Korozja metali jest spowodowana degradacją materiałów metalowych spowodowaną przez środowisko. Bezpośrednią konsekwencją korozji metali jest skrócenie żywotności materiałów konstrukcyjnych, a korozja metali może prowadzić do degradacji właściwości materiałów; korozja metali zagraża bezpieczeństwu środowiskowemu, a wyciek produktów korozji metali lub chemikaliów wywołany korozją może poważnie zanieczyścić zasoby wodne, atmosferę i środowisko glebowe, a nawet doprowadzić do katastrofalnych wypadków. W przemyśle farmaceutycznym czerwona rdza (Rysunek 1), najbardziej znaczący bezpośredni produkt korozji metali, może bezpośrednio prowadzić do uszkodzeń elementów, takich jak nieszczelne rury, czerwone ciała obce przylegające do membran i blokady elementów filtrujących z powodu adsorpcji czerwona rdza.
Utlenianie jest jedną z najbardziej podstawowych reakcji chemicznych w przyrodzie, a rdzewienie stali nierdzewnej jest z natury reakcją utleniania. W naturze reakcje utleniania zachodzą w prawie wszystkich metalach, z wyjątkiem bardzo nielicznych metali szlachetnych. Dopóki metalowe części zawierają redukujące monomery metali, które są podatne na utlenianie i są wystawione na działanie utleniającego środowiska zawierającego tlen, po pewnym czasie musi pojawić się rdza.
1. Klasyfikacja czerwonej rdzy
Czerwona rdza jest w rzeczywistości mieszaniną różnych tlenków żelaza, urządzeń lub systemów ze stali nierdzewnej obecnych w wysokotemperaturowych systemach przetwarzania płynów, powierzchnia wolnego żelaza najpierw reaguje z jonami wodorotlenkowymi w wodzie, cały proces reakcji jest bardziej złożony i może ostatecznie generować mieszaninę tlenku żelaza, tlenku żelaza, wodorotlenku żelaza i tetratlenku żelaza, specyficzny skład ciężaru właściwego różnych określi kolor czerwonej rdzy Ciężar właściwy składnika określi kolor czerwonej rdzy.
Klasa 1 - Łatwe do wycierania, osadzone małe cząsteczki są łatwo usuwane z powierzchni i nie zmieniają znacząco składu i chropowatości powierzchni ze stali nierdzewnej. Nałożona warstwa ma zwykle kolor jasnożółty, pomarańczowy lub pomarańczowo-czerwony.
Stopień 2- częściowo ścieralny - powstaje w wyniku bezpośredniego utleniania na powierzchniach niepasywowanych lub tam, gdzie warstwa pasywacji nie jest jednolita i gęsta. W tym momencie chropowatość powierzchni stali nierdzewnej może znacznie wzrosnąć. Kolor pokazuje różnorodność pomarańczowego, czerwonego, brązowego, niebiesko-fioletowego, szaro-czarnego itp.
Gatunek 3- Prawie nieusuwalny produkt utleniania na czarno. Kolor będzie stopniowo nabierał złotego, niebieskiego koloru aż do gęstej czerni. Powierzchniowa warstwa tlenku jest stosunkowo stabilna, a migracja cząstek jest ograniczona, ale nadal istnieje ryzyko migracji i zanieczyszczenia (systemy czystej pary!)
2. Środki do walki z czerwoną rdzą
Zjawisko czerwonej rdzy, które występuje w farmaceutycznych systemach wodnych, powstaje w wyniku gromadzenia się małych cząstek materiału bogatego w żelazo na wewnętrznych ścianach systemu i jest produktem korozji oksydacyjnej stali nierdzewnej. Tradycyjne austenityczne stale nierdzewne nie są odporne na korozję naprężeniową, atak chlorków, a zwłaszcza pękanie siarczkowe, co ogranicza ich zastosowanie w wielu środowiskach. Aby rozwiązać ten problem, istnieje pilna potrzeba znalezienia materiałów odpornych na korozję.
