Πώς αλλάζει το περιεχόμενο πλήρωσης (15% γυάλινες ίνες έναντι μη γεμισμένων) σε σωλήνα θέρμανσης PFA (υπερφθοροαλκοξυ) την αντίσταση ερπυσμού στους 200 βαθμούς κάτω από τάση στεφάνης 3 MPa;

Ο ερπυσμός είναι ένα περιοριστικό πρόβλημα στους σωλήνες θερμαντήρα PFA σε 200 μοίρες και τάση στεφάνης 3 MPa. Το PFA unfilled έχει ρυθμό ερπυσμού 1-2% ανά 1.000 ώρες στους 200 βαθμούς. Το PFA με 15% πληρωτικό ινών γυαλιού έχει ρυθμό ερπυσμού 0,2-0,5%/1.000 ώρα, βελτίωση 4-5×. Οι ίνες γυαλιού είναι μια ενίσχυση και αναλαμβάνουν τα φορτία, αποτρέποντας την ολίσθηση των πολυμερών αλυσίδων. Ωστόσο, οι ίνες γυαλιού παράγουν σημεία συγκέντρωσης τάσεων και μπορεί να αποδυναμώσουν τη χημική αντίσταση.

Πώς η ενίσχυση με ίνες γυαλιού ελαχιστοποιεί τον ερπυσμό

Σε άδειο PFA, ο ερπυσμός συμβαίνει μέσω ξετυλίγματος και ολίσθησης της αλυσίδας υπό φορτίο. Οι ίνες γυαλιού (15% κ.β. %, διάμετρος 10-20 μm, μήκος 200-400 μm) εμποδίζουν την κινητικότητα των πολυμερών αλυσίδων. Ο ρυθμός ερπυσμού δίνεται από: ε̇=ε̇_0 × (1 - V_f)^n, όπου V_f είναι το ποσοστό όγκου της ίνας και n ≈ 2. Επίσης, οι ίνες γυαλιού αυξάνουν το μέτρο ελαστικότητας σε 1.200-1.500 MPa (15% γυαλί γυαλί) από .

Ποσοτικός ρυθμός ερπυσμού σε σχέση με την περιεκτικότητα σε γυάλινες ίνες

Για το PFA, ελεγχόμενες δοκιμές ερπυσμού σε 200 μοίρες και στρες στεφάνης 3 MPa έδειξαν τα ακόλουθα. Γυάλινες ίνες (χωρίς γεμάτη) Ταχύτητα ερπυσμού 0% 1,0-2,0% ανά 1.000 ώρες Χρόνος έως 5% καταπόνηση 2.500-5.000 ώρες Συντελεστής ελαστικότητας 500-700 MPa Για ίνες γυαλιού 5%, ο ρυθμός ερπυσμού είναι 0,6-1,2% σε χρόνο/10 4000-8000 ώρες και ο συντελεστής είναι 700-900 MPa. Για 10% γυάλινες ίνες, ρυθμός ερπυσμού 0,3-0,8%/1000 h, χρόνος έως 5% καταπόνηση 6000-15000 h και συντελεστής 900-1.200 MPa. Για 15% ο ρυθμός ερπυσμού των ινών γυαλιού είναι 0,2-0,5% ανά 1.000 ώρες, ο χρόνος έως την καταπόνηση 5% είναι 10.000-25.000 ώρες και ο συντελεστής είναι 1.200-1.500 MPa. Για 20% ίνες γυαλιού, ο ρυθμός ερπυσμού είναι 0,1-0,3% ανά 1.000 ώρες, ο χρόνος μέχρι την καταπόνηση 5% είναι 15.000-40.000 ώρες και ο συντελεστής είναι 1.500-1.800 MPa.

Οδηγός επιλογής περιεχομένου ινών γυαλιού με αντίσταση ερπυσμού

Περιεκτικότητα σε ίνες γυαλιού (%) Ταχύτητα ερπυσμού σε 200 μοίρες (%/1.000 h) Χρόνος έως 5% καταπόνηση (h) Συντελεστής ελαστικότητας (MPa) Συνιστάται για σέρβις 200 μοιρών 0 1.0-2.0 2,500-5,000 500-700 Όχι
5 0.6-1.2 4,000-8,000 700-900 Limited 10 0.3-0.8 6,000-15,000 900-1,200 Ναι (διακοπτόμενη) 15 0.2-0.5 10,000-25,000 1,200-1.500 Ναι (συνεχές) 20 0.1-0.3 15,000-15,00-{000}, 4-{0} Ναι (υψηλές επιδόσεις)
Γυαλί-Γεμισμένο PFA - Τεχνικά ζητήματα

Το PFA με γυαλί-έχει μειωμένη χημική αντοχή σε ορισμένα μέσα (HF, ισχυρά αλκάλια σε υψηλή θερμοκρασία). Οι ίνες γυαλιού παρέχουν μια τραχιά επιφάνεια και μπορεί να ενθαρρύνουν τη ρύπανση. Το CTE μειώνεται με την περιεκτικότητα σε γυαλί, μειώνοντας την αναντιστοιχία στη θερμική διαστολή. Η θερμική αγωγιμότητα αυξάνεται λίγο κατά 15% Το PFA με γέμιση γυαλιού-συνιστάται για σέρβις 200 μοιρών σε τάση στεφάνης 3 MPa.

Ενημέρωση προδιαγραφών

Για σωλήνα θέρμανσης PFA στις 200 μοίρες και τάση στεφάνης 3 MPa, καθορίστε 15% PFA με γέμιση ινών γυαλιού για να μειώσετε το ρυθμό ερπυσμού σε 0,2-0,5%/1.000 ώρες. Ο μηχανικός προσθέτει μια ενίσχυση από ίνες γυαλιού για να βελτιώσει την αντίσταση ερπυσμού.