Metalkorrosion skyldes nedbrydning af metalmaterialer forårsaget af miljøet. Den direkte konsekvens af metalkorrosion er forkortelsen af levetiden for ingeniørmaterialer, og metalkorrosion kan føre til nedbrydning af materialeegenskaber; metalkorrosion truer miljøsikkerheden, og lækage af metalkorrosionsprodukter eller kemikalier udløst af korrosion kan alvorligt forurene vandressourcer, atmosfæren og jordmiljøet og kan endda føre til katastrofale ulykker. I den farmaceutiske industri kan rød rust (Figur 1), det væsentligste direkte produkt af metalkorrosion, føre direkte til beskadigelse af komponenter, såsom utætte rør, røde fremmedlegemer, der klæber til membraner, og blokeringer på filterelementer på grund af adsorption af rød rust.
Oxidation er en af de mest fundamentale kemiske reaktioner i naturen, og rustfrit stål er i sagens natur en oxidationsreaktion. I naturen forekommer oxidationsreaktioner i næsten alle metaller, med undtagelse af meget få ædelmetaller. Så længe metaldele har reducerende metalmonomerer, der er modtagelige for oxidation og udsættes for et oxiderende miljø indeholdende ilt, er rust bundet til at være til stede efter en periode.
1. Gradering af rød rust
Rød rust er faktisk en blanding af forskellige jernoxider, rustfrit ståludstyr eller systemer til stede i højtemperatur væskeprocessystemer, overfladen af det frie jern vil først reagere med hydroxidionerne i vandet, hele reaktionsprocessen er mere kompleks, og kan i sidste ende generere en blanding af jernoxid, jernoxid, jernhydroxid og jerntetroxid, vil den specifikke sammensætning af den specifikke vægt af de forskellige bestemme farven på rød rust Den specifikke komponent vægtfylde vil bestemme farven på den røde rust.
Klasse 1 - Let at tørre af, de små partikler, der aflejres, fjernes nemt fra overfladen og ændrer ikke væsentligt sammensætningen og ruheden af den rustfri ståloverflade. Det aflejrede lag fremstår normalt lysegult, orange eller orangerødt.
Graden 2- delvis sletbar - genereres ved direkte oxidation på overflader, der er upassiverede, eller hvor passiveringslaget ikke er ensartet og tæt. På dette tidspunkt kan overfladeruheden af rustfrit stål forekomme betydeligt forøget. Farven viser en række forskellige orange, røde, brune, blå-violette, grå-sorte osv.
Klasse 3- Et næsten uudsletteligt sort oxidationsprodukt. Farven vil gradvist få en gylden, blå farve op til en tyk sort farve. Overfladeoxidlaget er relativt stabilt, og migrationen af partikler er reduceret, men der er stadig risiko for migration og forurening (rene dampsystemer!)
2. Foranstaltninger til at møde rød rust
Det røde rustfænomen, der opstår i farmaceutiske vandsystemer, frembringes ved ophobning af små partikler af jernrigt materiale på systemets indervægge og er et produkt af oxidativ korrosion af rustfrit stål. Traditionelt austenitisk rustfrit stål er ikke modstandsdygtigt over for spændingskorrosion, kloridangreb og især sulfidrevner, hvilket begrænser deres anvendelse i mange miljøer. For at løse dette problem er der et presserende behov for at finde materialer, der er modstandsdygtige over for korrosion.
Tantal findes hovedsageligt i tantalit og er symbiotisk med niobium. Tantal er moderat hårdt, duktilt og kan trækkes ind i tynde folier i form af filamenter. Dens termiske udvidelseskoefficient er meget lav. Tantal har fremragende kemiske egenskaber og er ekstremt modstandsdygtig over for korrosion, reagerer ikke med saltsyre, koncentreret salpetersyre eller aqua regia, både i kolde og varme forhold. Den kan bruges til at lave fordampningsbeholdere osv. Den kan også bruges som elektroder til elektroniske rør, ensrettere og elektrolytiske kondensatorer. Det bruges også i medicin til at lave tynde plader eller tråde til at reparere beskadiget væv. Selvom tantal er meget modstandsdygtig over for korrosion, skyldes dets modstandsdygtighed over for korrosion produktionen af en stabil beskyttende film af tantalpentoxid (Ta2O5) på overfladen. Det er meget udbredt som et varmebestandigt materiale i fly, raketter og andre industrielle applikationer, hvor der kræves komponenter med høj styrke. Derudover har tantalmetal gode fysiske og mekaniske egenskaber og god biokompatibilitet, hvilket gør det til endnu et nyt biomateriale efter titanium, og det er meget udbredt inden for medicinsk-relaterede områder såsom oral implantatplacering, lårbenshovednekrosebehandling, koronararteriestentplacering, kunstig acetabulær proteseplacering og kirurgisk suturproduktion.
Tantal er et industrianerkendt materiale, der er modstandsdygtigt over for korrosion, slid og høje temperaturer og kan bruges i en række korrosive miljøer. Tantal kan derfor bruges til at forhindre korrosion af emner over tid.
Da tantalmetal er sjældent og dyrt i jorden, bruges det mest i meget sofistikerede industrier som luftfart, elektroniske instrumenter og biomedicin, og det er urealistisk at bruge rent tantalmetal som råmateriale til industrielt udstyr.
Overfladelegeringen fremstillet af tantaldampaflejringsteknologien udviklet af Yusheng Metals har de fysiske egenskaber af tantalmetal, som effektivt kan forbedre de mekaniske egenskaber af substratet med fremragende deformations- og bøjningsevner og uovertruffen modstandsdygtighed over for korrosion, høj temperatur og højt tryk , hvilket gør det til det bedste valg til barske arbejdsforhold. Yusheng Metals har brugt denne teknologi til med succes at overtrække tantal til en bred vifte af industrielle produkter i en række forskellige industrier, hvilket giver vores kunder høj ydeevne og lav pris kvalitetsservice.
For at mindske risikoen for rød rust i farmaceutiske væskesystemer skal virksomhederne tage ledelseskonceptet "kvalitet ved design" til sig og kontrollere designet fra kilden. Ud over at optimere produktionsprocessen er materialevalget til udstyret af særlig betydning.
Fremkomsten af tantaloverfladelegeringsteknologi har givet en avanceret idé til løsning af rødrustfænomenet i medicinalindustrien. Tantalbelægningen af almindelige emner af rustfrit stål giver emnerne korrosionsbestandigheden af rene tantalprodukter, ved at bruge den fremragende korrosionsbestandighed af tantalmetal til at beskytte industrielt udstyr, reducere produktionen af rød rust, rense industrielle systemer, spare omkostninger og gavne virksomheder.
