When A Titanium Immersion Heater Is Installed In A 10% Sodium Metasilicate Solution At 80°C, Why Does The Silicate Ion Form A Protective, Non-Porous Film Only At PH >11, 그리고 PH 9에서는 무슨 일이 일어나는가?
Jul 16, 2026
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In sodium metasilicate (Na₂SiO₃) solutions at 80°C, silicate ions polymerize on titanium surfaces. At pH >11에 따르면 규산염은 연속적인 비다공성 보호막(두께 0.5~2μm)을 형성합니다.- pH 9에서 필름은 다공성이고 균열이 있으며 보호 기능이 없으므로 염화물이나 기타 공격적인 종이 침투하여 구멍이 생길 수 있습니다.
정량적 필름 품질과 pH 비교
10% Na2SiO₃에서 80도에서 500시간 동안:
| pH | 필름 두께(μm) | 필름 다공성 | 부식율(mm/년) | 피팅 선물? |
|---|---|---|---|---|
| 8 | 0.1–0.3 | 높은 | 0.15–0.30 | 예 |
| 9 | 0.2–0.5 | 높은 | 0.08–0.20 | 수시 |
| 10 | 0.5–1.0 | 보통의 | 0.04–0.10 | 희귀한 |
| 11 | 1.0–1.5 | 낮은 | 0.02–0.05 | 아니요 |
| 12 | 1.5–2.5 | 매우 낮음 | 0.01–0.03 | 아니요 |
| 13 | 2.0–3.0 | 매우 낮음 | 0.005–0.015 | 아니요 |
pH 요구사항에 대한 온도의 영향
| 온도(도) | 보호 필름의 최소 pH | 권장 pH |
|---|---|---|
| 60 | 10.5 | 11.0 |
| 80 | 11.0 | 11.5 |
| 100 | 11.5 | 12.0 |
규산염 서비스를 위한 pH 제어 가이드
| 작동 pH | 필름 품질 | 권장 조치 |
|---|---|---|
| >11 | 보호 | 없음 |
| 10–11 | 가장자리 가의 | NaOH로 pH 증가 |
| 9–10 | 나쁨, 다공성 | Add NaOH to raise to >11 |
| <9 | 비-보호적 | 재설계 솔루션 |
엔지니어링 권장 사항
80도에서 메타규산나트륨을 서비스하려면 수산화나트륨을 첨가하여 pH를 11 이상으로 유지하십시오. 엔지니어는 pH를 제어하여 티타늄에 보호용 비{3}}규산염 필름이 형성되도록 합니다.
