Het kiezen van de juiste materialen voor instrumentatie en industriële apparatuur is van cruciaal belang omdat het direct invloed heeft op de prestaties, levensduur en veiligheid van uw systemen.
Een van de belangrijkste factoren om te overwegen bij het selecteren van materialen is corrosieweerstand, aangezien veel industriële omgevingen worden blootgesteld aan harde chemicaliën en extreme omstandigheden. Dit artikel zal gemeenschappelijke materialen onderzoeken die worden gebruikt inindustriële instrumentatieen hun corrosieweerstandseigenschappen, die waardevolle inzichten bieden om u te helpen geïnformeerde beslissingen voor uw projecten te nemen.
Inzicht in corrosieweerstand in materialen
Corrosie is de geleidelijke afbraak van materialen veroorzaakt door chemische reacties met hun omgeving. Verschillende materialen reageren anders op verschillende corrosieve middelen, zoals zuren, basen, zouten en zelfs zeewater. Om u te helpen de beste materiële keuze te maken voor uw instrumentatiebehoeften, kijken we naar de corrosieweerstand van zowel metaalachtige als niet-metalen materialen die vaak in de industrie worden gebruikt.
GewoonMetalen materialen
Roestvrij staal (304 en 316)
Roestvrij staal is een van de meest gebruikte materialen in industriële instrumenten vanwege de uitstekende corrosieweerstand en sterkte.
304 roestvrij staal: bekend om goede weerstand tegen atmosferische, water- en milde zuur-/alkalische omgevingen, 304 roestvrij staal presteert goed in milde toepassingen. Het is echter niet geschikt voor geconcentreerde zuren, basen of sterke oxidatoren.
316 roestvrij staal: door het toevoegen van molybdeen biedt 316 roestvrij staal verbeterde corrosieweerstand vergeleken met 304, vooral in omgevingen met chloride -ionen. Dit maakt het ideaal voor gebruik in mariene toepassingen of andere agressieve chemische omgevingen.
Titanium en titaniumlegeringen (TI)
Titanium staat bekend om zijn uitzonderlijke weerstand tegen corrosie, vooral in chloriden, organische zuren en alkalis. Het presteert goed in een breed scala van omgevingen, waaronder zeewater en oxiderende zuren, maar het is niet resistent tegen waterstoffluorzuur, fluorine en sommige sterke zwavelzuren. Titaniumlegeringen zoals ti -0. 3MO -0. 8ni en ti -0. 2pd worden vaak gebruikt voor afdichtingsoppervlakken in hoogwaardige containers vanwege hun superieure gap-corrosieweerstand.
Tantalum (ta)
Tantalum is een van de meest corrosiebestendige metalen en wordt vaak gebruikt in zeer agressieve omgevingen. Het is vergelijkbaar met glas in termen van zijn weerstand tegen de meeste chemische middelen, maar kan niet bestand zijn tegen hydrofluorzuur, rokende zwavelzuur en alkalis.
Nikkellegeringen (bijv. Hastelloy)
Op nikkel gebaseerde legeringen, zoals Hastelloy, zijn ideaal voor toepassingen die weerstand vereisen tegen extreme temperaturen en zeer corrosieve omgevingen. Deze legeringen bieden uitstekende weerstand tegen sterke zuren, basen en zoutoplossingen, waardoor ze zeer geschikt zijn voor chemische instrumenten.
Aluminiumlegeringen
Aluminiumlegeringen vertonen een goede corrosieweerstand, met name voor chemicaliën en stress. Pure aluminium (1xxx -serie) biedt de beste corrosieweerstand, terwijl aluminiumlegeringen in de 5xxx -serie ook goed presteren. Legeringen in de 2xxx- en 7xxx -serie zijn echter gevoeliger voor corrosie.
Niet-metalen materialen: belangrijke eigenschappen en weerstand
Kunststoffen
Thermoplastische kunststoffen (bijv. PTFE): deze kunststoffen bieden uitstekende chemische weerstand en kunnen vrijwel alle chemicaliën weerstaan, waardoor ze ideaal zijn voor voeringen en afdichtingen in instrumenten.
Thermoset Plastics (bijv. Epoxyharsen): hoewel deze kunststoffen goede corrosieweerstand en isolatie -eigenschappen bieden, worden ze meestal gebruikt voor het maken van behuizingen en isolerende componenten.
Synthetisch rubber
Nitrilrubber (NBR): bekend om zijn uitstekende olie- en waterweerstand, NBR wordt vaak gebruikt in afdichtingen en O-ringen, die bescherming bieden tegen milde zuren, basen en oliën.
