来源:上海隆司新材料科技有限公司 时间:2025-01-10 09:33:10 [举报]
图一为锆在硫酸中的等腐蚀图。由图可见,在小于70%的硫酸中锆的耐蚀性都是很好的。在70~80%时,锆是否耐蚀取决于温度。当含量>80%时,锆的腐蚀速度随着浓度的而急剧上升。因此有两个浓度范围值得注意。一个是高温20%的硫酸;二是40~60%的沸腾温度以下的硫酸,因为不锈钢和镍合金都不能在这两个范围内使用。锆在允许使用的浓度、温度范围以内,少量的氧化剂和金属离子对其耐蚀性不会有什么影响。含有过氧化氢高浓度硫酸溶液不会侵蚀锆,单含有氯时,则会侵蚀锆。
在200℃以下、95%的硝酸中,锆也具有良好的耐蚀性。但和钛一样,在干燥的红中,也易发生急剧氧化的爆炸,当然也可以通过水蒸气和氧的平衡来防止。另外,锆在HNO3中腐蚀速率虽然小,但存在应力腐蚀开裂的敏感性,不论>70%或<70℃的硝酸里,这一点应予足够重视。
锆在60%以下的沸腾磷酸中是耐蚀的。当含量60%,随着温度的升高,锆的腐蚀速率急剧。在工业磷酸生产中考察锆的适用性,确定实际的介质成分。如H3PO4中,含F—对锆的耐蚀性极为不利,但其中所含的P2O5确实有效的缓蚀剂。
锆对90℃50%的铬酸、氢溴酸和氢碘酸都耐蚀。在沸腾的20%、45%和48%的HBr中,锆的腐蚀速率小于0.13mm/a,在沸腾的47%HI中,腐蚀速率小于0.025mm/a.单锆在各种浓度的HF中都会迅速腐蚀,甚至含量低于0.001%时,或者含有1×10-6 F—酸性溶液锆都不耐蚀。锆对氟硅酸也不耐蚀。锆还受王水、硫酸和硝酸混合酸的腐蚀。
一般说来,锆能耐沸腾的甲酸、醋酸、、柠檬酸等的侵蚀,但沸腾的二氯醋酸、三氯酸、草酸例外。
锆的耐酸腐蚀性
锆极耐盐酸腐蚀。工业纯锆在所有的沸腾的所有浓度盐酸中,腐蚀速率均小于0.025mm/a。温度升高,腐蚀速率。高温加压试验表明,杂质对锆在高温盐酸中耐蚀性有较大影响如碘化法锆、原子能级锆、高纯工业锆和低纯工业锆四种材料在200℃、20%盐酸中腐蚀速率依次为0.22mm/a、0.41 mm/a、1.04 mm/a和1.40 mm/a。而且低纯工业锆发现有晶间腐蚀。由此可见,锆中作为杂质的碳、铁、镍、铬、锰和硅对其耐腐蚀性十分有害,而少量铪并无影响。同时,锆对盐酸中的杂质也十分敏感。铁和硫离子也会显著增加全面腐蚀和促进孔蚀。如在含50×10-6铁离子的20%的沸腾盐酸中,可使腐蚀速率增加一个数量级。若含50×10-6的铜离子也有类似结果,还可能出现锆脆或应力腐蚀破坏。
锆作为与氧有亲和力的活泼金属,氧化膜的耐蚀性能决定了其可以胜任多重腐蚀环境。
一、工业纯锆在所有的沸腾的所有浓度盐酸中,腐蚀速率均小于0.025mm/a。
二、在小于70%的硫酸中锆具有的耐蚀性。此外由于不锈钢和镍合金不能在高温、20%的硫酸和40-60%的沸腾温度以下的硫酸范围内使用,故锆在硫酸环境具有无可替代的作用。
三、在200℃以下,不大于90%的硝酸中,锆具有良好的耐蚀性。但应注意锆在硝酸中的应力腐蚀开裂敏感性。
四、锆在所有浓度甚至沸腾的苛性碱溶液中都耐腐蚀。耐蚀性超过了钽、铌、钛。
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