Kako vsebnost polnila (15 % steklenih vlaken proti nepolnjenemu) v grelni cevi PFA (perfluoroalkoksi) spremeni odpornost proti lezenju pri 200 stopinjah pod obročno obremenitvijo 3 MPa?
Pustite sporočilo
Lezenje je omejujoča težava v grelnih ceveh PFA pri 200 stopinjah in obročni napetosti 3 MPa. PFA brez polnila ima stopnjo lezenja 1-2 % na 1000 ur pri 200 stopinjah. PFA s 15 % polnilom iz steklenih vlaken ima hitrost lezenja 0,2–0,5 %/1000 ur, izboljšanje 4–5 ×. Steklena vlakna so ojačitev in prevzemajo obremenitve ter preprečujejo zdrs polimernih verig. Vendar pa steklena vlakna ustvarjajo mesta koncentracije napetosti in lahko oslabijo kemično odpornost.
Kako ojačitev iz steklenih vlaken zmanjša lezenje
Pri praznem PFA pride do lezenja z odvijanjem in zdrsom verige pod obremenitvijo. Steklena vlakna (15 mas. %, premer 10-20 µm, dolžina 200-400 µm) ovirajo gibljivost polimernih verig. Hitrost lezenja je podana z: ε̇=ε̇_0 × (1 - V_f)^n, kjer je V_f volumski odstotek vlaken in n ≈ 2. Poleg tega steklena vlakna dvignejo modul elastičnosti na 1200–1500 MPa (15 % steklo) s 600 MPa (brez polnila).
Kvantitativna stopnja lezenja v primerjavi z vsebnostjo steklenih vlaken
Za PFA so kontrolirani preskusi lezenja pri 200 stopinjah in obročni napetosti 3 MPa pokazali naslednje. Steklena vlakna (brez polnila) Stopnja lezenja 0 % 1,0-2,0 % na 1000 ur Čas do 5 % deformacije 2500-5000 ur Elastični modul 500-700 MPa Za 5 % steklenih vlaken je stopnja lezenja 0,6-1,2 %/1000 ur, čas do 5 % deformacije je 4000-8000 ur, modul pa je 700-900 MPa. Za 10 % steklenih vlaken, hitrost lezenja 0,3-0,8 %/1000 h, čas do 5 % deformacije 6000-15000 h in modul 900-1200 MPa. Za 15 % steklenih vlaken je stopnja lezenja 0,2-0,5 % na 1.000 ur, čas do 5 % deformacije je 10.000-25.000 ur in modul je 1.200-1.500 MPa. Za 20 % steklenih vlaken je stopnja lezenja 0,1–0,3 % na 1.000 ur, čas do 5 % deformacije je 15.000–40.000 ur, modul elastičnosti pa 1.500–1.800 MPa.
Priročnik za izbiro vsebnosti steklenih vlaken proti lezenju
Vsebnost steklenih vlaken (%) Hitrost lezenja pri 200 stopinjah (%/1000 h) Čas do 5 % deformacije (h) Modul elastičnosti (MPa) Priporočeno za 200 stopinjsko uporabo 0 1.0-2.0 2,500-5,000 500-700 Ne
5 0.6-1.2 4,000-8,000 700-900 Omejeno 10 0.3-0.8 6,000-15,000 900-1,200 Da (občasno) 15 0.2-0.5 10,000-25,000 1,200-1,500 Da (neprekinjeno) 20 0.1-0.3 15,000-40,000 1,500-1,800 Da (visoka zmogljivost)
S steklom-PFA - Tehnični vidiki
PFA, polnjen s steklom, ima zmanjšano kemično odpornost v nekaterih medijih (HF, močne alkalije pri visoki temperaturi). Steklena vlakna zagotavljajo hrapavo površino in lahko spodbujajo obraščanje. CTE se zmanjšuje z vsebnostjo stekla, kar zmanjšuje neskladje pri toplotnem raztezanju. Toplotna prevodnost se nekoliko poveča. 15 % PFA, polnjen s steklom, je priporočljiv za 200-stopinjsko delovanje pri obremenitvi obroča 3 MPa.
Specifikacija obveščena
Za grelno cev PFA pri 200 stopinjah in obročni napetosti 3 MPa določite 15 % PFA, polnjenega s steklenimi vlakni, da zmanjšate stopnjo lezenja na 0,2–0,5 %/1000 ur. Inženir je dodal ojačitev iz steklenih vlaken za izboljšanje odpornosti proti lezenju.
