För en doppvärmare av titan som används för att bibehålla 85 grader i en 20 % natriumwolframatlösning för metallbearbetning, hur bildar volframjonen (WO₄²⁻) ett skyddande volframoxidskikt (WO₃) och minskar korrosionshastigheten till 0,003 mm/år?

The tungstate ion (WO 4 2− ) from 20% sodium tungstate at 85°C generates a protective tungsten oxide (WO 3 ) layer on the titanium surface. Corrosion rate of grade 2 titanium is 0.002-0.005 mm/year, which is lower than in many neutral solutions. The formation of the tungstate layer through adsorption and reduction: WO4 2- + 2H+ + 2e- ->WO3 + H2O. WO 3-skiktet är tätt, klibbigt och olösligt i neutrala och sura lösningar.

Mekanismen för volframpassivering

Titanytan adsorberar volframatjonerna. De reduceras till WO_3 vid korrosionspotentialen. WO₃-skiktet är 2–10 nm tjockt. Det förhindrar överföring av syre och joner till metallytan. Passiveringen hålls vid pH 4-9

Kvantitativ korrosionshastighet kontra volframkoncentration

Koncentration (%) Temperatur ( grad ) Na2WO4 Korrosionshastighet (mm/år) Ytskikt 1 85 0.008-0.015 TiO2 + WO3 5 85 0.005-0.010 WO3 10 85 0.003-0.008 WO3 20 85 0.002-0.005 WO3 Effekt av pH på hämning av volframat

pH WO3-löslighet Hämningseffektivitet (%)<4 High (dissolved) <50
4-9 Låg 90-999 Måttlig 70-90
Att göra en utbildad specifikation

Tillsätt 5-10 % natriumvolframat som korrosionsinhibitor för titanvärmare i korrosiva miljöer. Ingenjören uppnår mycket låga korrosionshastigheter genom att konstruera ett skyddande WO 3-skikt. Volframat är mindre giftigt än kromat.