Faktory ovlivňující životnost molybdenových elektrod

 Sklářský průmysl je tradiční odvětví s vysokou spotřebou energie. S vysokou cenou fosilní energie a zlepšením požadavků na ochranu životního prostředí se technologie tavení změnila z tradiční technologie ohřevu plamenem na technologii elektrického tavení. Elektroda je prvek, který je v přímém kontaktu se skleněnou kapalinou a předává elektrickou energii skleněné kapalině, což je důležité zařízení při elektrofúzi skla.

 

Molybdenová elektroda je nepostradatelným elektrodovým materiálem při elektrofúzi skla kvůli své pevnosti při vysokých teplotách, odolnosti proti korozi a obtížnosti při barvení skla. Očekává se, že životnost elektrody bude stejně dlouhá jako stáří pece nebo dokonce delší než stáří pece, ale elektroda se často při skutečném používání poškodí. Plně porozumět různým faktorům ovlivňujícím životnost molybdenových elektrod při elektrotavení skla má velký praktický význam.

 

 

Oxidace molybdenové elektrody

Molybdenová elektroda má vlastnosti vysokoteplotní odolnosti, ale při vysokých teplotách reaguje s kyslíkem. Když teplota dosáhne 400 ℃,molybdenzačnou tvořit oxidaci molybdenu (MoO) a sulfid molybdenu (MoO2), které mohou přilnout k povrchu molybdenové elektrody a vytvořit vrstvu oxidu a organizovat další oxidaci molybdenové elektrody. Když teplota dosáhne 500 ℃ ~ 700 ℃, molybden začne oxidovat na oxid molybdenový (MoO3). Je to těkavý plyn, který narušuje ochrannou vrstvu původního oxidu, takže nový povrch obnažený molybdenovou elektrodou pokračuje v oxidaci za vzniku MoO3. Taková opakovaná oxidace a těkání způsobí, že molybdenová elektroda nepřetržitě eroduje, dokud není zcela poškozena.

 

Reakce molybdenové elektrody na složku ve skle

Molybdenová elektroda reaguje s některými složkami nebo nečistotami ve skleněné součásti při vysokých teplotách, což způsobuje vážnou erozi elektrody. Například skleněný roztok s As2O3, Sb2O3 a Na2SO4 jako čiřičem je velmi vážný pro erozi molybdenové elektrody, která bude oxidována na MoO a MoS2.

 

Elektrochemická reakce ve skleněné elektrofúzi

K elektrochemické reakci dochází při elektrofúzi skla, která je na kontaktním rozhraní mezi molybdenovou elektrodou a roztaveným sklem. V kladném polovičním cyklu střídavého napájení se záporné ionty kyslíku přenášejí na kladnou elektrodu, aby uvolnily elektrony, které uvolňují kyslík, aby způsobily oxidaci molybdenové elektrody. V záporném půlcyklu střídavého napájení se některé kationty skleněné taveniny (jako je bor) přesunou na zápornou elektrodu a vzniknou sloučeniny molybdenové elektrody, což jsou volné usazeniny na povrchu elektrody, které poškodí elektrodu.

 

Teplota a proudová hustota

Rychlost eroze molybdenové elektrody se zvyšuje s rostoucí teplotou. Když jsou složení skla a procesní teplota stabilní, stává se proudová hustota faktorem řídícím rychlost koroze elektrody. Přestože maximální přípustná proudová hustota molybdenové elektrody může dosáhnout 2~3A/cm2, eroze elektrody se zvýší, pokud běží velký proud.