یک قالب لاستیکی سیلیکونی روی انتهای سرد (منطقه پایان الکتریکی) یک بخاری PFA از خوردگی تراکم با سه مکانیسم جلوگیری می کند: (1) آبگریزی سیلیکون آب را دفع می کند و از تشکیل فیلم جلوگیری می کند. (2) overmold رابط بین غلاف PFA و هسته فلزی را مهر و موم می کند و مانع از نفوذ رطوبت می شود. (3) سیلیکون رسانایی حرارتی کمتری (0.2-0.3 W/m·K) نسبت به PFA (0.20؟ مشابه) دارد، اما خاصیت ارتجاعی آن انبساط حرارتی را در خود جای میدهد و مهر و موم را حفظ میکند. یک انتهای سرد PFA استاندارد متکی به چسبندگی فلز PFA{7}}است که میتواند در چرخه حرارتی از کار بیفتد و شکافهای میکروسکوپی ایجاد کند. قالب سیلیکونی این شکافها را پر میکند و انعطافپذیر میماند و مانع رطوبت دائمی میشود. در محیط های مرطوب (80٪ RH)، انتهای سرد PFA استاندارد بعد از 1-3 سال خوردگی را نشان می دهد. سیلیکونی-سرد بیش از حد قالبگیری شده ۵ تا ۱۰ سال بدون شکست دوام میآورد.
مکانیزم خوردگی تراکم
در یک انتهای سرد PFA استاندارد، هسته فلزی از غلاف PFA خارج می شود. رابط بین PFA و فلز یک مسیر نشتی بالقوه است. چرخه حرارتی (روشن/خاموش بخاری) انبساط دیفرانسیل ایجاد می کند: PFA 6× بیشتر از فلز منبسط می شود و در هر چرخه یک شکاف میکرو (1-10 میکرومتر) ایجاد می کند. رطوبت هوای محیط به داخل شکاف نفوذ می کند. هنگامی که بخاری روشن است، رطوبت گرم می شود و ممکن است هسته فلزی زیر نقطه شبنم سرد شود (اگر انتهای سرد گرم نشود) و باعث تراکم شود. آب تغلیظ شده حاوی نمک های محلول از محیط است و یک لایه رسانا ایجاد می کند که منجر به خوردگی گالوانیکی هسته فلزی و پیچ های انتهایی می شود. محصولات خوردگی (رسوبات سبز/سفید) جریان نشتی را افزایش می دهند و در نهایت باعث ایجاد خطای زمین می شوند.
یک قالب لاستیکی سیلیکونی کل محل اتصال انتهای سرد را می پوشاند و 20 تا 50 میلی متر روی غلاف PFA امتداد می یابد. سیلیکون توسط قالب گیری تزریقی اعمال می شود یا با دست-شکل داده و پخت می شود. انرژی سطحی کم سیلیکون (آب گریز) آب را دفع می کند و خاصیت ارتجاعی آن (ازدیاد طول 300 تا 600 درصد) انبساط حرارتی را بدون ترک خوردن یا جدا شدن باند سازگار می کند. سیلیکون همچنین به عنوان یک عایق حرارتی عمل می کند و انتهای سرد را گرمتر نگه می دارد (کاهش تراکم).
مقایسه طرح های انتهای سرد
| ویژگی | استاندارد PFA Cold End | سیلیکون Overmold سرد پایان |
|---|---|---|
| مهر و موم رابط | PFA{0}}چسبندگی فلز (2-5 مگاپاسکال) | سیلیکون-فلز + سیلیکون-چسبندگی PFA (1-3 مگاپاسکال، اما الاستیک) |
| مسیر دفع رطوبت | موجود (خرد-شکاف) | مهر و موم شده (بدون مسیر) |
| آب گریزی | PFA آبگریز است (زاویه تماس 110 درجه) | سیلیکون آبگریز است (زاویه تماس 100-110 درجه) - مشابه |
| مسکن انبساط حرارتی | ضعیف (بازده PFA، شکاف باز می شود) | عالی (کشش سیلیکونی) |
| مقاومت در برابر خوردگی در 80% RH، 30 درجه | 1-3 سال | 5-10 سال |
| درجه بندی دما | 200 درجه | 200 درجه (دارای درجه سیلیکون) |
| افزایش هزینه | پایه | +15–25% |
مثال میدانی
یک کارخانه نیمه هادی در یک منطقه مرطوب (85٪ RH) از بخاری های PFA با انتهای سرد استاندارد استفاده می کند. پس از 18 ماه، 30 درصد بخاری ها به دلیل خوردگی ترمینال دارای خطای زمین بودند. بازرسی خوردگی سبز روی هسته Incoloy و پایانه های مس را نشان داد. فاب به بخاری هایی با یک قالب سیلیکونی 50 میلی متری روی انتهای سرد تبدیل شد. پس از 5 سال، هیچ خرابی مربوط به خوردگی- رخ نداد. قالب سیلیکونی به ازای هر بخاری 20 دلار اضافه کرد (15 درصد حق بیمه). صرفه جویی در زمان خرابی و هزینه های تعویض در 6 ماه برگشت داده شد.
