چگونه رسوب سیلیکات و سیلیس انباشته باعث به دام افتادن گرما و تخریب حرارتی کاتالیزوری هیترهای غوطه وری PTFE می شود

تخریب سد حرارتی دائمی از رسوبات مقیاس سیلیس نامحلول سخت

مخازن آبکاری بدون الکترود، پیش تصفیه شیمیایی مبتنی بر آب{0} و تمیز کردن ویفر حاوی غلظت بالایی از یون‌های سیلیکات محلول از آب خام و مواد افزودنی فرآیند هستند. عملکرد مداوم طولانی مدت به ترکیبات سیلیکات اجازه می دهد تا رسوب داده و سخت شوند و در مقیاس سیلیس متراکم و نامحلول که به طور محکم به سطوح گرمکن غوطه وری PTFE متصل شده اند، سخت شوند. بر خلاف لجن فلزی نرم که به راحتی توسط جریان گردشی شسته می شود، رسوب سیلیس یک سد رسانایی کم-حرارتی- سفت و سخت تشکیل می دهد که گرما را روی سطوح لوله قفل می کند و دمای ژاکت محلی را بسیار بالاتر از حد مجاز عملکرد ایمن می کند. در دمای بالا پایدار، رسوب سیلیکات رادیکال‌های واکنش‌دهنده کاتالیزوری برای شکستن زنجیره‌های مولکولی فلوئوروکربن PTFE آزاد می‌کند که باعث ایجاد گچ‌زدگی سطحی موضعی، شبکه‌های ترک متراکم میکرو-و نازک شدن سریع دیواره‌های ناهموار در زیر لایه‌های مقیاس می‌شود. تمیز کردن منظم سطوح اغلب در از بین بردن پوسته های سیلیسی کاملاً ذوب شده شکست می خورد و منجر به تخریب تدریجی پنهان می شود حتی اگر سطوح لوله پس از تعمیر و نگهداری معمولی دست نخورده به نظر برسند. آزمایش‌های مقایسه رسوب‌گذاری در مقیاس آزمایشگاهی نشان می‌دهد که بخاری‌هایی با عملیات رسوب‌زدایی هفتگی سیلیس، عمر مفید 18 تا 24 ماهه را حفظ می‌کنند، در حالی که واحدهایی که با مقیاس سیلیکات ضخیم پوشیده شده‌اند در عرض 10 ماه آسیب حرارتی کاتالیزوری شدیدی را ایجاد می‌کنند. این مقاله مکانیسم‌های تخریب کاتالیزوری کامپوزیت{14}}به دام انداختن حرارت ناشی از مقیاس سیلیس را توضیح می‌دهد، تجارت مهندسی هسته- بین فواصل طولانی‌تر رسوب‌زدایی و حفاظت حرارتی بخاری را توضیح می‌دهد، و استانداردهای تطبیق حرارتی ضد{16}}سیلیکا{17} درجه‌بندی شده را ارائه می‌کند.

تجارت مهندسی هسته-بین رسوب زدایی نادر سیلیس و حفاظت ضد کاتالیزوری{1}}حرارتی-

طولانی شدن چرخه های تمیز کردن با رسوب سیلیس، زمان توقف تولید و مصرف مواد شیمیایی رسوب زدایی اسیدی را کاهش می دهد، اما مقیاس سیلیکات ذوب شده ضخیم، لایه های عایق حرارتی دائمی را تشکیل می دهد و به طور مداوم مواد فعال کاتالیزوری را در زیر گرما تولید می کند تا ساختارهای مولکولی PTFE را تجزیه کند. اجرای رسوب زدایی با غلظت پایین هفتگی در گردش اسید، رسوبات سیلیکات سست را قبل از تشکیل رسوب حل می کند و خطرات به دام انداختن گرما را به طور اساسی حذف می کند، با این حال مصرف مواد شیمیایی را افزایش می دهد و نیاز به تعطیلی تولید موقت برنامه ریزی شده برای چرخه های رسوب زدایی دارد. بخاری غوطه‌وری PTFE قالب‌گیری صاف استاندارد فقط در برابر رسوب‌گذاری لجن‌های آلی و فلزی نرم، بدون اصلاح سطح فشرده با چسبندگی کم یا افزودنی‌های تثبیت‌کننده حرارتی سیلیکات مقاومت می‌کند. هنگامی که رسوب سیلیسی سفت و سخت بر روی دیواره های لوله ذوب می شود، دمای بالا به دام افتاده، به سرعت پیری فلوروپلیمر زیرسطحی را در زیر مناطق پوشش رسوب تسریع می کند.

