Molybdeenielektrodien käyttöikään vaikuttavat tekijät

 Lasiteollisuus on perinteinen teollisuus, joka kuluttaa paljon energiaa. Fossiilisen energian korkean hinnan ja ympäristönsuojeluvaatimusten parantuessa sulatustekniikka on muuttunut perinteisestä liekkilämmitystekniikasta sähkösulatustekniikkaan. Elektrodi on elementti, joka koskettaa suoraan lasinesteen kanssa ja siirtää sähköenergian lasinesteeseen, joka on tärkeä laite lasin sähköfuusiossa.

 

Molybdeenielektrodi on välttämätön elektrodimateriaali lasin sähköfuusiossa sen korkean lämpötilan lujuuden, korroosionkestävyyden ja lasin värjäyksen vaikeuden vuoksi. Elektrodin käyttöiän toivotaan olevan yhtä pitkä kuin uunin ikä tai jopa enemmän kuin uunin ikä, mutta elektrodi vaurioituu usein varsinaisessa käytössä. On suuri käytännön merkitys ymmärtää täysin erilaisia ​​molybdeenielektrodien käyttöikään vaikuttavia tekijöitä lasin sähköfuusiossa.

 

 

Molybdeenielektrodin hapetus

Molybdeenielektrodilla on korkean lämpötilan kestävyys, mutta se reagoi hapen kanssa korkeissa lämpötiloissa. Kun lämpötila saavuttaa 400 ℃,molybdeenialkaa muodostaa molybdeenin hapettumista (MoO) ja molybdeenidisulfidia (MoO2), jotka voivat kiinnittyä molybdeenielektrodin pintaan ja muodostaa oksidikerroksen ja järjestää molybdeenielektrodin hapettumisen edelleen. Kun lämpötila saavuttaa 500 ℃ ~ 700 ℃, molybdeeni alkaa hapettua molybdeenitrioksidiksi (MoO3). Se on haihtuva kaasu, joka tuhoaa alkuperäisen oksidin suojakerroksen niin, että molybdeenielektrodin paljastama uusi pinta jatkaa hapettumista muodostaen MoO3:a. Tällainen toistuva hapettuminen ja haihtuminen saa molybdeenielektrodin kulumaan jatkuvasti, kunnes se vaurioituu kokonaan.

 

Molybdeenielektrodin reaktio lasissa olevaan komponenttiin

Molybdeenielektrodi reagoi joidenkin lasikomponentin komponenttien tai epäpuhtauksien kanssa korkeissa lämpötiloissa aiheuttaen elektrodin vakavaa eroosiota. Esimerkiksi lasiliuos, jossa on As2O3, Sb2O3 ja Na2SO4 selkeyttimenä, on erittäin vakava molybdeenielektrodin eroosiolle, joka hapettuu MoO:ksi ja MoS2:ksi.

 

Sähkökemiallinen reaktio lasin sähköfuusiossa

Sähkökemiallinen reaktio tapahtuu lasin sähköfuusiossa, joka on molybdeenielektrodin ja sulan lasin välisessä kosketusrajapinnassa. Vaihtovirtalähteen positiivisessa puolijaksossa negatiiviset happi-ionit siirretään positiiviselle elektrodille vapauttamaan elektroneja, jotka vapauttavat happea aiheuttaen molybdeenielektrodin hapettumisen. Vaihtovirtalähteen negatiivisessa puolijaksossa osa lasin sulamiskationeista (kuten boori) siirtyy negatiiviselle elektrodille ja muodostaa molybdeenielektrodiyhdisteitä, jotka ovat irtonaisia ​​kerrostumia elektrodin pinnalla ja vahingoittavat elektrodia.

 

Lämpötila ja virrantiheys

Molybdeenielektrodin eroosionopeus kasvaa lämpötilan noustessa. Kun lasin koostumus ja prosessilämpötila ovat vakaat, virrantiheydestä tulee elektrodin korroosion nopeutta säätelevä tekijä. Vaikka molybdeenielektrodin suurin sallittu virrantiheys voi olla 2-3 A/cm2, elektrodin kuluminen lisääntyy, jos suuri virta on käynnissä.