用于氢气与杂质的分离。
钯管纯化氢的原理是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入钯管的一侧时,氢被吸附在钯管壁上,由于
钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为1.5×1015m,而钯的晶格常数为3.88×10-10m(20℃时),故可通过钯管,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯管的另一侧逸出。在钯管表面,未被离解的气体是不能透过的,故可利用钯管获得高纯氢。虽然钯对氢有***的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使钯管变形和脆化,故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素,合金管批发,制成钯合金,可改善钯的机械性能。
目前应用的钯合金中,银约占20—30%,其他成分(如金等)的含量<5%。氢透过钯合金的速率与温度、膜的厚度及渗透摸两侧的原料氢和纯氢的压力差(△P)有关。升高温度,增大△P及减小膜的厚度,会使透氢速率增加。但温度升高,将使渗透膜的抗拉强度降低。因此,钯管的使用温度通常控制在450℃左右。
某些杂质可导致钯,使透气性能变坏,甚至可使膜遭到破坏。能引起钯中的物质有:卤化物、油蒸气、含硫和含氨物质以及粉尘等。钯合金可制成管状(称为钯管)或膜片(称钯膜)。
合金管批发,具备其它一些耐磨材料没有的优点,如可以制造煤粉混合器、螺旋管等电厂配件,异形件可以通过制模铸造,管件系列可以通过离心成型工艺形成。
合金管批发耐磨性能高,加入了FeV、FeNb、Cu等,金相组织为板条马氏体+贝氏体,晶粒更为细密,强度更高,可塑性更强。稀土耐磨合金管的耐高温和耐腐蚀能力也很高,合金中的Ni元素、Cr元素的含量直接决定了材料的耐温性能。稀土耐磨合金铸件焊接性能好,可切割,可与低碳钢实行对焊,适用于各种场所环境的操作和施工、安装使用方便。
在高速流动的液体的空化作用下,能耐气蚀的钢称为耐气蚀合金管批发。空化气蚀现象产生的原因是液体在流动过程中遇到分支、旋转或振动时,形成导致空穴或气泡产生的低压区,由于空穴的形成和破灭极其迅速,并产生强烈的冲击波。冲击波的强度和频次,在一个微小的低压区中,每秒可能有二百万个空穴破灭,它对材料的应变波的压力可达1.5GPa,因而致使合金管批发表面产生破坏。
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