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影響鉬電極使用壽命的因素

玻璃行業是能耗較高的傳統行業，隨著化石能源價格的高漲和環境保護要求的提高，熔化技術從傳統的火焰加熱技術向電熔化技術轉變。電極是直接和玻璃液接觸並把電能傳遞給玻璃液的元件，是玻璃電熔中的重要裝備。鉬電極因其高溫強度高，抗腐蝕性及不易使玻璃著色等優點成為玻璃電熔中不可或缺的電極材料。人們希望電極的使用壽命和窯齡一樣長，甚至超過窯齡，但是在實際使用過程中，電極往往會損壞。全面了解玻璃電熔中鉬電極使用壽命的各種影響因素，具有重要的現實意義。

影響玻璃電熔中鉬電極使用壽命的因素有以下幾點：

1）鉬電極的氧化
鉬電極具有耐高溫的特性，但它在高溫下接觸氧氣就會發生氧化反應。當溫度達到400℃時，鉬開始氧化形成一氧化鉬（MoO）和二氧化鉬（MoO₂），它們能粘著在鉬電極表面，形成氧化層，組織鉬電極的進一步氧化。當溫度達到500℃~700℃時，鉬開始氧化成三氧化鉬（MoO₃），它是一種揮發性氣體，能邊形成邊揮發，破壞了原氧化物保護層，使鉬電極暴露出的新表面繼續氧化形成MoO₃，如此不斷地反複氧化和揮發，使得鉬電極不斷遭到侵蝕，直至徹底損壞。

2）鉬電極與玻璃中組份的反應
鉬電極在高溫下會和玻璃組份中的某些成分或雜質發生化學反應，造成電極的嚴重侵蝕。如以As₂O₃、Sb₂O₃、Na₂SO₄為澄清劑的玻璃液對鉬電極的侵蝕十分嚴重，會將鉬電極氧化成MoO和MoS₂。鉬電極與玻璃液邊界遇上S等變價元素還會發生還原反應，生成MoS₂、MoS₃等鉬的硫化物，溶入玻璃液中。

3）玻璃電熔中的電化學反應
玻璃電熔中會產生電化學反應，在鉬電極和熔融玻璃液的接觸界面處發生。在交流供電的正半周，陰性含氧離子移到正電極釋放出電子，釋放出氧氣使鉬電極氧化，造成電極的侵蝕；在交流供電的負半周，某些玻璃熔體中的陽離子（如硼）移動到負電極中會與鉬電極生成化合物，呈疏松狀沉積在電極表面，對電極造成損害。

4）鉬電極的雜質含量
鉬電極本身的雜質含量也直接影響到電極的使用壽命。這些雜質的熔點接近或低於玻璃熔點，當通電的鉬電極浸沒在溫度高達1400℃的熔融玻璃液中，並不斷受到玻璃液的沖刷，這些雜質會首先溶化到熔融玻璃中，被玻璃溶液帶走，並在鉬電極表面形成微小的腐蝕坑，同時它們還會造成裂紋，這些腐蝕坑和裂紋將進一步強化融態玻璃液對鉬電極的侵蝕。

5）溫度和電流密度
鉬電極侵蝕速率隨溫度的升高加快，高溫還會導致玻璃液的沖刷加劇；當玻璃成分和工藝溫度穩定不變時，電流密度就成為控制電極腐蝕速率的因素。雖然鉬電極的最大允許電流密度可達2~3A/cm2，但如果大電流運行，將會使電極侵蝕程度加大。

鉬電極

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