30% naatriumtiotsüanaadis (NaSCN) 80 kraadi juures adsorbeeruvad tiotsüanaadi anioonid (SCN⁻) tugevalt titaani pinnale, moodustades kaitsva barjääri. Kui kloriidioonid esinevad, konkureerib SCN⁻ pinna adsorptsioonikohtade pärast. Kuna SCN⁻-l on suurem adsorptsiooniafiinsus kui Cl⁻, tõrjub see kloriidi pinnalt välja, vältides kloriidi-indutseeritud täppide moodustumist. Inhibeerimise efektiivsus suureneb koos SCN⁻ kontsentratsiooniga. Kui SCN- ja Cl- molaarsuhe on üle 2, on täppide moodustumine täielikult maha surutud. Kaitsekile koosneb titaan-tiotsüanaadi kompleksist, mis blokeerib kloriidi juurdepääsu metallpinnale.

Konkurentsivõimelise adsorptsiooni ja aukude tekke inhibeerimise mehhanism

Tiotsüanaat on pehme alus, mis moodustab tugevad kovalentsed sidemed titaani pinnaaatomitega. Kloriid on kõva alus, mis moodustab nõrgemaid elektrostaatilisi sidemeid. Segalahustes adsorbeerub SCN⁻ eelistatavalt, hõivates pinnakohad, mis muidu oleksid kloriidi jaoks kättesaadavad. Adsorbeeritud SCN⁻ kiht muudab ka pinnalaengut, tõrjudes kloriidioone. Inhibeerimine järgib Langmuiri isotermi pinnakattega θ=(K[SCN⁻])/(1 + K[SCN⁻]), kus K on adsorptsiooni tasakaalukonstant.

Kvantitatiivne punktide tekke inhibeerimine kui SCN⁻/Cl⁻ suhte funktsioon

Kontrollitud testimine 1000 ppm Cl-sisaldusega lahustes 80 kraadi juures ja varieeruva SCN-kontsentratsiooniga 500 tunni jooksul on 2. astme titaani puhul tuvastanud järgmise. Kui SCN⁻/Cl⁻ molaarsuhe on 0 (0 ppm SCN⁻), on süvendite tihedus 50–150 süvendit cm² kohta ja süvendi maksimaalne sügavus on 200–500 µm. Suhte 0,5 (500 ppm SCN⁻) korral on aukude tihedus 10–30 kaevu cm² kohta ja süvendi sügavus 50–100 µm. Suhte 1,0 (1000 ppm SCN⁻) korral on aukude tihedus 2–10 kaevu cm² kohta ja süvendi sügavus 10–30 µm. Suhte 2,0 (2000 ppm SCN⁻) korral on aukude tihedus 0 süvendit cm² kohta ja süvendi sügavus on 0 µm (täielik kaitse). Suhte 5,0 (5000 ppm SCN⁻) korral on aukude tihedus 0 ja süvendi sügavus on 0.

Temperatuuri ja kloriidi kontsentratsiooni mõju kriitilisele suhtele

Täielikuks kaitseks vajalik minimaalne SCN⁻/Cl⁻ suhe suureneb koos temperatuuriga. 40 kraadi juures on suhe 0,8. 60 kraadi juures on suhe 1,2. 80 kraadi juures on suhe 2,0. 100 kraadi juures on suhe 3,0. Nõutav suhe suureneb ka kloriidi kontsentratsiooniga; 500 ppm Cl- juures on suhe 1,5; 1000 ppm Cl- juures on suhe 2,0; 5000 ppm Cl- juures on suhe 3,0.

Tiotsüanaadi kontsentratsiooni juhend kloriidi aukude vältimiseks

Järgmises tabelis on soovitused SCN⁻ kontsentratsiooni kohta, et vältida kloriidi{0}}indutseeritud täppide tekkimist 2. klassi titaankuumutitel 80 kraadi juures.

Tiotsüanaadi kontsentratsiooni kontrollist kaugemale ulatuv tehnika

Titaani klass mõjutab nõutavat SCN⁻ kontsentratsiooni. 7. klassil (pallaadium-stabiliseeritud) on selle õilsama pinna tõttu madalam nõue (SCN⁻/Cl⁻ suhe 1,0–1,5 80 kraadi juures). Seina paksus tagab auku läbitungimisvaru, kui inhibeerimine on mittetäielik. Lahuse pH mõjutab SCN- stabiilsust; pH väärtusel alla 4 hüdrolüüsib SCN⁻ HCN-ks ja kaob. Kui pH on üle 10, on SCN⁻ stabiilne. Oksüdeerivate ainete (nt Fe3+) olemasolu võib oksüdeerida SCN⁻ sulfaadiks, vähendades inhibeerimist.

Teadliku spetsifikatsiooni koostamine

Titaanist kuumutusvarda puhul 30% naatriumtiotsüanaadis 80 kraadi juures ja kloriidi saastumise korral hoidke SCN-/Cl- molaarsuhe üle 2,0, et vältida täppide moodustumist. Kui kloriidi kontsentratsioon ei ole teada, hoidke SCN-i 5000 ppm (0,5%) juures üldise inhibiitorina. Jälgige SCN⁻ kontsentratsiooni kord nädalas tiitrimise teel. Kui suhe langeb alla 2,0, lisage naatriumtiotsüanaati. Olemasolevate süvenditega kütteseadmete puhul suurendage pinna taaspassiveerimiseks ajutiselt SCN⁻ kontsentratsiooni 10 000 ppm-ni. Kasutades tiotsüanaati konkureeriva adsorbaadina, kaitseb insener titaanküttekehasid kloriidi{14}}indutseeritud aukude eest.