Com canvia la velocitat de refredament després de l'extrusió (extinció d'aigua versus refredament d'aire) d'un tub d'escalfador de PFA el grau de cristal·linitat i la resistència posterior a l'esquerda per estrès en àcid sulfúric al 98% a 120 graus?
Deixa un missatge
Els tubs d'escalfament de PFA (perfluoroalcoxi) es fabriquen per extrusió. La velocitat de refredament després de l'extrusió determina el grau de cristalinitat. L'extinció d'aigua produeix PFA amorf amb una cristalinitat baixa (10-20%), mentre que el refredament per aire produeix PFA semi-cristal·lí amb una cristalinitat elevada (40-50%). En un àcid sulfúric al 98% a 120 graus, el PFA amorf té una major resistència a l'esquerda per estrès ambiental perquè l'estructura amorfa és més flexible i pot absorbir l'estrès sense esquerdar-se. El PFA extingit per aigua té un temps d'inici de fractura d'estrès 3-5 vegades més llarg que el PFA refrigerat per aire.
El mecanisme d'influència de la cristal·linitat en el cracking per estrès
El PFA semi-cristal·lí té cristalls lamel·lars que actuen com a punts de concentració d'estrès. Sota estrès aplicat o residual en ambients agressius, les esquerdes s'inicien als límits del cristall. El PFA amorf no té aquestes regions cristal·lines, de manera que l'estrès es distribueix de manera més uniforme. La velocitat de propagació de l'esquerda és la següent: da/dt ∝ (cristalinitat)^1,5. Una cristalinitat més alta condueix a un trencament més ràpid.
Resistència quantitativa d'esquerdes per estrès com a funció de la velocitat de refrigeració
Les proves controlades en 98% H₂SO₄ a 120 graus al 50% de la tensió de fluència han establert el següent per a PFA. Per a PFA-apagat amb aigua (cristalinitat 10-20%, amorf), el temps d'inici de l'esquerda per estrès és de 1.000-2.000 hores i l'esquerda és mínima. Per a PFA refrigerat per aire-(cristallinitat 40-50%, semicristal·lí), el temps d'inici és de 200 a 400 hores i el trencament és greu. Per a PFA refrigerat lentament (cristalinitat 50-60%), el temps d'inici és de 50-150 hores i el trencament és ràpid. Per a PFA recuit (cristalinitat 60-70%), el temps d'inici és<50 hours, and cracking is immediate.
Guia de selecció de velocitat de refrigeració i cristal·linitat
| Mètode de refredament | Grau de cristal·linitat (%) | Temps d'inici del crack per estrès (hores) | Recomanat per al 98% H₂SO₄ |
|---|---|---|---|
| Extinció d'aigua | 10-20 | 1,000-2,000 | Sí |
| Aire fresc | 40-50 | 200-400 | No |
| Refredament lent | 50-60 | 50-150 | No |
| Recuit | 60-70 | <50 | No |
Elaboració d'una especificació informada
Per a un tub d'escalfament de PFA en àcid sulfúric al 98% a 120 graus, especifiqueu l'extinció de l'aigua després de l'extrusió per aconseguir una baixa cristalinitat (10-20%). Mitjançant el control de la velocitat de refrigeració, l'enginyer maximitza la resistència a l'esquerda per estrès ambiental.
