Molübdeenelektroodide kasutusiga mõjutavad tegurid

 Klaasitööstus on traditsiooniline suure energiatarbimisega tööstusharu. Seoses fossiilenergia kõrge hinna ja keskkonnakaitsenõuete paranemisega on sulatustehnoloogia muutunud traditsioonilisest leekkuumutustehnoloogiast elektrisulatustehnoloogiale. Elektrood on element, mis puutub vahetult kokku klaasivedelikuga ja edastab elektrienergia klaasivedelikule, mis on klaasi elektrofusiooni oluline seade.

 

Molübdeenelektrood on klaasi elektrofusioonimisel asendamatu elektroodimaterjal, kuna sellel on kõrgel temperatuuril tugevus, korrosioonikindlus ja klaasi värvimise raskused. Loodetavasti on elektroodi kasutusiga sama pikk kui ahju vanus või isegi rohkem kui ahju vanus, kuid elektrood saab sageli kahjustada tegeliku kasutamise käigus. Klaasi elektroonikaudu sulatamisel kasutatavate molübdeenelektroodide kasutusea erinevate mõjutegurite täielik mõistmine on praktilise tähtsusega.

 

 

Molübdeenelektroodi oksüdatsioon

Molübdeenelektroodil on kõrge temperatuurikindluse omadused, kuid see reageerib kõrgel temperatuuril hapnikuga. Kui temperatuur jõuab 400 ℃,molübdeenhakkab moodustama molübdeeni oksüdatsiooni (MoO) ja molübdeendisulfiidi (MoO2), mis võivad kleepuda molübdeenelektroodi pinnale ja moodustada oksiidikihi ning korraldada molübdeenelektroodi edasist oksüdatsiooni. Kui temperatuur jõuab 500 ℃ ~ 700 ℃, hakkab molübdeen oksüdeeruma molübdeentrioksiidiks (MoO3). See on lenduv gaas, mis hävitab algse oksiidi kaitsekihi, nii et molübdeenelektroodiga eksponeeritud uus pind jätkab oksüdeerumist, moodustades MoO3. Selline korduv oksüdatsioon ja lendumine muudavad molübdeenelektroodi pidevalt erodeerituks, kuni see täielikult kahjustub.

 

Molübdeenelektroodi reaktsioon klaasis olevale komponendile

Molübdeenelektrood reageerib kõrgel temperatuuril mõnede klaaskomponendi komponentide või lisanditega, põhjustades elektroodi tõsist erosiooni. Näiteks As2O3, Sb2O3 ja Na2SO4 klaaslahus on väga tõsine molübdeenelektroodi erosioonile, mis oksüdeerub MoO ja MoS2-ks.

 

Elektrokeemiline reaktsioon klaasi elektrofusioonis

Elektrokeemiline reaktsioon toimub klaasi elektrofusioonis, mis on kontaktliideses molübdeenelektroodi ja sulaklaasi vahel. Vahelduvvoolu toiteallika positiivses pooltsüklis kantakse negatiivsed hapnikuioonid positiivsele elektroodile, et vabastada elektronid, mis vabastavad hapniku, põhjustades molübdeenelektroodi oksüdatsiooni. Vahelduvvoolu toiteallika negatiivse pooltsükli korral liiguvad osa klaasisulamist katioone (nt boor) negatiivsele elektroodile ja tekivad molübdeenelektroodiühendid, mis on elektroodi kahjustamiseks lahtised ladestused elektroodi pinnal.

 

Temperatuur ja voolutihedus

Molübdeenelektroodi erosioonikiirus suureneb koos temperatuuri tõusuga. Kui klaasi koostis ja protsessi temperatuur on stabiilsed, muutub elektroodi korrosioonikiirust reguleerivaks teguriks voolutihedus. Kuigi molübdeenelektroodi maksimaalne lubatud voolutihedus võib ulatuda 2–3A/cm2, suureneb elektroodi erosioon, kui suur vool töötab.