جدول خطر تخریب حرارتی بخاری غوطه وری PTFE و تجمع مقیاس سیلیس

گرمای جفت شده مقیاس سیلیس-مکانیسم تخریب کاتالیزوری به دام انداختن

یون‌های سیلیکات محلول در مایع فرآیند بر روی سطوح PTFE در طی گرم شدن رسوب می‌کنند و مولکول‌های آب را از دست می‌دهند و مقیاس سیلیس ذوب شده سخت با رسانایی حرارتی بسیار کم را تشکیل می‌دهند. این پوسته سفت و سخت، تبادل حرارت جابجایی مایع را مسدود می‌کند و باعث می‌شود که دیواره لوله PTFE مستقیماً زیر مقیاس گرمای بیش از حد را حفظ کند و نقاط داغ ثابت را تشکیل دهد. طولانی‌{2}}درجه حرارت بالا واکنش‌های شیمیایی بین مقیاس سیلیس و فلوئور ردیابی-حاوی محصولات جانبی تجزیه از PTFE ایجاد می‌کند و رادیکال‌های آزاد بسیار واکنش‌پذیر تولید می‌کند که به‌طور کاتالیستی زنجیره‌های مولکولی C- F پایدار را بر روی بستر فلوئوروپلیمر قطع می‌کند. گرمایش مکرر-چرخه‌های خنک‌کننده مقیاس را تقویت می‌کند-عیب‌های ناشی از آن را به‌شدت افزایش می‌دهد: عملکرد در دمای بالا{8}}تجزیه مولکولی کاتالیزوری را در مقیاس تسریع می‌کند، در حالی که خنک‌سازی خاموش، تنش انقباض حرارتی ایجاد می‌کند که باعث شکسته شدن پوسته‌های سیلیسی سفت و سخت به سمت پوسته‌های باز می‌شود. مقیاس-شکاف های بستر. مایع خورنده به اعماق شکاف‌های میکرو{11} زیرسطحی که در اثر فرسایش کاتالیزوری سیلیس ایجاد شده‌اند نفوذ می‌کند و به شکاف‌های بین روکش PTFE بیرونی و عایق فیبر داخلی نفوذ می‌کند. بقایای نمک فلزی رسانا در داخل لایه‌های عایق جمع می‌شوند و کانال‌های نشت دائمی را تشکیل می‌دهند که به طور پیوسته مقاومت کلی عایق را کاهش می‌دهند. مقیاس ناهموار-سطوح لوله پوشانده شده، رسوبات سیلیکات معلق بیشتری را در مایع در گردش، گرمای غلیظ شده{15}}عایق کننده پوسته سیلیس و افزایش بیشتر دمای سطح محلی، تشکیل یک چرخه معیوب تشدید کننده تشدید به دام انداختن گرما و ضایعات غشایی تشکیل می دهد. آسیب به شدت بر روی مناطق لوله پیوسته متمرکز می شود که به طور کامل توسط مقیاس سیلیس ذوب شده پوشانده شده است، در حالی که بخش های بدون پوشش تمیز نسبتا دست نخورده باقی می مانند.

خطرات تولید ناشی از تخریب حرارتی کاتالیزوری در مقیاس سیلیس

ریز{0}}ترک‌های زیرسطحی که در زیر لایه‌های مقیاس سیلیس ایجاد می‌شوند به تدریج مقاومت عایق بخاری را کاهش می‌دهند، و باعث خاموش شدن مکرر قدرت محافظت در برابر نشت می‌شوند و برنامه‌های تولید دسته‌ای آبکاری مداوم الکترولس و تمیز کردن ویفر را قطع می‌کنند. مقیاس سیلیس ذوب شده ضخیم، نقاط حساس موضعی ثابتی را ایجاد می‌کند که منجر به توزیع نامناسب دمای حمام و کیفیت تصفیه سطح قطعه کار ناسازگار می‌شود و نرخ ضایعات محصول را به شدت افزایش می‌دهد. نازک شدن تدریجی دیواره موضعی در زیر پوسته‌های مقیاس سیلیسی پایدار در نهایت سوراخ‌های لوله‌های نفوذی ایجاد می‌کند که تماس مستقیم بین سیم‌های گرمایش داخلی و سیلیکات خورنده{4}حاوی مایع فرآیندی را ممکن می‌سازد و باعث خرابی ناگهانی اتصال کوتاه{5} محلی بخاری و خراش کامل می‌شود. قطعات PTFE تخریب شده شکننده از مناطق پوشیده از مقیاس- در طول مخلوط نگهداری رسوب زدایی به داخل حمام های فرآیند ریخته می شوند و آلودگی ذرات پلیمری را ایجاد می کنند که باعث ایجاد نقص سوراخ و مه در قطعات الکترونیکی دقیق و قطعات کار با روکش فلزی می شود.

