Jak změní obsah plniva (15 % skleněného vlákna vs. neplněné) v PFA (Perfluoralkoxy) ohřívací trubici odolnost proti tečení při 200 stupních při namáhání obruče 3 MPa?

Tečení je omezujícím problémem u ohřívacích trubic PFA při 200 stupních a 3 MPa namáhání obruče. PFA nevyplněný má rychlost tečení 1-2% za 1000 hodin při 200 stupních. PFA s 15% plnivem ze skleněných vláken má rychlost tečení 0,2-0,5%/1000 h, což je zlepšení 4-5x. Skleněná vlákna jsou výztuhou a přenášejí zátěž a zabraňují sklouznutí polymerních řetězců. Skleněná vlákna však vytvářejí místa koncentrace napětí a mohou oslabit chemickou odolnost.

Jak vyztužení skleněnými vlákny minimalizuje tečení

U prázdného PFA dochází k tečení přes odvíjení a prokluzování řetězu při zatížení. Skleněná vlákna (15 hm. %, 10-20 um průměr, 200-400 um délka) brání pohyblivosti polymerních řetězců. Rychlost tečení je dána vztahem: ε̇=ε̇_0 × (1 - V_f)^n, kde V_f je objemové procento vlákna a n ≈ 2. Skleněná vlákna také zvyšují modul pružnosti až na 1 200-1 500 MPa (15 % sklo) z 600 MPa (neplněné).

Kvantitativní rychlost tečení versus obsah skleněných vláken

U PFA ukázaly řízené zkoušky tečení při 200 stupních a 3 MPa napětí smyčky následující. Skleněné vlákno (neplněné) Rychlost tečení 0 % 1,0-2,0 % za 1 000 hodin Doba do 5 % deformace 2 500-5 000 hodin Modul pružnosti 500-700 MPa Pro 5 % skleněného vlákna je rychlost tečení 0,6-1,2 %/1000 % hodin a doba do 8000 hodin, modul pružnosti 0000 je 700-900 MPa. Pro 10% skleněné vlákno, rychlost tečení 0,3-0,8%/1000 h, čas do 5% deformace 6000-15000 h a modul 900-1200 MPa. Pro 15% rychlost tečení skleněných vláken je 0,2-0,5% za 1000 hodin, doba do 5% deformace je 10000-25000 hodin a modul je 1200-1500 MPa. Pro 20% skleněné vlákno je rychlost tečení 0,1-0,3% za 1000 hodin, doba do 5% deformace je 15000-40000 hodin a modul je 1500-1800 MPa.

Průvodce výběrem obsahu skleněných vláken proti tečení

Obsah skleněných vláken (%) Rychlost tečení při 200 stupních (%/1 000 h) Doba do 5% deformace (h) Modul pružnosti (MPa) Doporučeno pro 200° provoz 0 1.0-2.0 2,500-5,000 500-700 Ne
5 0.6-1.2 4,000-8,000 700-900 Omezený 10 0.3-0.8 6,000-15,000 900-1,200 Ano (přerušovaný) 15 0.2-0.5 10,000-25,000 1,200-1,500 Ano (nepřetržitý) 20 0.1-0.3 15,000-40,000-40,50,50}, Ano výkon)
Sklo-PFA plněné - Technické aspekty

Sklo-plněné PFA má sníženou chemickou odolnost v některých médiích (HF, silné alkálie při vysoké teplotě). Skleněná vlákna poskytují drsný povrch a mohou podporovat znečištění. CTE se snižuje s obsahem skla, čímž se snižuje nesoulad v tepelné roztažnosti. Tepelná vodivost se o něco zvýší. 15% PFA plněné sklem se doporučuje-pro provoz 200 stupňů při namáhání obruče 3 MPa.

Specifikace Informována

Pro topnou trubici PFA při 200 stupních a 3 MPa namáhání prstence specifikujte 15 % PFA plněné skelným vláknem, abyste snížili rychlost tečení na 0,2-0,5 %/1 000 hodin. Technik přidává výztuž ze skelných vláken pro zlepšení odolnosti proti tečení.