Fatores que afetam a vida útil dos eletrodos de molibdênio

O setor de vidro é um setor tradicional com alto consumo de energia. Com o alto preço da energia fóssil e a melhoria dos requisitos de proteção ambiental, a tecnologia de fusão mudou da tecnologia tradicional de aquecimento por chama para a tecnologia de fusão elétrica. O eletrodo é o elemento que entra em contato direto com o líquido de vidro e passa a energia elétrica para o líquido de vidro, que é o equipamento importante na eletrofusão de vidro.

O eletrodo de molibdênio é um material de eletrodo indispensável na eletrofusão de vidro devido à sua resistência a altas temperaturas, à resistência à corrosão e à dificuldade de colorir o vidro. Espera-se que a vida útil do eletrodo seja tão longa quanto a idade do forno ou até mais do que a idade do forno, mas o eletrodo geralmente é danificado durante o uso real. É de grande importância prática entender completamente os vários fatores que influenciam a vida útil dos eletrodos de molibdênio na eletrofusão de vidro.

Oxidação do eletrodo de molibdênio

O eletrodo de molibdênio tem as características de resistência a altas temperaturas, mas reage com o oxigênio em altas temperaturas. Quando a temperatura atinge 400 ℃, o molibdênio começa a formar a oxidação do molibdênio (MoO) e o dissulfeto de molibdênio (MoO2), que podem aderir à superfície do eletrodo de molibdênio e formar uma camada de óxido, organizando a oxidação adicional do eletrodo de molibdênio. Quando a temperatura atinge 500 ℃ ~ 700 ℃, o molibdênio começa a se oxidar em trióxido de molibdênio (MoO3). Trata-se de um gás volátil, que destrói a camada protetora do óxido original, de modo que a nova superfície exposta pelo eletrodo de molibdênio continua a se oxidar para formar MoO3. Essa oxidação e volatilização repetidas fazem com que o eletrodo de molibdênio sofra erosão contínua até ficar completamente danificado.

A reação do eletrodo de molibdênio ao componente no vidro

O eletrodo de molibdênio reage com alguns componentes ou impurezas no componente de vidro em altas temperaturas, causando séria erosão do eletrodo. Por exemplo, a solução de vidro com As2O3, Sb2O3 e Na2SO4 como clarificador é muito grave para a erosão do eletrodo de molibdênio, que será oxidado a MoO e MoS2.

Reação eletroquímica na eletrofusão de vidro

A reação eletroquímica ocorre na eletrofusão do vidro, que está na interface de contato entre o eletrodo de molibdênio e o vidro fundido. No meio ciclo positivo da fonte de alimentação CA, os íons negativos de oxigênio são transferidos para o eletrodo positivo para liberar elétrons, que liberam oxigênio para causar a oxidação do eletrodo de molibdênio. No semiciclo negativo da fonte de alimentação CA, alguns dos cátions do vidro derretido (como o boro) se deslocam para o eletrodo negativo e geram compostos de eletrodo de molibdênio, que são depósitos soltos na superfície do eletrodo e danificam o eletrodo.

Temperatura e densidade de corrente

A taxa de erosão do eletrodo de molibdênio aumenta com o aumento da temperatura. Quando a composição do vidro e a temperatura do processo são estáveis, a densidade de corrente se torna o fator que controla a taxa de corrosão do eletrodo. Embora a densidade de corrente máxima permitida do eletrodo de molibdênio possa chegar a 2~3A/cm2, a erosão do eletrodo aumentará se houver uma grande corrente.

Conclusão

Agradecemos por ler nosso artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo a entender melhor os fatores que afetam a vida útil dos eletrodos de molibdênio. Se quiser saber mais sobre ligas de molibdênio, gostaríamos de aconselhá-lo a visitar a Stanford Advanced Materials (SAM) para obter mais informações.

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