Металната корозия се дължи на разграждането на металните материали, причинено от околната среда. Пряката последица от корозията на метала е съкращаването на експлоатационния живот на инженерните материали, а корозията на метала може да доведе до влошаване на свойствата на материала; металната корозия заплашва безопасността на околната среда и изтичането на продукти от метална корозия или химикали, предизвикани от корозия, може сериозно да замърси водните ресурси, атмосферата и почвената среда и дори може да доведе до катастрофални аварии. Във фармацевтичната промишленост червената ръжда (Фигура 1), най-значимият директен продукт от корозията на метала, може да доведе директно до повреда на компоненти, като изтичащи тръби, червени чужди тела, полепнали по диафрагмите, и запушвания на филтърните елементи поради адсорбция на червена ръжда.
Окисляването е една от най-фундаменталните химични реакции в природата и ръждясването на неръждаемата стомана по своята същност е окислителна реакция. В природата окислителните реакции протичат в почти всички метали, с изключение на много малко благородни метали. Докато металните части имат редуциращи метални мономери, които са податливи на окисление и са изложени на окислителна среда, съдържаща кислород, ръждата е задължително да присъства след определен период от време.
1. Окачествяване на червена ръжда
Червената ръжда всъщност е смес от различни железни оксиди, оборудване или системи от неръждаема стомана, присъстващи във високотемпературни флуидни процесни системи, повърхността на свободното желязо първо ще реагира с хидроксидните йони във водата, целият реакционен процес е по-сложен и в крайна сметка може да генерира смес от железен оксид, железен оксид, железен хидроксид и железен тетроксид, специфичният състав на специфичното тегло на различните ще определи цвета на червената ръжда Специфичното тегло на компонента ще определи цвета на червената ръжда.
Клас 1 - Лесен за изтриване, натрупаните малки частици се отстраняват лесно от повърхността и не променят значително състава и грапавостта на повърхността от неръждаема стомана. Отложеният слой обикновено изглежда светложълт, оранжев или оранжево-червен.
Клас 2- частично изтриваем – генерира се чрез директно окисление върху повърхности, които не са пасивирани или където пасивиращият слой не е равномерен и плътен. В този момент грапавостта на повърхността на неръждаемата стомана може значително да се увеличи. Цветът показва разнообразие от оранжево, червено, кафяво, синьо-виолетово, сиво-черно и др.
Клас 3- Почти незаличим черен продукт на окисление. Цветът постепенно ще придобие златист, син цвят до плътен черен цвят. Повърхностният оксиден слой е относително стабилен и миграцията на частиците е намалена, но все още съществува риск от миграция и замърсяване (системи с чиста пара!)
2. Мерки срещу червена ръжда
Феноменът червена ръжда, който се появява във фармацевтичните водни системи, се получава от натрупването на малки частици от богат на желязо материал върху вътрешните стени на системата и е продукт на окислителна корозия на неръждаема стомана. Традиционните аустенитни неръждаеми стомани не са устойчиви на корозия под напрежение, хлоридна атака и особено сулфидно напукване, което ограничава тяхното приложение в много среди. За да се реши този проблем, има спешна нужда от намиране на материали, които са устойчиви на корозия.
Танталът се намира главно в танталит и е симбиотичен с ниобия. Танталът е умерено твърд, пластичен и може да се изтегля в тънки фолиа под формата на нишки. Неговият коефициент на топлинно разширение е много нисък. Танталът има отлични химични свойства и е изключително устойчив на корозия, не реагира със солна киселина, концентрирана азотна киселина или царска вода, както при студени, така и при горещи условия. Може да се използва за направата на изпарителни съдове и др. Може да се използва и като електроди за електронни тръби, токоизправители и електролитни кондензатори. Използва се и в медицината за направата на тънки листове или конци за възстановяване на увредена тъкан. Въпреки че танталът е силно устойчив на корозия, неговата устойчивост на корозия се дължи на производството на стабилен защитен филм от танталов пентоксид (Ta2O5) върху повърхността му. Той се използва широко като топлоустойчив материал в самолети, ракети и други индустриални приложения, където се изискват компоненти с висока якост. Освен това металът тантал има добри физични и механични свойства и добра биосъвместимост, което го прави друг нов биоматериал след титана и се използва широко в области, свързани с медицината, като поставяне на орални импланти, лечение на некроза на главата на бедрената кост, поставяне на стент на коронарна артерия, изкуствен ацетабулар поставяне на протези и производство на хирургични конци.
Танталът е признат в индустрията материал, който е устойчив на корозия, абразия и високи температури и може да се използва в различни корозивни среди. Следователно танталът може да се използва за предотвратяване на корозията на детайлите с течение на времето.
Тъй като металът тантал е оскъден и скъп в земята, той се използва най-вече във високо сложни индустрии като космическото пространство, електронните инструменти и биомедицината и е нереалистично да се използва чист метал тантал като суровина за промишлено оборудване.
Повърхностната сплав, приготвена чрез технологията за отлагане на танталови пари, разработена от Yusheng Metals, има физическите свойства на металния тантал, който може ефективно да подобри механичните свойства на субстрата, с отлични способности за деформация и огъване и несравнима устойчивост на корозия, висока температура и високо налягане , което го прави най-добрият избор за тежки условия на труд. Yusheng Metals използва тази технология за успешно покриване на тантал за широка гама от промишлени продукти в различни индустрии, предоставяйки на нашите клиенти услуги с висока производителност и ниска цена.
За да намалят риска от червена ръжда в системите за фармацевтични течности, компаниите трябва да възприемат концепцията за управление „качество по проект“ и да контролират дизайна от източника. Освен оптимизирането на производствения процес, от особена важност е изборът на материали за оборудването.
Появата на технологията за танталова повърхностна сплав предостави усъвършенствана идея за разрешаване на феномена червена ръжда във фармацевтичната индустрия. Покритието с тантал на обикновени детайли от неръждаема стомана придава на детайлите корозионна устойчивост на продукти от чист тантал, използвайки превъзходната корозионна устойчивост на танталовия метал за защита на индустриалното оборудване, намаляване на производството на червена ръжда, пречистване на промишлени системи, спестяване на разходи и облагодетелстване на компаниите.
