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銅と塩素ガスの反応メカニズムについて
2023/10/18 22:22
- 銅合金を溶解し、銅鋳型を用いた竪型半連続鋳造を行っている銅合金素材メーカーは、鋳造後に銅鋳型の湯面より上の部分が侵食される現象に悩んでいます。
- 鋳造中に湯面にフラックスを散布しており、フラックスにはNaClが10%程度含まれていますが、そのメカニズムがよく分かっていません。
- 侵食の軽減対策を含め、塩素ガス発生のメカニズムや銅鋳型の侵食メカニズムに詳しい方からの知見を求めています。
銅と塩素ガスの反応
2012/09/13 15:11
銅合金素材メーカーです。
銅合金を溶解し、銅鋳型(モールド)を用いて竪型半連続鋳造をしています。
銅鋳型の材質にはクロム銅を使用し、鋳造中は湯面にフラックスを散布しています。フラックスにはNaClが10%程度含まれています。
鋳造後において銅鋳型の湯面より上の部分が侵食(腐食)されて凹んでしまいます。溶湯とは接触しない部分であり、化学反応によるものと考え、いろいろ調べたところ塩素ガスによる侵食であるようですが、そのメカニズムがもうひとつ分かりません。
?:塩素ガス発生のメカニズム
?:銅鋳型が侵食されるメカニズム
?:?,?以外で考えられる侵食のメカニズム
?:侵食に対する軽減対策
上記?~?に知見をお持ちの方、宜しくお願い致します。
回答 (14件中 11~14件目)
1年前のを掘り起しするようなことは好きくないですが、、、
フラックスなので溶けているはず。Naclなどの溶融塩は『溶融塩腐蝕』を起こすことがあります。
溶融塩による各種鋼の腐食について
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsms1963/17/179/17_179_755/_pdf
http://www.matguide.com/tech/sonsho-kiko-ichiran/kanshoku-2.html
http://www.eco-tech.nssmc.com/business/consulting/corrosion/fusyoku_jirei25.html
原子炉の議論
http://lequiosphere.blogspot.jp/2012/05/blog-post.html
溶融塩腐食+ガス腐食の両作用が複合するとの説
http://www.kawaju.co.jp/techno-wm/showroom/38-2.html
フラックスは半田用でも高温ろう付け用でも、金属を僅かに侵して清浄化することで目的を達するもので、腐蝕するのは当然といます。
残念ながら防ぐ方法について書いた資料はみあたりません。
コーティングをあれこれ試すことぐらいでしょうか。
貴方の最近の質問
No.41904 銅の熱伝導率の温度依存
オッサンが相変わらず懲りずに出てきてますナ。
これは挙げられた<説明しているページ>は探せたが、私は深めることができる知識は持ち合わせておりません。
知識とは無関係にパーパーギャーギャー騒げるオッサンが羨ましくもあり。。。
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ネット等で、金属への塩素ガス反応 は確認できましたか?
中々、化け学屋さんの回答が付きませんね。
最新の回答の目にとまるように、再出します。
お礼
2012/09/20 08:55
フォロー頂きありがとうございます。
正直、まだスッキリしないのが実情です。
侵食は電池の反応なのでしょうか・・・。
専門家ではありません。
> ?:塩素ガス発生のメカニズム
NaCl等と銅合金の硫黄(S)分と、鋳造中の高温により、 ……【詳細はURL参照】
※ 金属塩化物(MCl2)の析出量と塩素ガス発生量
反応式:2NaCl(s)+MSO4(s)=MCl2(s)+Na2SO4(s)の平衡定数をK=([MCl2][Na2SO4])/([NaCl]2 [MSO4]) とおく。[NaCl]、[Na2SO4]、[MCl2]および[MSO4]は各塩の混合溶液中のモル濃度である。混合溶液は炉内で速やかに乾燥されることから、この溶液中で生成した各塩類がその比率を保ったまま析出されると仮定し、平衡定数を表す式に[MCl2]=[Na2SO4]=α、[NaCl]=[NaCl]0-2α、[MSO4]=[CuSO4]0-α、Kを代入し、これを展開して得られるαについての三次方程式をMathematicaを用いて解いた。得られたα値(虚数解や理論的に不適な解は除く)を金属塩化物の析出量の指標とした。図2に一例としてCuCl2析出量と滴下量当たりのCl2発生量の関係を加熱温度別に示す。
> ?:銅鋳型が侵食されるメカニズム ……【参考のURLを一つ添付】
あらゆる金属に塩素ガスは反応するので、塩素ガスの資料をネット検索して、詳しく確認
してみてください。
> ?:?,?以外で考えられる侵食のメカニズム
硫化(SO4)化合物??
> ?:侵食に対する軽減対策
反応源を除去。
ClやS04の基になるSの低減。
シャープ等の電器メーカーの現状や、トヨタ以外は大衆車国外生産の自動車業界の現状から、
ゴミ焼却やリサイクルの活動をしています。
参考になれば幸いです。
お礼
2012/09/13 18:11
早速の回答ありがとうございます!
もう少し、皆様のご意見をお聞きしたいと思います。
お礼
2012/10/11 08:38
いろいろ調べてみましたが、塩化銅?と塩化銅?の生成プロセスの違いが分かりません。また、エリンガム図には塩化銅?しか載っていなく、他金属との比較に困っています。