Faktory ovplyvňujúce životnosť molybdénových elektród

 Sklársky priemysel je tradičný priemysel s vysokou spotrebou energie. S vysokou cenou fosílnej energie a zlepšením požiadaviek na ochranu životného prostredia sa technológia tavenia zmenila z tradičnej technológie ohrevu plameňom na technológiu elektrického tavenia. Elektróda je prvok, ktorý je v priamom kontakte so sklenenou kvapalinou a odovzdáva elektrickú energiu sklenenej kvapaline, ktorá je dôležitým zariadením pri elektrofúzii skla.

 

Molybdénová elektróda je nepostrádateľným elektródovým materiálom pri elektrofúzii skla kvôli svojej pevnosti pri vysokej teplote, odolnosti proti korózii a ťažkostiam pri farbení skla. Očakáva sa, že životnosť elektródy bude rovnako dlhá ako vek pece alebo dokonca dlhšia ako vek pece, ale elektróda sa často poškodí počas skutočného používania. Plne porozumieť rôznym faktorom ovplyvňujúcim životnosť molybdénových elektród pri elektrofúzii skla má veľký praktický význam.

 

 

Oxidácia molybdénovej elektródy

Molybdénová elektróda má vlastnosti odolnosti voči vysokej teplote, ale pri vysokých teplotách reaguje s kyslíkom. Keď teplota dosiahne 400 ℃,molybdénzačne vytvárať oxidáciu molybdénu (MoO) a sulfid molybdénu (MoO2), ktorý môže priľnúť k povrchu molybdénovej elektródy a vytvoriť vrstvu oxidu a organizovať ďalšiu oxidáciu molybdénovej elektródy. Keď teplota dosiahne 500 ℃ ~ 700 ℃, molybdén začne oxidovať na oxid molybdénový (MoO3). Je to prchavý plyn, ktorý ničí ochrannú vrstvu pôvodného oxidu, takže nový povrch obnažený molybdénovou elektródou pokračuje v oxidácii za vzniku MoO3. Takáto opakovaná oxidácia a prchanie spôsobuje, že molybdénová elektróda neustále eroduje, až kým sa úplne nepoškodí.

 

Reakcia molybdénovej elektródy na zložku v skle

Molybdénová elektróda reaguje s niektorými zložkami alebo nečistotami v sklenenej zložke pri vysokých teplotách, čo spôsobuje vážnu eróziu elektródy. Napríklad sklenený roztok s As2O3, Sb2O3 a Na2SO4 ako čističom je veľmi vážny pre eróziu molybdénovej elektródy, ktorá bude oxidovaná na MoO a MoS2.

 

Elektrochemická reakcia v sklenenej elektrofúzii

Elektrochemická reakcia prebieha pri elektrofúzii skla, ktorá je na kontaktnom rozhraní medzi molybdénovou elektródou a roztaveným sklom. V kladnom polovičnom cykle napájacieho zdroja striedavého prúdu sa záporné kyslíkové ióny prenášajú na kladnú elektródu, aby uvoľnili elektróny, ktoré uvoľňujú kyslík, aby spôsobili oxidáciu molybdénovej elektródy. V zápornom polovičnom cykle napájania striedavým prúdom sa niektoré katióny sklenenej taveniny (ako je bór) presunú na zápornú elektródu a vytvoria sa zlúčeniny molybdénovej elektródy, čo sú voľné usadeniny na povrchu elektródy, ktoré poškodia elektródu.

 

Teplota a hustota prúdu

Rýchlosť erózie molybdénovej elektródy sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou. Keď sú zloženie skla a procesná teplota stabilné, prúdová hustota sa stáva faktorom, ktorý riadi rýchlosť korózie elektródy. Aj keď maximálna povolená prúdová hustota molybdénovej elektródy môže dosiahnuť 2 ~ 3A/cm2, erózia elektródy sa zvýši, ak je spustený veľký prúd.