تفاوتهای انبساط حرارتی بین کریستالهای نمک به دام افتاده و ماتریس فلوئوروپلیمر، فشار چرخشی گوهای ایجاد میکند که میکرو-شکافهای سطح را گسترش میدهد
حمام های فرآیندی به طور مداوم ذرات ریز نمک کریستالی را رسوب می دهند که در فرو{0}}ریز سطحی بخاری غوطه وری PTFE قرار می گیرند. کریستال های نمک دارای ضرایب انبساط حرارتی بسیار متفاوت از PTFE هستند. در طول چرخه های گرمایش، کریستال ها منبسط می شوند و نیروی گوه بیرونی را در برابر دیواره های پلیمری اطراف اعمال می کنند. خنک شدن باعث انقباض می شود و حفره های خالی ایجاد می کند. چرخههای انقباض{4}}تکرار شونده بهطور پیوسته ابعاد شکاف را بزرگتر میکنند. بخاریهایی که در حمامهای-کریستالی-بهطور منظم فیلتر شده و کم بار کار میکنند، سطوح صاف و عاری از ذرات ذرات جاسازی شده را حفظ میکنند. بارگذاری پیشرونده گوه ای عیوب سطحی را به کانال های نفوذ عمقی زیرسطحی گسترش می دهد. تنش مکانیکی گوه کریستال ترکیبی و نفوذ یون خورنده باعث ترک خوردگی شعاعی پراکنده و تضعیف تدریجی عایق بخاری غوطهوری PTFE میشود.
آزمایشهای مقایسه آزمایشگاهی نشان میدهد که بخاری غوطهوری PTFE در معرض غلظتهای کم کریستال معلق، عمر مفید 18 تا 24 ماه را حفظ میکند. بخاریهایی که در معرض میکروکریستالهای جاسازی شده پایدار قرار میگیرند، در عرض 10 ماه از رشد سریع ترکهای زیرسطحی رنج میبرند. این مقاله مکانیسمهای تجزیه نمک را تجزیه و تحلیل میکند،-مکانیسمهای تخریب گوههای کریستال را تجزیه و تحلیل میکند، مبادله-بین چرخههای طولانی فیلتراسیون حمام و حفاظت ضد-گوه-ترکخوردگی را نشان میدهد و استانداردهای منطبق با خطر درجهبندی شده- را ارائه میکند.
مبادله مهندسی هسته-بین فواصل طولانیتر فیلتراسیون و کنترل آسیبدیدگی کریستال
طولانی شدن چرخه های تعمیر و نگهداری فیلتر، کار عملیاتی و هزینه های مصرفی را کاهش می دهد، با این حال نمک های میکروکریستالی جمع می شوند و در لایه های سطحی بخاری غوطه وری PTFE جاسازی می شوند. فیلتراسیون ریز پیوسته ذرات کریستالی معلق را به طور اساسی حذف می کند، اما فرکانس تعویض فیلتر و زمان توقف فرآیند را افزایش می دهد. بخاری غوطه ور PTFE دیواری استاندارد یکنواخت بدون تغییر پیوند کریستالی-تثبیت شده با گوه-. هزاران چرخه حرارتی به تدریج فرورفتگی های ذرات جاسازی شده جزئی را به شبکه های ترک زیرسطحی به هم پیوسته تبدیل می کنند.
جدول خطر تخریب شدت قرار گرفتن در معرض کریستال نمک و بخاری غوطهوری PTFE
| ساعت قرار گرفتن در معرض روزانه کریستال Wedging | بارگیری میکرو کریستال معلق در حمام | سرعت انباشت تخریب | عمر خدمات | ساختار پیشنهادی |
|---|---|---|---|---|
| کمتر یا برابر با 3 ساعت، فیلتراسیون خوب مداوم | بار کریستالی کم، جاسازی ذرات نادر | ترک های میکرو-شعاعی ایزوله کم نور | 17-23 ماه | بخاری غوطه وری PTFE قالب گیری استاندارد |
| 3-7 ساعت نگهداری دوره ای فیلتراسیون | غلظت کریستال متوسط، تعبیه سطحی پراکنده | انبساط ترک زیرسطحی متوسط در مکان های ذرات جاسازی شده | 11-15 ماه | هیتر غوطهوری PTFE دیواری-گوه پیوندی-تقاطع متوسط-بافر با ضخامت متوسط |
| >7 ساعت تأخیر در تصفیه و غفلت از تصفیه حمام | تعلیق کریستالی مقاوم و سنگین | مناطق ترک شعاعی سریع خوشهای و نازک شدن موضعی ناهموار دیوار | 4-9 ماه | بخاری غوطهوری PTFE قالبگیری شده بدون درز-ضخامت پیوند-دیواره ضد{2}}کریستال-گوه-ترکدار |
استرس گوه کریستال دوگانه و مکانیسم تخریب شیمیایی
دانه های نمک ریز کریستالی ته نشین می شوند و در حفره های میکرو{0}} سطح PTFE قرار می گیرند. نوسانات دمای عملیاتی باعث انبساط حرارتی نامتناسب می شود: کریستال ها شدیدتر از فلوروپلیمر اطراف منبسط می شوند و تنش کششی شعاعی اعمال می کنند و ترک های میکرو- را باز می کنند. هنگامی که دما کاهش می یابد، کریستال ها منقبض می شوند و در عین حال شکاف های دائمی گسترده ای را بر جای می گذارند. الکترولیت خورنده این شکاف ها را در طول گردش پر می کند و کانال های زیرسطحی را در چرخه های حرارتی مکرر عمیق می کند. رسانههای تهاجمی به سمت شکافهایی حرکت میکنند که ترک-پوسته PTFE خارجی آسیبدیده و پرکننده عایق حرارتی داخلی را جدا میکنند. بقایای کریستالی رسانا در داخل معابر ترک انباشته می شوند و مسیرهای نشت دائمی را تشکیل می دهند که به طور پیوسته مقاومت عایق را در چرخه های مختلف تولید کاهش می دهد.