راه حل های بهینه سازی کاهش مقیاس تطبیق درجه بندی و سیلیس

مخازن پیش تصفیه با غلظت پایین{0}}سیلیکات با گردش هفتگی رسوب زدایی اسیدی ملایم می توانند بخاری غوطه وری PTFE قالب گیری جلا داده شده استاندارد را مستقر کنند. برای حذف رسوبات سیلیکات معلق قبل از چسبیدن به سطوح بخاری، واحدهای پیش{1} فیلتراسیون را روی خطوط لوله گردشی نصب کنید. خط‌های تولید نیمه خودکار رسوب‌دهنده سیلیکات متوسط ​​با لایه‌برداری جزئی هر دو هفته یکبار، بخاری غوطه‌وری PTFE دیواری کم{4}}چسبندگی متوسط ​​فشرده-پیوند ضخیم متوسط-دیواری غوطه‌وری را انتخاب کنید. ساختار مولکولی کم انرژی-سطح- نیروی چسبندگی در مقیاس سیلیس را کاهش می‌دهد و رسوب‌زدایی کامل را تسهیل می‌کند تا نقاط داغ کاتالیزوری باقی‌مانده را به حداقل برساند. مخازن-سیلیس{12}}محتوای پیوسته و آبکاری الکترولس بدون چرخه رسوب زدایی منظم باید دارای بخاری غوطه‌وری PTFE قالب‌گیری شده با کاتالیز-ضخامت پیوند{14}}ضد{15}}سیلیس-بدون درز باشند. ماتریس فلوئوروپلیمر متقاطع متراکم{18}}شکاف زنجیره کاتالیزوری رادیکال سیلیس را سرکوب می‌کند و تماس طولانی‌مدت دمایی- با پوسته‌های ضخیم مقیاس سیلیکات ذوب شده را تحمل می‌کند. قوانین عملیات کنترل مقیاس سیلیس کمکی: برای کاهش تمایل به بارش یون، بازدارنده های مقیاس سیلیکات را به حمام های پردازش اضافه کنید. برای حل کردن رسوبات سیلیکات سست، هر هفته شستشوی کامل-هیدروفلوریک با غلظت کم-گردش اسیدی آزاد انجام دهید. افزایش سرعت جریان پمپ گردش خون برای تقویت آبشستگی مایع روی سطوح لوله بخاری و سرعت چسبندگی در مقیاس پایین.

نتیجه گیری

ترک‌خوردگی زودهنگام زیرسطحی و نازک شدن دیواره ناهموار بخاری غوطه‌وری PTFE ناشی از تجمع سیلیکات و مقیاس سیلیس ناشی از آسیب‌های دوگانه روی هم قرار گرفته است: به دام انداختن حرارتی سفت و سخت در مقیاس سیلیس با رسانایی کم{{0} که باعث ایجاد نقاط داغ شدید و شدید و مداوم{1} می‌شود. شکاف در تماس طولانی-مدت تماس سیلیسی بالا-به جای فرسایش کامل{4}}مایع حمام شیمیایی. PTFE معمولی نازک-دیواره-متقاطع-بدون اصلاح سطح فشرده با چسبندگی کم-و تقویت کننده تثبیت کننده کاتالیزوری حرارتی متقاطع{10}}برای مقاومت در برابر-درازمدت درازمدت در برابر پیری سیلیس ذوب شده{12}. اجرای پروتکل‌های منظم رسوب‌زدایی گردش اسیدی و جلوگیری از بارش سیلیکات برای کنترل تجمع رسوب سخت، همراه با-چسبندگی کم یا متقاطع بالا{15}}ضد{16}}سیلیکا{17}}ضخامت کاتالیز-روکش دیواری که می‌تواند با ساختارهای حرارتی مقاوم در برابر نفوذ کاتالیزور مطابقت داشته باشد. انتشار میکرو{19}}ترک زیرسطحی و نازک شدن موضعی دیواره در زیر پوسته‌های سیلیس. پارامترهای-فشردگی سطح چسبندگی پایین و نسبت تثبیت کننده حرارتی متقاطع{22}}را می توان بر اساس غلظت یون سیلیکات حمام طراحی کرد تا عملکرد دیواره لوله دست نخورده را برای سیستم های مخزن-غنی سیلیکات که مستعد رسوب در مقیاس سخت هستند، طراحی کرد.