太陽能熱水器如今已經(jīng)走進了千家萬戶,成為了很多家庭的必需品,目前發(fā)展已經(jīng)有二十幾年的時間,技術上正在逐漸趨于完善。家用太陽能主流產(chǎn)品是帶有承儲水水箱的靜態(tài)加熱式太陽能熱水器。
其中水箱是太陽能熱水器的核心部件之一,其內膽技術是熱水器的關鍵技術,內膽質量的好壞直接影響太陽能熱水器的壽命、安全性和可靠性。目前市場上常見的水箱內膽類型主要有搪瓷內膽,搪塑內膽和不銹鋼內膽。調查顯示,水箱內膽腐蝕失效主要是局部腐蝕失效,具體有晶間腐蝕,應力腐蝕和孔蝕三種類型,也有這幾種腐蝕類型同時發(fā)生的失效情況。
太陽能熱水器常見腐蝕為局部腐蝕
局部腐蝕:晶間腐蝕和應力腐蝕本屬于兩種不同的腐蝕類型,但是在太陽能熱水器水箱內膽上都和金屬晶粒組織有著密切的聯(lián)系,兩種腐蝕失效經(jīng)常同時發(fā)生。晶間腐蝕是腐蝕沿著晶粒邊界或它的鄰近區(qū)域發(fā)展的一種腐蝕形式。而應力腐蝕指的是材料在介質和力的共同作用下引起的失效或者機械性能變化。晶間腐蝕往往是應力腐蝕的先導。
不銹鋼內膽水箱是利用不銹鋼不容易生銹腐蝕的原理來保障內膽的使用壽命,由于其加工設備投資小,加工工序少,工藝相對簡單,在非承的水箱上應用較多,在承壓水箱上的應用卻出現(xiàn)過很多問題。
搪瓷內膽水箱和搪塑內膽水箱的防腐蝕原理都是在金屬和水之間涂覆一層不導電的材料,以隔斷水和金屬的化學反應。其區(qū)別在于搪塑內膽水箱采用塑料作為隔斷材料,目前市場上使 用的較少在這里不做探討。而搪瓷內膽水箱是將無機玻璃質材料通過熔融凝于基體金屬上并與金屬牢固結合在一起的一種產(chǎn)品,工藝相對復雜。由于搪瓷起到隔絕水的作用,搪瓷配料和工藝做的好則可避免晶間腐蝕和應力腐蝕的破壞。而搪瓷如何能 和基材精密結合,防止出現(xiàn)鱗爆、剝瓷、銅頭、針孔等缺陷,和搪瓷材料配方好壞以及工藝水平有很大關系。
孔蝕:是指在金屬的表面出現(xiàn)向材料深處發(fā)展的腐蝕小孔,其余區(qū)域不腐蝕或者腐蝕輕微,孔蝕也稱為小孔腐蝕、點蝕等。水箱內膽上另外一個常見的腐蝕是孔蝕。這種腐蝕往往并非在焊接區(qū)域。一般直徑只有數(shù)微米,這種腐蝕的另一個顯著特征是孔口多數(shù)有腐蝕產(chǎn)物覆蓋。熱水器水箱內膽上產(chǎn)生孔蝕的最主要的元兇是氯離子,孔蝕的過程中并不消耗氯離子,因而氯離子對孔蝕主要起誘導作用,其機理是氯離子能優(yōu)先地吸附在鈍化膜上,把氧原子排擠掉,然后和鈍化膜中的陽離子形成可溶性氯化物,從而破壞金屬的自鈍化能力。在使用次氯酸消毒的自來水中,即使使用無縫不銹鋼,也難以完全避免孔蝕的破壞。
搪瓷內膽水箱應用在太陽能熱水器的承壓水箱上具有明顯優(yōu)勢,具有優(yōu)異的抗腐蝕性能。可大大提高太陽能熱水器運行的安全性、可靠性,充分保證太陽能熱水器的壽命。但搪瓷內膽水箱由于搪瓷粉原材料成分配比要求嚴格,搪瓷內膽工藝復雜,對熱水器制造廠家的專業(yè)度要求更高,需要廠家投入更多的資源才能做出優(yōu)異性能的長壽命的太陽能熱水器水箱。
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責任編輯:張春穎
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