شکافهای پهن شده، ذرات نمک اضافی را در طول گردش مایع جذب میکنند، نیروی گوه را تقویت میکنند و یک چرخه زوال خود-تسریع میکنند. آسیب از نقاط گسسته ای که کریستال ها روی سطوح بخاری قرار می گیرند، منشأ می گیرد.
خطرات تولید
شبکههای ترک شعاعی پایداری عایق بخاری غوطهوری PTFE را تضعیف میکنند و باعث خاموش شدن متناوب محافظت در برابر نشت میشوند که جریان کار پردازش دستهای مداوم را مختل میکند. ذرات کریستالی که در داخل ترک ها به دام افتاده اند، نقاط تمرکز تنش ثابت و موانع حرارتی پنهان را تشکیل می دهند که منجر به کیفیت تصفیه قطعه کار ناسازگار و نرخ ضایعات بالاتر می شود. گسترش ترک پیشرونده در نهایت به ساختار پوسته نفوذ می کند و منجر به اتصال کوتاه-منطقه ای و خرابی بخاری غیرقابل برگشت می شود. قطعات شکننده PTFE از مرزهای ترک جدا میشوند و مایع فرآیند را آلوده میکنند و باعث ایجاد نقصهای ریز-در زیرلایههای فلزی دقیق میشوند.
راه حل های تطبیق کاهش
خطوط تولید کم خطر-کریستال- مجهز به سیستمهای تصفیه خوب میتوانند بخاری غوطهوری PTFE قالبگیری شده استاندارد را مستقر کنند. آزمایش کدورت منظم را برای نظارت بر کریستال های معلق انجام دهید. ذرات متوسط-کارگاههای پرخطر، متقاطع متوسط را انتخاب میکنند-گوه پیوندی-هیتر غوطهوری PTFE دیواری با بافر متوسط-ترک خورده با ماتریس سطح متراکم با تخلخل کم-برای کاهش جاسازی ذرات. حمامهای فرآیندی که مستعد بارش مداوم نمک هستند، باید بخاری غوطهوری PTFE قالبگیریشده PTFE با ضخامت متقاطع بدون درز-ضخیم{10}}ضد-کریستال{12}}گوه{13}}ترکخوردگی را برای تحمل-تنش چرخهای طولانی مدت داشته باشند. قوانین عملیات کمکی: نصب کارتریج های فیلتر دقیق برای رهگیری میکروکریستال ها. اجتناب از نوسانات سریع دما که باعث بارش آنی نمک می شود. گردش ملایم را برای محدود کردن برخورد ذرات بر روی سطوح بخاری اتخاذ کنید.
نتیجه گیری
شکست گوه شدن کریستال نمک از تنش مکانیکی ناشی از حرارت ناشی می شود تا خوردگی شیمیایی مستقیم PTFE. بسیاری از اپراتورها فقط ترکیب حمام حجیم را نظارت می کنند در حالی که خطرات نهفته ذرات جاسازی شده را نادیده می گیرند. بخاریهای غوطهوری PTFE با دیواره نازک-از مقاومت کافی در برابر ترک برای تحمل هزاران رویداد بارگذاری گوهای چرخهای برخوردار نیستند. فیلتراسیون ریز پیوسته اقتصادی ترین-راهبرد پیشگیرانه طولانی مدت است. مهندسان فرآیند باید رسوب رسوب عمومی را از آسیب گوه کریستال تعبیه شده برای اجرای پروتکل های نگهداری هدفمند متمایز کنند.
