Почему титановая нагревательная трубка со слегка шероховатой поверхностью (Ra 0,8 мкм) превосходит зеркально-готовую трубку (Ra 0,05 мкм) в деаэрированном 2%-ном растворе HCl при температуре 50 градусов, способствуя отделению водородных пузырьков?

Основной катодной реакцией в деаэрированной 2%-ной HCl при 50 градусах является выделение водорода. Пузырьки водорода прилипают к поверхности титана, блокируя активные центры и локально увеличивая парциальное давление водорода, что может вызвать абсорбцию и охрупчивание. Несколько шероховатая поверхность (Ra 0,8 мкм) способствует раннему отделению пузырьков. Пузырьки зарождаются на выступах поверхности и отрываются легче, чем на гладкой поверхности. На трубке с зеркальной -обработанной поверхностью (Ra 0,05 мкм) пузырьки распространяются и превращаются в более крупные и липкие пузырьки, улучшая поглощение водорода.

Количественное отделение пузырьков и поглощение водорода

Шероховатость поверхности (Ra, мкм) Диаметр отделения пузырьков (мкм) Скорость поглощения водорода (ppm/1000 ч) Скорость коррозии (мм/год)
0,05 (зеркало) 500–1,000 80–150 0.15–0.30 0.2 (электрополировка) 300–600 50–100 0.12–0.25 0.4 (полировка) 200–400 30–60 0.10–0.20 0.8 (несколько шероховатая) 100–200 15–30 0.08–0.15 1.5 (как-нарисовано) 80–150 20–40 0.10–0,20
Руководство по выбору покрытия поверхности деаэрированной HCl

Концентрация HCl (%) Температура (градусы) Рекомендуемый Ra (мкм) Причина
1 50 0.4-0.8 Баланс
2 50 0.8 Разрешить выпуск пузырьков.
3 40 0.8 Оптимум
2 70 0.8 Снижение поглощения H
Рекомендация инженерного дела

При эксплуатации с деаэрированной HCl обеспечьте слегка шероховатую поверхность (Ra 0,6–0,9 мкм) вместо электрополировки или зеркальной полировки. Инженер снижает скорость поглощения водорода и коррозии, способствуя выходу пузырьков водорода.