การวิเคราะห์ความต้านทานการกัดกร่อนและความจำเป็นของการรักษาพื้นผิวของลูกบอลทองแดงสีแดงในสภาพแวดล้อมน้ำมันเบนซินและแอลกอฮอล์

1. พื้นฐานความต้านทานการกัดกร่อนและการปรับตัวปานกลางของทองแดงสีแดง
ทองแดงสีแดง (ทองแดงสีแดง) เป็นทองแดงบริสุทธิ์อุตสาหกรรม (วัสดุ C1100, ปริมาณทองแดง≥99.9%) และความต้านทานการกัดกร่อนมาจากโครงสร้างผลึกโลหะที่มีเสถียรภาพและชั้นออกไซด์ (Cuo หรือCu₂o) ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ตามข้อมูลผลิตภัณฑ์และมาตรฐานอุตสาหกรรมทองแดงสีแดงแสดงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในสื่อที่ไม่ใช่ออกซิไดซ์เช่นน้ำมันเบนซินและแอลกอฮอล์ กลไกเฉพาะมีดังนี้:

สภาพแวดล้อมของน้ำมันเบนซิน: น้ำมันเบนซินส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน ทองแดงสีแดงจะไม่ทำปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญกับไฮโดรคาร์บอนที่อุณหภูมิห้องและชั้นออกไซด์สามารถปิดกั้นการเจาะของสื่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สภาพแวดล้อมแอลกอฮอล์: แอลกอฮอล์ (เอทานอล) เป็นตัวทำละลายขั้วที่อ่อนแอและอัตราการกัดกร่อนของทองแดงสีแดงที่อุณหภูมิห้องต่ำมาก (<0.001 มม./ปี) การศึกษาแสดงให้เห็นว่าทองแดงสีแดงอาจได้รับการออกซิเดชั่นพื้นผิวเล็กน้อยในแอลกอฮอล์ แต่จะไม่ทำให้วัสดุล้มเหลว
เป็นที่น่าสังเกตว่าความต้านทานการกัดกร่อนของทองแดงสีแดงได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นและอุณหภูมิของสื่อ ตัวอย่างเช่นในอุณหภูมิสูง (> 80 ℃) หรือสภาพแวดล้อมแอลกอฮอล์ที่มีความเข้มข้นสูง (> 95%) ชั้นออกไซด์อาจละลายได้บางส่วนและจำเป็นต้องได้รับการรักษาพื้นผิวเพื่อเพิ่มการป้องกัน

2. การวิเคราะห์สถานการณ์ที่ต้องใช้การรักษาพื้นผิวเพิ่มเติม
ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์และสภาพการทำงานจริงข้อกำหนดการรักษาพื้นผิวของ ลูกบอลทองแดงสีแดง ในสภาพแวดล้อมน้ำมันเบนซินและแอลกอฮอล์สามารถจำแนกได้ดังนี้:

(1) สถานการณ์ที่ไม่ต้องการการรักษาเพิ่มเติม

การใช้งานอุตสาหกรรมทั่วไป: สำหรับอุปกรณ์เช่นวาล์วคาร์บูเรเตอร์และเกจวัดความดันลูกบอลทองแดงสีแดงสามารถตอบสนองความต้องการความต้านทานการกัดกร่อนโดยอาศัยชั้นออกไซด์ของตัวเองในสภาพแวดล้อมน้ำมันเบนซิน/แอลกอฮอล์ที่มีอุณหภูมิปกติความดันปกติและสื่อบริสุทธิ์
สถานการณ์การเปิดรับแสงระยะสั้น: หากลูกบอลทองแดงสีแดงจำเป็นต้องสัมผัสกับสื่อเป็นระยะเวลาสั้น ๆ (เช่นการขนส่งหรือการใช้งานเป็นระยะ) ผลการป้องกันของชั้นออกไซด์ธรรมชาตินั้นเพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงการกัดกร่อน

(2) สถานการณ์ที่ต้องใช้การรักษาพื้นผิวเพิ่มเติม

แอลกอฮอล์ที่มีความบริสุทธิ์สูงหรือน้ำมันเบนซินที่มีสิ่งสกปรก: หากแอลกอฮอล์มีสิ่งสกปรกที่เป็นกรด (เช่นกรดอะซิติก) หรือน้ำมันเบนซินมีซัลไฟด์ (เช่นH₂s) การกัดกร่อนในท้องถิ่นของทองแดงอาจเกิดขึ้น ในเวลานี้ขอแนะนำให้ใช้การชุบนิกเกิล (ความหนาของการชุบ≥5μm) ชั้นนิกเกิลสามารถปิดกั้นการสัมผัสโดยตรงระหว่างสิ่งสกปรกและพื้นผิวทองแดงและปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี
อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมความดันสูง: ตัวอย่างเช่นระบบฉีดเชื้อเพลิงเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในอุณหภูมิการทำงานสามารถสูงกว่า 120 ° C และชั้นออกไซด์ทองแดงสีแดงอาจล้มเหลว การชุบเงิน (ความหนาของชั้น Ag ≥3μm) สามารถปรับปรุงความต้านทานออกซิเดชั่นอุณหภูมิสูงได้อย่างมีนัยสำคัญและลดความต้านทานต่อการสัมผัส
เครื่องมือจัดเก็บหรือความแม่นยำในระยะยาว: เพื่อลดการเปลี่ยนแปลงมิติ (ระดับไมโครมิเตอร์) ที่เกิดจากการเจริญเติบโตตามธรรมชาติของชั้นออกไซด์บรรจุภัณฑ์สุญญากาศหรือการเคลือบผิวด้วยน้ำมันต่อต้านความร้อนสามารถใช้เพื่อรักษาความแม่นยำในมิติของลูกบอลทองแดงสีแดง (G1000 เกรด
3. การเลือกกระบวนการรักษาพื้นผิวและการปรับปรุงประสิทธิภาพ
สำหรับความต้องการที่แตกต่างกันเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวเสริมและฟังก์ชั่นของพวกเขามีดังนี้:

การชุบนิกเกิล (การชุบเคมีหรือการชุบด้วยไฟฟ้า):

ข้อดี: ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือ (การทดสอบสเปรย์เกลือ≥500ชั่วโมง) และความต้านทานการสึกหรอ (ความแข็งเพิ่มขึ้นเป็น HV 200-300) เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่บริสุทธิ์
ข้อ จำกัด : การชุบนิกเกิลจะลดค่าการนำไฟฟ้าเล็กน้อย (ประมาณ 10%) ไม่เหมาะสำหรับส่วนประกอบไฟฟ้าความถี่สูง
การชุบเงิน (การชุบด้วยไฟฟ้าหรือการชุบเคมี):

ข้อดี: มีทั้งค่าการนำไฟฟ้าสูง (ค่าการนำไฟฟ้า≥60ms/m) และความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของอุณหภูมิสูง (ขีด จำกัด อุณหภูมิสูงสุด 200 ℃) เหมาะสำหรับการสัมผัสอิเล็กทรอนิกส์หรือวาล์วอุณหภูมิสูง 9
การพิจารณาค่าใช้จ่าย: ชั้นเงินมีราคาแพงและมักจะใช้สำหรับส่วนประกอบสำคัญเท่านั้น
การรักษาแบบ passivation:

กระบวนการ: วิธีแก้ปัญหา Benzotriazole (BTA) ใช้ในการสร้างฟิล์มป้องกันอินทรีย์ซึ่งมีต้นทุนต่ำและไม่ส่งผลกระทบต่อการนำไฟฟ้าเหมาะสำหรับการป้องกันระยะสั้น