影响钼电极使用寿命的因素
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- 分类：钼的知识
- 发布于 2017年3月08日
- 作者：qiongzhen
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玻璃行业是能耗较高的传统行业，随着化石能源价格的高涨和环境保护要求的提高，熔化技术从传统的火焰加热技术向电熔化技术转变。电极是直接和玻璃液接触并把电能传递给玻璃液的元件，是玻璃电熔中的重要装备。钼电极因其高温强度高，抗腐蚀性及不易使玻璃着色等优点成为玻璃电熔中不可或缺的电极材料。人们希望电极的使用寿命和窑龄一样长，甚至超过窑龄，但是在实际使用过程中，电极往往会损坏。全面了解玻璃电熔中钼电极使用寿命的各种影响因素，具有重要的现实意义。
影响玻璃电熔中钼电极使用寿命的因素有以下几点：
1）钼电极的氧化
钼电极具有耐高温的特性，但它在高温下接触氧气就会发生氧化反应。当温度达到400℃时，钼开始氧化形成一氧化钼（MoO）和二氧化钼（MoO2），它们能粘着在钼电极表面，形成氧化层，组织钼电极的进一步氧化。当温度达到500℃~700℃时，钼开始氧化成三氧化钼（MoO3），它是一种挥发性气体，能边形成边挥发，破坏了原氧化物保护层，使钼电极暴露出的新表面继续氧化形成MoO3，如此不断地反复氧化和挥发，使得钼电极不断遭到侵蚀，直至彻底损坏。
2）钼电极与玻璃中组份的反应
钼电极在高温下会和玻璃组份中的某些成分或杂质发生化学反应，造成电极的严重侵蚀。如以As2O3、Sb2O3、Na2SO4为澄清剂的玻璃液对钼电极的侵蚀十分严重，会将钼电极氧化成MoO和MoS2。钼电极与玻璃液边界遇上S等变价元素还会发生还原反应，生成MoS2、MoS3等钼的硫化物，溶入玻璃液中。
3）玻璃电熔中的电化学反应
玻璃电熔中会产生电化学反应，在钼电极和熔融玻璃液的接触界面处发生。在交流供电的正半周，阴性含氧离子移到正电极释放出电子，释放出氧气使钼电极氧化，造成电极的侵蚀；在交流供电的负半周，某些玻璃熔体中的阳离子（如硼）移动到负电极中会与钼电极生成化合物，呈疏松状沉积在电极表面，对电极造成损害。
4）钼电极的杂质含量
钼电极本身的杂质含量也直接影响到电极的使用寿命。这些杂质的熔点接近或低于玻璃熔点，当通电的钼电极浸没在温度高达1400℃的熔融玻璃液中，并不断受到玻璃液的冲刷，这些杂质会首先溶化到熔融玻璃中，被玻璃溶液带走，并在钼电极表面形成微小的腐蚀坑，同时它们还会造成裂纹，这些腐蚀坑和裂纹将进一步强化融态玻璃液对钼电极的侵蚀。
5）温度和电流密度
钼电极侵蚀速率随温度的升高加快，高温还会导致玻璃液的冲刷加剧；当玻璃成分和工艺温度稳定不变时，电流密度就成为控制电极腐蚀速率的因素。虽然钼电极的最大允许电流密度可达2~3A/cm2，但如果大电流运行，将会使电极侵蚀程度加大。
钼电极
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