Tantal występuje głównie w tantalicie i jest symbiotyczny z niobem. Tantal jest średnio twardy, plastyczny i można go wciągnąć w cienkie folie w postaci włókien. Jego współczynnik rozszerzalności cieplnej jest bardzo niski. Tantal ma doskonałe właściwości chemiczne i jest wyjątkowo odporny na korozję, nie reaguje z kwasem solnym, stężonym kwasem azotowym ani wodą królewską, zarówno w warunkach zimnych, jak i gorących. Może być używany do wykonywania parowników itp. Może być również używany jako elektrody do lamp elektronicznych, prostowników i kondensatorów elektrolitycznych. Jest również używany w medycynie do wytwarzania cienkich arkuszy lub nici do naprawy uszkodzonych tkanek. Chociaż tantal jest wysoce odporny na korozję, jego odporność na korozję wynika z tworzenia stabilnej warstwy ochronnej pięciotlenku tantalu (Ta2O5) na jego powierzchni. Jest szeroko stosowany jako materiał żaroodporny w samolotach, rakietach i innych zastosowaniach przemysłowych, w których wymagane są komponenty o wysokiej wytrzymałości. Ponadto tantal metaliczny ma dobre właściwości fizyczne i mechaniczne oraz dobrą biokompatybilność, co czyni go kolejnym nowym biomateriałem po tytanie i jest szeroko stosowany w dziedzinach związanych z medycyną, takich jak umieszczanie implantów w jamie ustnej, leczenie martwicy głowy kości udowej, umieszczanie stentów w tętnicach wieńcowych, sztuczna panewka zakładanie protez i zakładanie szwów chirurgicznych.
Tantal to uznany w branży materiał, który jest odporny na korozję, ścieranie i wysokie temperatury i może być stosowany w różnych środowiskach korozyjnych. Dlatego tantal może być stosowany do zapobiegania korozji przedmiotów obrabianych w miarę upływu czasu.
Ponieważ metal tantal jest rzadki i drogi na ziemi, jest używany głównie w wysoce zaawansowanych gałęziach przemysłu, takich jak lotnictwo, instrumenty elektroniczne i biomedycyna, i wykorzystanie czystego tantalu jako surowca do urządzeń przemysłowych jest nierealne.
Stop powierzchniowy przygotowany za pomocą technologii osadzania z fazy gazowej tantalu opracowanej przez Yusheng Metals ma właściwości fizyczne metalu tantalu, który może skutecznie poprawić właściwości mechaniczne podłoża, z doskonałymi możliwościami odkształcania i zginania oraz niezrównaną odpornością na korozję, wysoką temperaturę i wysokie ciśnienie , co czyni go najlepszym wyborem do trudnych warunków pracy. Firma Yusheng Metals wykorzystała tę technologię do skutecznego powlekania tantalu w szerokiej gamie produktów przemysłowych w różnych gałęziach przemysłu, zapewniając naszym klientom usługi o wysokiej wydajności i niskiej jakości.
Aby zmniejszyć ryzyko wystąpienia czerwonej rdzy w systemach płynów farmaceutycznych, firmy muszą przyjąć koncepcję zarządzania „jakością w fazie projektowania” i kontrolować projekt od źródła. Poza optymalizacją procesu produkcyjnego szczególne znaczenie ma dobór materiałów na sprzęt.
Pojawienie się technologii stopów powierzchniowych tantalu dostarczyło zaawansowanego pomysłu na rozwiązanie zjawiska czerwonej rdzy w przemyśle farmaceutycznym. Pokrycie tantalem zwykłych przedmiotów ze stali nierdzewnej nadaje przedmiotom odporność na korozję charakterystyczną dla produktów z czystego tantalu, wykorzystując doskonałą odporność na korozję metalicznego tantalu do ochrony urządzeń przemysłowych, zmniejszania produkcji czerwonej rdzy, oczyszczania systemów przemysłowych, oszczędzania kosztów i korzyści dla firm.