Keramiek
Keramiek is zeer resistent tegen hoge temperaturen en chemische corrosie, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in instrumentatie op hoge temperatuur. Ze zijn echter bros en vatbaar voor kraken onder shock, dus ze worden vaak gebruikt in delen die geen mechanische stress ondergaan.
De onderstaande tabel biedt een vergelijking van de corrosieweerstandseigenschappen van verschillende legeringen en materialen die vaak worden gebruikt in instrumentatie:
Corrosiebestendigheid Vergelijking
|
Materiaal |
Corrosieweerstand |
Geschikte toepassingen |
Beperkingen |
|
304 roestvrij staal |
Goede weerstand tegen atmosferische en milde corrosieve omgevingen |
Algemene industriële apparatuur, voedselverwerking |
Niet geschikt voor geconcentreerde zuren of sterke oxidatoren |
|
316 roestvrij staal |
Verbeterde weerstand tegen chloriden en agressieve chemicaliën |
Mariene omgevingen, chemische verwerking, medische apparatuur |
Niet resistent tegen waterstoffluorzuur of chloorgas |
|
Titanium |
Uitstekend in chloriden, zuren en alkalis |
Ruimtevaart, chemische industrieën, medische hulpmiddelen |
Niet bestand tegen waterstoffluorzuur of fluor |
|
Tantaal |
Uitzonderlijke weerstand tegen de meeste chemische middelen |
Krachtige chemische omgevingen, elektronica |
Niet resistent tegen waterstofzuur of alkalisten |
|
Nikkellegeringen (Hastelloy) |
Uitstekende weerstand tegen extreme zuren en basen |
Chemische verwerking, omgevingen bij hoge temperatuur |
Niet geschikt voor gebruik bij sterke oxidatoren zoals salpeterzuur |
|
Aluminiumlegeringen |
Goede resistentie tegen milde zuren en alkalis |
Lichtgewicht structuren, vliegtuigen, chemische verwerking |
Gevoelig voor corrosie in sommige legeringen (2xxx, 7xxx series) |
|
PTFE |
Vrijwel immuun voor alle chemicaliën |
Afdichtingen, pakkingen en voeringen in agressieve chemische processen |
Beperkte mechanische sterkte, niet geschikt voor hoge temperaturen |
|
Nitrilrubber |
Goede weerstand tegen oliën en zwakke zuren |
O-ringen, afdichtingen, brandstofsystemen |
Niet geschikt voor sterke zuren of oplosmiddelen |
|
Keramiek |
Uitstekende stabiliteit van hoge temperatuur en corrosieweerstand |
Omgevingen op hoge temperatuur, elektrische isolatie |
Bros en kan kraken onder shock |
Hoe u het juiste materiaal voor uw toepassing kiest
Bij het selecteren van het juiste materiaal voor uw instrumenten is het essentieel om verschillende factoren te overwegen:
Chemische omgeving: identificeer de chemicaliën waarmee het materiaal in contact komt. Metalen zoals titanium en nikkellegeringen zijn ideaal voor agressieve omgevingen, terwijl roestvrij staal geschikt is voor mildere omstandigheden.
Temperatuur: omgevingen op hoge temperatuur vraagt materiaal zoals keramiek of bepaalde legeringen die bestand zijn tegen thermische spanningen zonder te corroderen.
Mechanische stress: als het materiaal wordt onderworpen aan significante fysische krachten, overweeg dan de sterkte en brosheid van het materiaal. Titaniumlegeringen bieden bijvoorbeeld uitstekende corrosieweerstand, maar zijn misschien niet zo duurzaam onder shock in vergelijking met andere materialen zoals roestvrij staal.
Kosten en beschikbaarheid: sommige materialen, zoals Hastelloy of Tantalum, kunnen duur zijn en zijn mogelijk niet nodig voor alle toepassingen. Roestvrij staal en bepaalde kunststoffen bieden een meer kosteneffectieve oplossing voor algemene toepassingen.
Conclusie
Het kiezen van het juiste materiaal voor industriële instrumentatie is een belangrijke beslissing die zowel de prestaties als de levensduur beïnvloedt. Overweeg altijd factoren zoals chemische blootstelling, temperatuur en mechanische stress bij het maken van uw selectie.
Weet je niet hoe je het juiste materiaal moet selecteren? Neem contact op met onze ingenieurs voor hulp.