مکانیزم پیری اکسیداسیون حرارتی پوشش PFA تحت سرویس دمای بالا و طرح کنترل کامل فرآیند

هنگامی که لوله های گرمایش با پوشش PFA برای مدت طولانی در دمای بیش از حد کار می کنند، پوشش فلوروپلاستیک تحت تأثیر دوگانه گرما و ردیابی اکسیژن در محیط، دچار پیری اکسیداسیون حرارتی برگشت ناپذیری می شود. زنجیره اصلی مولکولی پاره می‌شود، پیوند متقابل-یا تخریب در داخل ماده رخ می‌دهد که منجر به شکنندگی پوشش، ترک‌خوردگی سطح، تضعیف نیروی پیوند و لایه‌برداری حباب‌دار می‌شود. چنین پیری یک آسیب داخلی تدریجی است که عمر مفید ضد خوردگی محصول را به شدت کاهش می دهد. این مقاله اصل پیری و اقدامات بهبود هدفمند را تجزیه و تحلیل می کند.

1. مکانیزم هسته پیری اکسیداسیون حرارتی

ساختار مولکولی PFA در دمای کار نامی پایدار است. هنگامی که دمای محلی از آستانه دمای مجاز طولانی‌مدت فراتر رفت، حرکت حرارتی تشدید می‌شود تا پیوندهای C-F و C{3}C در زنجیره مولکولی جزئی را از بین ببرد. ردیابی اکسیژن محلول در محیط یا هوا وارد ریز شکاف های پوشش شده و با رادیکال های آزاد تولید شده در اثر تجزیه حرارتی ترکیب می شود و باعث واکنش زنجیره ای اکسیداسیون می شود. بخشی از ماکرومولکول‌ها به مولکول‌های فرار کوچک تجزیه می‌شوند و فرار می‌کنند و منافذ به هم پیوسته جدیدی را در داخل پوشش تشکیل می‌دهند. بخش دیگری ساختارهای متقابل{6} را ایجاد می کند که پوشش را سخت و شکننده می کند. با افزایش زمان سرویس، ساختار مانع فشرده به طور کامل از بین می رود، محیط خورنده به سرعت به سطح مشترک زیرلایه نفوذ می کند و گاز تولید شده توسط اکسیداسیون و هیدرولیز محیط تجمع می یابد و برآمدگی و لایه لایه شدن را تشکیل می دهد.

2. پدیده شکست معمول پیری اکسیداسیون حرارتی

سطح پوشش درخشش را از دست می دهد، زرد یا قهوه ای می شود و ترک های ریز شبکه ای متراکم ایجاد می کند.

سختی پوشش افزایش می‌یابد و چقرمگی کاهش می‌یابد، و هنگام برخورد اندکی به راحتی پوسته پوسته می‌شود.

چندین نقطه نشتی سوراخ سوزنی جدید پس از تشخیص جرقه ظاهر می شود.

نیروی پیوند بین پوشش و لوله پایه به شدت کاهش می یابد و مناطق بزرگ تحت تنش چرخه حرارتی سقوط می کنند.

3. عوامل کلیدی القا کننده تسریع اکسیداسیون حرارتی

طراحی چگالی توان بیش از حد، که منجر به دمای بسیار{0} بالا سطح لوله گرمایش می شود.

رسوب موضعی جدی و پوسته پوسته شدن دیواره لوله، اتلاف گرما مسدود می شود تا نقاط داغ بیش از حد موضعی ایجاد شود.

سوزاندن طولانی مدت خشک بدون غوطه وری در مایع، پوشش مستقیماً با هوای داغ- و اکسیژن با دمای بالا تماس می گیرد.

پخت نامناسب با دمای بیش از حد کوره، که باعث ایجاد نقص اولیه تخریب حرارتی در طول تولید می شود.

افزایش و کاهش شدید دما باعث تشدید خستگی زنجیره مولکولی و حساسیت به اکسیداسیون می شود.

4. روشهای فنی پیشگیری و کنترل سلسله مراتبی

① طراحی پارامترهای توان الکتریکی را بطور منطقی بهینه کنید

چگالی توان را با توجه به شرایط جریان متوسط ​​و اتلاف گرما محاسبه و مطابقت دهید، دمای سطح را در محدوده خدمات طولانی مدت{0}مدت مواد به شدت کنترل کنید، و منبع محرک دما اکسیداسیون حرارتی را به طور اساسی حذف کنید.

② از طریق حفاظت قفل الکتریکی خطر سوختن خشک را از بین ببرید

نصب سیستم کنترل اتصال سطح مایع؛ هنگامی که سطح مایع کمتر از خط غوطه وری ایمن است، منبع تغذیه به طور خودکار قطع می شود تا از پخت مستقیم روکش در دمای بالا جلوگیری شود.

③ استاندارد کردن پارامترهای تکنولوژیکی پخت

رویه‌های سه مرحله‌ای ثابت افزایش دما و حفظ حرارت را فرموله کنید، از پخت بیش از حد- درجه حرارت در حین پردازش جلوگیری کنید، از ایجاد نقص اولیه تخریب حرارتی پوشش قبل از خروج از کارخانه جلوگیری کنید.

④ تمیز کردن و نگهداری منظم و رسوب زدایی

به طور دوره ای رسوبات و رسوبات سطحی را حذف کنید تا از تجمع گرما و گرمای بیش از حد موضعی جلوگیری شود. کاهش غنی سازی اکسیژن در رابط اتصال پوشش.

⑤ مواد خام PFA اصلاح شده با اکسیداسیون حرارتی ضد- را بپذیرید

برای شرایط کار مداوم در دمای بالا، پودر PFA اضافه شده با تثبیت کننده حرارتی را انتخاب کنید تا رادیکال های آزاد تولید شده در اثر تجزیه حرارتی را جذب کرده و واکنش زنجیره ای اکسیداسیون را قطع کند.

5. جدول کنتراست اثر کنترل

表格

نتیجه گیری

پیری اکسیداسیون حرارتی پوشش PFA اساساً تجزیه اکسیداتیو زنجیره های مولکولی است که توسط گرمای بیش از حد و اکسیژن هدایت می شود. مؤثرترین روش کنترل، اجتناب از-عملکرد طولانی مدت بیش از-درجه حرارت و سوزاندن خشک است. در ترکیب با تکنولوژی پخت استاندارد شده تولید و تعمیر و نگهداری روزانه تجهیزات، پیشرفت آسیب اکسیداسیون حرارتی را می توان به طور موثر کاهش داد و عملکرد آب بندی طولانی مدت و ضد نفوذ پوشش فلوئور را حفظ کرد.