العوامل المؤثرة على العمر التشغيلي لأقطاب الموليبدينوم الكهربائية

صناعة الزجاج هي صناعة تقليدية ذات استهلاك مرتفع للطاقة. ومع ارتفاع أسعار الطاقة الأحفورية وتحسين متطلبات حماية البيئة، تغيرت تكنولوجيا الصهر من تكنولوجيا التسخين باللهب التقليدية إلى تكنولوجيا الصهر الكهربائي. والقطب الكهربائي هو العنصر الذي يتصل مباشرة بالسائل الزجاجي ويمرر الطاقة الكهربائية إلى السائل الزجاجي، وهو من المعدات المهمة في الصهر الكهربائي للزجاج.

يعتبر قطب الموليبدينوم مادة قطب كهربائي لا غنى عنها في الصهر الكهربائي للزجاج بسبب قوته في درجات الحرارة العالية ومقاومته للتآكل وصعوبة تلوين الزجاج. ومن المأمول أن تكون مدة خدمة القطب الكهربائي طويلة مثل عمر الفرن أو حتى أكثر من عمر الفرن، ولكن القطب الكهربائي غالبًا ما يتلف أثناء الاستخدام الفعلي. من الأهمية العملية الكبيرة أن نفهم تمامًا العوامل المختلفة المؤثرة في عمر خدمة أقطاب الموليبدينوم في الصهر الكهربائي للزجاج.

أكسدة القطب الكهربائي الموليبدينوم

يتميز القطب الكهربائي الموليبدينوم بخصائص مقاومة درجات الحرارة العالية، ولكنه يتفاعل مع الأكسجين في درجات الحرارة العالية. عندما تصل درجة الحرارة إلى 400 درجة مئوية ، سيبدأ الموليبدينوم في تكوين أكسدة الموليبدينوم (MoO) وثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoO2) ، والتي يمكن أن تلتصق بسطح قطب الموليبدينوم وتشكل طبقة أكسيد ، وتنظم المزيد من أكسدة قطب الموليبدينوم. عندما تصل درجة الحرارة إلى 500 ℃ ~ 700 ℃، سيبدأ الموليبدينوم في التأكسد إلى ثالث أكسيد الموليبدينوم (MoO3 ). وهو غاز متطاير، والذي يدمر الطبقة الواقية من الأكسيد الأصلي بحيث يستمر السطح الجديد المكشوف بواسطة قطب الموليبدينوم في التأكسد لتكوين MoO3. هذا التأكسد والتطاير المتكرر يجعل قطب الموليبدينوم يتآكل باستمرار حتى يتلف تمامًا.

تفاعل قطب الموليبدينوم الكهربائي مع المكون الموجود في الزجاج

يتفاعل قطب الموليبدينوم مع بعض المكونات أو الشوائب في المكون الزجاجي عند درجات حرارة عالية، مما يتسبب في تآكل القطب بشكل خطير. على سبيل المثال، يعتبر المحلول الزجاجي الذي يحتوي على As2O3 وSb2O3 وNa2SO4 كمصفاة خطيرًا جدًا لتآكل قطب الموليبدينوم، والذي سيتأكسد إلى MoO وMoS2.

التفاعل الكهروكيميائي في الصهر الكهربائي للزجاج

يحدث التفاعل الكهروكيميائي في الصهر الكهربي للزجاج، والذي يقع عند واجهة التلامس بين قطب الموليبدينوم والزجاج المنصهر. في نصف الدورة الموجبة لمصدر طاقة التيار المتردد، يتم نقل أيونات الأكسجين السالبة إلى القطب الموجب لإطلاق الإلكترونات التي تطلق الأكسجين لتسبب أكسدة قطب الموليبدينوم. في الدورة النصفية السالبة لمصدر طاقة التيار المتردد، تنتقل بعض الكاتيونات الذائبة الزجاجية (مثل البورون) إلى القطب السالب وتوليد مركبات قطب الموليبدينوم التي هي عبارة عن رواسب رخوة في سطح القطب لتلف القطب.

درجة الحرارة وكثافة التيار

يزداد معدل تآكل قطب الموليبدينوم مع زيادة درجة الحرارة. عندما تكون تركيبة الزجاج ودرجة حرارة العملية مستقرة، تصبح كثافة التيار هي العامل المتحكم في معدل تآكل القطب. على الرغم من أن الكثافة الحالية القصوى المسموح بها لإلكترود الموليبدينوم يمكن أن تصل إلى 2 ~ 3 أمبير/سم2، إلا أن تآكل القطب الكهربائي سيزداد إذا كان التيار الكبير يعمل.

الخاتمة

نشكرك على قراءة مقالنا ونأمل أن يساعدك على فهم أفضل للعوامل التي تؤثر على عمر خدمة أقطاب الموليبدينوم. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن سبائك الموليبدينوم، نود أن ننصحك بزيارة Stanford Advanced Materials (SAM ) لمزيد من المعلومات.

تُعد Stanford Advanced Materials (SAM) موردًا عالميًا للموليبدينوم ولديها أكثر من عقدين من الخبرة في تصنيع وبيع منتجات الموليبدينوم، حيث توفر منتجات عالية الجودة لتلبية احتياجات عملائنا في مجال البحث والتطوير والإنتاج. وعلى هذا النحو، نحن واثقون من أن SAM ستكون مورد الموليبدينوم المفضل لديك وشريكك التجاري.