Kuinka PFA-lämmitinputken jäähdytysnopeus suulakepuristuksen jälkeen (vesijäähdytys vs. ilmajäähdytys) muuttaa kiteisyysastetta ja sitä seuraavaa kestävyyttä jännityshalkeilulle 98-prosenttisessa rikkihapossa 120 asteessa?
Jätä viesti
PFA (perfluoroalkoksi) -lämmitinputket valmistetaan ekstruusiolla. Jäähdytysnopeus suulakepuristuksen jälkeen määrittää kiteisyysasteen. Vesisammuttaminen tuottaa amorfista PFA:ta, jonka kiteisyys on alhainen (10-20 %), kun taas ilmajäähdytys tuottaa puolikiteistä PFA:ta, jonka kiteisyys on korkea (40-50 %). 98-prosenttisessa rikkihapossa 120 asteessa amorfisella PFA:lla on parempi vastustuskyky ympäristöjännityshalkeilua vastaan, koska amorfinen rakenne on joustavampi ja voi absorboida jännitystä halkeilematta. Vesisammutetulla PFA:lla on 3-5 kertaa pidempi jännityshalkeaman alkamisaika kuin ilmajäähdytteisellä PFA:lla.
Kiteisyyden vaikutusmekanismi stressin halkeilemiseen
Puolikiteisessä PFA:ssa on lamellaarisia kiteitä, jotka toimivat jännityksen keskittymispisteinä. Sovelletun tai jäännösjännityksen alaisena aggressiivisissa ympäristöissä halkeamat alkavat kiteen rajoilla. Amorfisessa PFA:ssa ei ole tällaisia kiteisiä alueita, joten jännitys jakautuu tasaisemmin. Halkeaman etenemisnopeus on seuraava: da/dt ∝ (kiteisyys)^1,5. Korkeampi kiteisyys johtaa nopeampaan halkeamiseen.
Kvantitatiivinen jännityshalkeilukestävyys jäähdytysnopeuden funktiona
Kontrolloitu testaus 98 % H2S04:ssä 120 asteessa 50 % myötörajassa on vahvistanut PFA:lle seuraavan. Vesisammutetun PFA:n (kiteisyys 10-20 %, amorfinen) jännityshalkeaman alkamisaika on 1 000-2 000 tuntia, ja halkeilu on minimaalista. Ilmajäähdytteisen PFA:n (kiteisyys 40-50 %, puolikiteinen) initiaatioaika on 200-400 tuntia ja halkeilu on vakavaa. Hitaasti jäähdytetyn PFA:n (kiteisyys 50-60 %) initiaatioaika on 50-150 tuntia ja halkeilu on nopeaa. Hehkutetun PFA:n (kiteisyys 60-70 %) initiaatioaika on<50 hours, and cracking is immediate.
Jäähdytysnopeuden ja kiteisyyden valintaopas
| Jäähdytysmenetelmä | Kiteisyysaste (%) | Stressihalkeilun alkamisaika (tuntia) | Suositellaan 98 % H₂SO₂:lle |
|---|---|---|---|
| Veden sammutus | 10-20 | 1,000-2,000 | Kyllä |
| Ilman viileä | 40-50 | 200-400 | Ei |
| Hitaasti viileää | 50-60 | 50-150 | Ei |
| Hehkutettu | 60-70 | <50 | Ei |
Tietoisen määrittelyn tekeminen
PFA-kuumennusputkelle 98-prosenttisessa rikkihapossa 120 asteessa määritä vesisammutus suulakepuristuksen jälkeen alhaisen kiteisyyden saavuttamiseksi (10-20 %). Säätämällä jäähdytysnopeutta insinööri maksimoi kestävyyden ympäristöjännityshalkeilua vastaan.
