання.
Поява технології танталового поверхневого сплаву забезпечила передову ідею для вирішення явища червоної іржі у фармацевтичній промисловості. Танталове покриття звичайних заготовок із нержавіючої сталі надає заготовкам корозійну стійкість продуктів із чистого танталу, використовуючи чудову корозійну стійкість металевого танталу для захисту промислового обладнання, зменшення утворення червоної іржі, очищення промислових систем, економії витрат і отримання вигоди для компаній.