نکات نصب و کاربرد
| کاربرد | پیشنهاد سرد پایان | یادداشت ها |
|---|---|---|
| آب و هوای داخلی و خشک (RH<50%) | PFA استاندارد | کافی است |
| داخلی، مرطوب (RH 50-80%) | قالب سیلیکونی | توصیه می شود |
| در فضای باز، هر آب و هوا | قالب سیلیکونی | مورد نیاز |
| مناطق شستشو (غذا، دارو) | قالب سیلیکونی | همچنین در برابر مواد شیمیایی محافظت می کند |
| انتهای سرد زیر آب (سرریز مخزن) | قالب سیلیکونی + گلدان | حفاظت اضافی |
Overmold DIY (Field Retrofit)
اگر یک بخاری استاندارد از قبل در خدمت باشد، میتوان از قالب سیلیکونی استفاده کرد-(البته نه به اندازه قالبگیری کارخانهای بادوام-):
قسمت سرد را با ایزوپروپانول کاملاً تمیز کنید.
یک پرایمر (سیلان) را روی سطوح PFA و فلز بمالید (اختیاری، چسبندگی را بهبود می بخشد).
لاستیک سیلیکونی دو قسمتی (مثلاً Momentive RTV 667، مخلوط 1:1) را بر روی محل اتصال بکشید یا تزریق کنید، به اندازه 30 میلی متر از هر طرف.
به مدت 24 ساعت در دمای اتاق یا 2 ساعت در دمای 80 درجه حرارت دهید.
پوشش اعمال شده در زمینه 2 تا 5 سال دوام می آورد (کوتاه تر از قالب گیری کارخانه).
بازرسی قالب سیلیکونی
قالب اضافه را سالانه بررسی کنید:
ترک خوردن (اگر سیلیکون بیش از حد کشیده شود یا در معرض اشعه ماوراء بنفش{0}} قرار گیرد، می تواند ترک بخورد).
جداسازی (فاصله بین سیلیکون و PFA/فلز).
تورم (حمله شیمیایی - نادر).
در صورت مشاهده آسیب، سیلیکون قدیمی را بردارید و دوباره استفاده کنید.
نتیجهگیری: قالب سیلیکونی در محیطهای مرطوب عمر پایان سرد را 3-5× افزایش میدهد.
یک قالب لاستیکی سیلیکونی روی انتهای سرد بخاری PFA با آب بندی رابط فلزی PFA{0}}، سازگاری با انبساط حرارتی، و دفع رطوبت از خوردگی تراکم جلوگیری می کند. در محیط های مرطوب (80٪ RH)، انتهای سرد استاندارد در 1-3 سال خورده می شود. سیلیکونی-سرد بیش از حد قالب گیری شده ۵ تا ۱۰ سال دوام می آورد. هزینه اضافی (15-25٪) با کاهش خرابی ها و خرابی ها توجیه می شود. برای نصب در فضای باز، مناطق شستشو یا هر محیط مرطوب، یک قالب سیلیکونی را مشخص کنید. برای آب و هوای خشک، PFA استاندارد کافی است. انتهای سرد حلقه ضعیف است. آن را با سیلیکون ببندید و محکم می شود. تراکم دشمن است. سیلیکون سپر است. بخاری خود را با یک قالب سیلیکونی محافظت کنید. پایانه های شما از شما تشکر خواهند کرد.
