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制药业防腐蚀技术突破
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在制药生产过程中，腐蚀使设备的使用寿命和运转周期缩短, 造成减产和设备制造、维修费用的增加；造成设备及管路的跑冒、滴漏, 轻则使物料流失, 污染环境, 重则酿成中毒，爆炸、火灾等重大事故, 要比腐蚀掉金属本身价值更高。因此, 大力推广防腐技术, 广泛应用新材料是增收节支, 改造挖潜, 开源节流, 企业生存创新发展的重要措施。 1制药工业中的腐蚀现象 制药工业腐蚀的常见表现——红锈 在制药工程中，绝大多数设备都是使用不锈钢材质，其主要原因之一是因为它具有优越的抗腐蚀性。这就造成一种观念，就是认为不锈钢是不会生锈的，一旦生锈就肯定是钢质出现了问题。其实，这种看法是片面的，错误的。不锈钢在特定的条件下也是会生锈的，工程上成为红锈现象。 红锈是制药流体工艺系统中不锈钢材质一种常见的工程现象，红锈常发生在制药用水等流体工艺系统的输送泵腔体内壁、隔膜阀阀体和膜片、罐体内壁、喷淋球内壁以及不锈钢焊缝及热影响区部分。采用白布在不锈钢内壁进行擦拭，或在用水点出口处进行过滤取样，常会看到黄色或红色的固体颗粒物，这就是主要成分为氧化铁的红锈。 红锈产生的原因和引起的危害 化学腐蚀是指金属表面与周围介质发生化学作用而引起的破坏,如金属设备在干燥气体中的腐蚀, 药品干燥箱中盐酸气的腐蚀等等。在化学制药过程中, 腐蚀基本是化学腐蚀, 主要腐蚀介质有硝酸、硫酸、盐酸、碱、各种有机酸等。 引起红锈产生的因素较多，例如：高温或者高压环境中；氯化物等高腐蚀性环境；非不锈钢成分；以及不恰当的表面制备（如焊接质量问题、材料表面缺陷、不恰当的清洗或钝化等）均会诱发红锈的产生。 红锈发生后的危害很大，它属于颗粒物污染，会影响制药用水质量与药品澄清度；增加过滤器的有效工作负荷；影响不锈钢系统耐压能力和耐腐蚀能力；与最终产品可能发生理化反应，影响产品的质量。 2防治红锈现象的新措施——钽涂层 制药用水系统中出现的红锈现象是由富铁物质组成的小粒子在系统内壁聚集产生的，是不锈钢氧化腐蚀的产物。 传统的奥氏体不锈钢不能抵抗应力腐蚀、氯化物侵蚀，尤其是硫化物裂纹，限制了在很多环境中的应用。为解决这一问题，目前亟需寻找耐腐蚀的材料。 钽金属（Tantalum，Ta），具有优异的抗腐蚀性能，并具有高熔点、大强度、耐磨损的特点，被广泛应用于飞机、火箭等耐热材料以及需要高强度零部件的工业领域。此外，金属钽有良好的物理力学特性、较好的生物相容性能，成为了继钛金属之后又一种新型生物材料，被广泛应用在口腔种植体植入、股骨头坏死治疗、冠状动脉支架植入、人工髋臼假体植入、外科手术缝合线制作等医学相关领域。 钽是一种行业认可的材料，具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特性，可应用于多种腐蚀环境中。故可将钽材料用于防止工件随时间的腐蚀。 耐腐表现 在许多腐蚀性介质和环境中对SCC和点蚀具有化学抗性。 钽层在高温（>200°C）酸性条件下（包括浓HCl和H2SO4）保持钝化并对腐蚀呈惰性。 对潮湿、干燥的氯气氛和其他氯化环境具有出色的耐腐蚀性。 由于金属钽在地球中的含量稀少，价格昂贵，多用于航空航天、电子仪器、生物医疗等高精尖的产业中，用纯金属钽作为工业设备的原料是不现实的。 艾因斯开发的钽蒸气相沉积技术制备的表面合金，拥有钽金属的物理特性，能有效提高基体机械性能，有极佳变形弯曲能力，无与伦比的抗腐蚀、耐高温、高压性能，是恶劣工况下最好的选择。艾因斯已利用该技术成功为多种工业产品镀钽，应用于多种行业，为客户提供了高性能、低成本的优质服务。 结语 为降低制药流体工艺系统产生红锈的风险，企业需采用“质量源于设计”的管理理念，从设计源头开始进行有效控制。除了优化生产工艺外，对设备的材料的选择也显得尤为重要。 钽表面合金技术的产生就为解决制药工业的红锈现象提供了一个先进的思路。对普通的不锈钢工件进行镀钽处理后，可赋予工件纯钽制品的耐腐蚀性能，利用钽金属超强的耐腐蚀性能，保护工业设备，减少红锈的产生，净化工业系统，节约成本，造福企业。 |
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