Πώς αλλάζει ο ρυθμός ψύξης μετά την εξώθηση (απόσβεση νερού έναντι ψύξης αέρα) ενός σωλήνα θερμαντήρα PFA τον βαθμό κρυσταλλικότητας και την επακόλουθη αντίσταση σε ρωγμές καταπόνησης σε θειικό οξύ 98% στους 120 βαθμούς;
Αφήστε ένα μήνυμα
Οι σωλήνες θερμαντήρα PFA (υπερφθοροαλκοξυ) κατασκευάζονται με εξώθηση. Ο ρυθμός ψύξης μετά την εξώθηση καθορίζει τον βαθμό κρυσταλλικότητας. Η απόσβεση του νερού παράγει άμορφο PFA με χαμηλή κρυσταλλικότητα (10-20%), ενώ η ψύξη με αέρα παράγει ημι-κρυσταλλικό PFA με υψηλή κρυσταλλικότητα (40-50%). Σε θειικό οξύ 98% στους 120 βαθμούς, το άμορφο PFA έχει υψηλότερη αντίσταση στη ρηγμάτωση της περιβαλλοντικής καταπόνησης, επειδή η άμορφη δομή είναι πιο εύκαμπτη και μπορεί να απορροφήσει την πίεση χωρίς ρωγμές. Το PFA που σβήνεται με νερό έχει 3-5 φορές μεγαλύτερο χρόνο έναρξης ρωγμής λόγω πίεσης από το PFA που ψύχεται με αέρα.
Ο Μηχανισμός της Επιρροής της Κρυσταλλικότητας στο Σπάσιμο Τάσεων
Η ημι-κρυσταλλική PFA έχει ελασματώδεις κρυστάλλους που λειτουργούν ως σημεία συγκέντρωσης τάσεων. Υπό εφαρμοζόμενη ή υπολειπόμενη τάση σε επιθετικά περιβάλλοντα, οι ρωγμές ξεκινούν στα όρια των κρυστάλλων. Το άμορφο PFA δεν έχει τέτοιες κρυσταλλικές περιοχές, επομένως το στρες κατανέμεται πιο ομοιόμορφα. Ο ρυθμός διάδοσης της ρωγμής ακολουθεί: da/dt ∝ (κρυσταλλικότητα)^1.5. Η υψηλότερη κρυσταλλικότητα οδηγεί σε ταχύτερο ράγισμα.
Ποσοτική αντίσταση ρωγμών σε καταπόνηση ως συνάρτηση του ρυθμού ψύξης
Η ελεγχόμενη δοκιμή σε 98% H2SO4 στους 120 βαθμούς σε 50% τάση διαρροής έχει καθορίσει τα ακόλουθα για το PFA. Για PFA που έχει σβήσει με νερό-(κρυσταλλικότητα 10-20%, άμορφο), ο χρόνος έναρξης της ρωγμής τάσης είναι 1.000-2.000 ώρες και το ράγισμα είναι ελάχιστο. Για PFA που{15}}ψύχεται με αέρα (κρυσταλλικότητα 40-50%, ημι-κρυσταλλικό), ο χρόνος έναρξης είναι 200-400 ώρες και το ράγισμα είναι σοβαρό. Για αργή ψύξη PFA (κρυσταλλικότητα 50-60%), ο χρόνος έναρξης είναι 50-150 ώρες και το ράγισμα είναι γρήγορο. Για ανόπτηση PFA (κρυσταλλικότητα 60-70%), ο χρόνος έναρξης είναι<50 hours, and cracking is immediate.
Οδηγός επιλογής ρυθμού ψύξης και κρυσταλλικότητας
| Μέθοδος Ψύξης | Βαθμός κρυσταλλικότητας (%) | Χρόνος έναρξης ρωγμών στρες (ώρες) | Συνιστάται για 98% H2SO4 |
|---|---|---|---|
| Σβήσιμο νερού | 10-20 | 1,000-2,000 | Ναί |
| Αέρα δροσερό | 40-50 | 200-400 | Οχι |
| Αργά δροσερό | 50-60 | 50-150 | Οχι |
| Διαπυρακτομένος | 60-70 | <50 | Οχι |
Κάνοντας μια ενημερωμένη προδιαγραφή
Για ένα σωλήνα θερμαντήρα PFA σε θειικό οξύ 98% στους 120 βαθμούς, καθορίστε την απόσβεση νερού μετά την εξώθηση για να επιτευχθεί χαμηλή κρυσταλλικότητα (10-20%). Με τον έλεγχο του ρυθμού ψύξης, ο μηχανικός μεγιστοποιεί την αντίσταση σε ρωγμές από περιβαλλοντικές καταπονήσεις.
