Metaalcorrosie is te wijten aan de degradatie van metalen materialen veroorzaakt door de omgeving. Het directe gevolg van metaalcorrosie is de verkorting van de levensduur van technische materialen, en metaalcorrosie kan leiden tot verslechtering van materiaaleigenschappen; metaalcorrosie vormt een bedreiging voor de veiligheid van het milieu, en het lekken van metaalcorrosieproducten of chemicaliën veroorzaakt door corrosie kan de waterbronnen, de atmosfeer en het bodemmilieu ernstig vervuilen en kan zelfs tot catastrofale ongevallen leiden. In de farmaceutische industrie kan rode roest (Figuur 1), het belangrijkste directe product van metaalcorrosie, direct leiden tot schade aan componenten, zoals lekkende leidingen, rode vreemde voorwerpen die aan membranen hechten en verstoppingen op filterelementen door adsorptie van rode roest.
Oxidatie is een van de meest fundamentele chemische reacties in de natuur en het roesten van roestvrij staal is van nature een oxidatiereactie. In de natuur komen bij bijna alle metalen oxidatiereacties voor, met uitzondering van enkele edelmetalen. Zolang metalen onderdelen reducerende metaalmonomeren bevatten die gevoelig zijn voor oxidatie en worden blootgesteld aan een oxiderende omgeving die zuurstof bevat, zal er na verloop van tijd roest aanwezig zijn.
1. Sortering van rode roest
Rode roest is eigenlijk een mengsel van verschillende ijzeroxiden, roestvrijstalen apparatuur of systemen die aanwezig zijn in vloeistofprocessystemen met hoge temperaturen, het oppervlak van het vrije ijzer zal eerst reageren met de hydroxide-ionen in het water, het hele reactieproces is complexer en kan uiteindelijk een mengsel van ijzeroxide, ijzeroxide, ijzerhydroxide en ijzer(III)tetroxide genereren, de specifieke samenstelling van het soortelijk gewicht van de verschillende zal de kleur van rode roest bepalen. Het specifieke soortelijk gewicht van de component zal de kleur van de rode roest bepalen.
Klasse 1 - Gemakkelijk af te vegen, de neergeslagen kleine deeltjes worden gemakkelijk van het oppervlak verwijderd en veranderen de samenstelling en ruwheid van het roestvrijstalen oppervlak niet significant. De afgezette laag ziet er meestal lichtgeel, oranje of oranjerood uit.
Graad 2- gedeeltelijk uitwisbaar - wordt gegenereerd door directe oxidatie op oppervlakken die niet gepassiveerd zijn of waar de passiveringslaag niet uniform en dicht is. Op dit punt kan de oppervlakteruwheid van roestvrij staal aanzienlijk toenemen. De kleur toont een verscheidenheid aan oranje, rood, bruin, blauwviolet, grijszwart enz.
Graad 3- Een bijna onuitwisbaar zwart oxidatieproduct. De kleur zal geleidelijk een gouden, blauwe kleur aannemen tot een dikke zwarte kleur. De oppervlakteoxidelaag is relatief stabiel en de migratie van deeltjes wordt verminderd, maar er is nog steeds een risico op migratie en verontreiniging (zuivere dampsystemen!)
2. Maatregelen tegen rode roest
Het rode roestfenomeen dat optreedt in farmaceutische watersystemen wordt veroorzaakt door de opeenhoping van kleine deeltjes ijzerrijk materiaal op de binnenwanden van het systeem en is een product van oxidatieve corrosie van roestvrij staal. Traditioneel austenitisch roestvast staal is niet bestand tegen spanningscorrosie, chloride-aantasting en vooral sulfidescheuren, waardoor hun toepassing in veel omgevingen wordt beperkt. Om dit probleem op te lossen, is er dringend behoefte aan materialen die bestand zijn tegen corrosie.
Tantaal komt voornamelijk voor in tantaliet en is symbiotisch met niobium. Tantaal is matig hard, ductiel en kan tot dunne folies worden getrokken in de vorm van filamenten. De thermische uitzettingscoëfficiënt is erg laag. Tantaal heeft uitstekende chemische eigenschappen en is extreem corrosiebestendig, reageert niet met zoutzuur, geconcentreerd salpeterzuur of koningswater, zowel in koude als warme omstandigheden. Het kan worden gebruikt om verdampingsvaten te maken, enz. Het kan ook worden gebruikt als elektroden voor elektronische buizen, gelijkrichters en elektrolytische condensatoren. Het wordt ook in de geneeskunde gebruikt om dunne vellen of draden te maken om beschadigd weefsel te herstellen. Hoewel tantaal zeer goed bestand is tegen corrosie, is de weerstand tegen corrosie te danken aan de productie van een stabiele beschermende film van tantaalpentoxide (Ta2O5) op het oppervlak. Het wordt veel gebruikt als hittebestendig materiaal in vliegtuigen, raketten en andere industriële toepassingen waar zeer sterke componenten vereist zijn. Bovendien heeft tantaalmetaal goede fysische en mechanische eigenschappen en goede biocompatibiliteit, waardoor het na titanium een ander nieuw biomateriaal is, en wordt het veel gebruikt op medisch gerelateerde gebieden zoals plaatsing van orale implantaten, behandeling van necrose van de heupkop, plaatsing van stents in de kransslagader, kunstmatige acetabulaire plaatsing van prothesen en productie van chirurgische hechtingen.
Tantaal is een door de industrie erkend materiaal dat bestand is tegen corrosie, slijtage en hoge temperaturen en kan worden gebruikt in verschillende corrosieve omgevingen. Tantaal kan daarom worden gebruikt om corrosie van werkstukken na verloop van tijd te voorkomen.
Aangezien tantaalmetaal schaars en duur is op aarde, wordt het meestal gebruikt in zeer geavanceerde industrieën zoals ruimtevaart, elektronische instrumenten en biogeneeskunde, en het is onrealistisch om puur tantaalmetaal te gebruiken als grondstof voor industriële apparatuur.
De oppervlaktelegering bereid door de tantaaldampafzettingstechnologie ontwikkeld door Yusheng Metals heeft de fysieke eigenschappen van tantaalmetaal, die de mechanische eigenschappen van het substraat effectief kunnen verbeteren, met uitstekende vervormings- en buigmogelijkheden en ongeëvenaarde weerstand tegen corrosie, hoge temperatuur en hoge druk , waardoor het de beste keuze is voor zware werkomstandigheden. Yusheng Metals heeft deze technologie gebruikt om met succes tantaal te coaten voor een breed scala aan industriële producten in een verscheidenheid aan industrieën, waardoor onze klanten hoogwaardige en goedkope kwaliteitsdiensten worden geboden.
Om het risico op rode roest in farmaceutische vloeistofsystemen te verminderen, moeten bedrijven het managementconcept "quality by design" toepassen en het ontwerp vanaf de bron beheersen. Naast het optimaliseren van het productieproces is met name de materiaalkeuze voor de apparatuur van belang.
De opkomst van de tantaal-oppervlaktelegeringstechnologie heeft een geavanceerd idee opgeleverd voor het oplossen van het fenomeen van rode roest in de farmaceutische industrie. De tantaalbekleding van gewone roestvrijstalen werkstukken geeft de werkstukken de corrosieweerstand van pure tantaalproducten, waarbij de uitstekende corrosieweerstand van tantaalmetaal wordt gebruikt om industriële apparatuur te beschermen, de productie van rode roest te verminderen, industriële systemen te zuiveren, kosten te besparen en bedrijven ten goede te komen.
