כיצד מוצרים מצופים טנטלום קרביד משפרים את עמידות החומרים בפני קורוזיה?

ציפוי טנטלום קרביד הוא טכנולוגיה נפוצה לטיפול פני השטח שיכולה לשפר משמעותית את עמידות החומרים בפני קורוזיה. ניתן להצמיד את ציפוי טנטלום קרביד למשטח המצע באמצעות שיטות הכנה שונות, כגון שקיעת אדים כימית, שקיעת אדים פיזית, קיבוע וכדומה, ליצירת שכבת הגנה אחידה וצפופה, החוסמת למעשה את המגע בין החומר לבין המדיום הסביבתי, ובכך משפר את העמידות בפני קורוזיה.

להלן מספר מנגנונים עיקריים לציפוי טנטלום קרביד לשיפור עמידות החומרים בפני קורוזיה:
1. אפקט מחסום בידוד: ציפוי טנטלום קרביד בעל צפיפות טובה וקשיות גבוהה, שיכולים לבודד ביעילות את המצע מהמגע עם המדיום החיצוני ולמנוע קורוזיה על ידי חומרים קורוזיביים כגון חומצות, אלקליות ומלחים. שכבת המחסום הצפופה שנוצרת על ידי ציפוי טנטלום קרביד יכולה להפחית את החדירות של משטח החומר ולמנוע חדירת מדיה קורוזיבית, ובכך לשפר את עמידות החומר בפני קורוזיה.

2. יציבות כימית: ציפוי טנטלום קרביד בעל יציבות כימית גבוהה ויכול לשמור על המבנה והביצועים שלו ללא שינויים משמעותיים בתנאי סביבה קיצוניים. טנטלום קרביד הוא חומר בעל אינרטיות כימית גבוהה שיכול להתנגד לשחיקה של חומרים קורוזיביים חזקים כגון חומצות, אלקליות וחומרים מחמצנים. בנוסף, בשל הקשיות הגבוהה ומקדם החיכוך הנמוך של ציפוי טנטלום קרביד, הוא יכול גם להפחית את החיכוך והבלאי בין החומר למדיום הסביבתי ולהאריך את חיי השירות של החומר.

3. יכולת תיקון עצמי: לטנטלום בציפוי טנטלום קרביד יש יכולת תיקון עצמית מסוימת. כאשר הציפוי נשרט, שחוק או פגום חלקית, הטנטלום יכול להגיב עם חמצן, כלור ואלמנטים אחרים בתווך המאכל כדי ליצור תרכובות טנטלום כגון תחמוצת טנטלום וטנטלום כלוריד, למלא את הפגמים על פני הציפוי ולחדש- יוצרים סרט מגן. יכולת תיקון עצמי זו יכולה להאט ביעילות את תהליך הקורוזיה ולדחות את הרס הציפוי.

4. מוליכות: ציפוי טנטלום קרביד בעל מוליכות טובה ויכול ליצור שכבת הגנה אלקטרוכימית למניעת זרימת זרם קורוזיה. כאשר פני הציפוי מושחתים על ידי המדיום המאכל, הטנטלום יספוג יונים בסביבה שמסביב ליצירת הפרש פוטנציאל יציב, ימנע מעבר של זרם קורוזיה ובכך ימנע את תגובת הקורוזיה.

5. הוספת תוספים: על מנת לשפר עוד יותר את העמידות בפני קורוזיה של ציפוי טנטלום קרביד, ניתן להוסיף תוספים בתהליך הכנת הציפוי. לדוגמה, הוספת תוספים כגון אשלגן ותחמוצות יכולה לקדם את הצפיפות ועידון הגרגירים של הציפוי, לשפר את יציבות הממשק התוך גבישי בציפוי ואת היכולת להתנגד לדיסקרטיות, ובכך לשפר את עמידות הציפוי בפני קורוזיה.

בקיצור, ציפוי טנטלום קרביד יכול לשפר משמעותית את עמידותם בפני קורוזיה של חומרים באמצעות מנגנונים כמו אפקט מחסום בידוד, יציבות כימית, יכולת ריפוי עצמי, מוליכות ותוספת תוספים. יש לזה ערך יישום חשוב בתחומים רבים, כגון תעשייה כימית, אנרגיה, תעופה וחלל וכו'.