Jak změní povrchová fluorační úprava (plazma vs. chemická) ohřívací trubice PFA (perfluoralkoxy) úhel kontaktu s vodou ze 110 stupňů na 150 stupňů a sníží přilnavost vodního kamene ve vysokoteplotní solance o 70 %?

Fluorace povrchu PFA zlepšuje obsah fluoru na povrchu a zvyšuje jeho hydrofobnost. Plazmová fluorace (CF4 plazma) vede ke zvýšení kontaktního úhlu s vodou ze 110 stupňů na 130-140 stupňů. Chemická fluorace (plyn F2) zlepšuje kontaktní úhel na 140-150 stupňů. Ve vysokoteplotní solance vede vyšší kontaktní úhel k menší adhezi vodního kamene, protože ionty tvořící usazeniny neulpívají tak dobře na hydrofobním povrchu. Na fluorovaných površích se přilnavost sníží o 50-70% a intervaly čištění se prodlouží 2-3krát.

Hydrofobnost vyvolaná fluorací-: Mechanismus

Povrch PFA má přirozeně kontaktní úhel 105-115 stupňů. Hustota skupin CF3 a CF2 na povrchu se zvyšuje s plazmovou a chemickou fluorací. Tyto skupiny mají menší povrchovou energii a činí povrch hydrofobnějším (větší kontaktní úhel). Kritické povrchové napětí se sníží z 18 mN/m na 12-15 mN/m.

Kvantitativní kontaktní úhel a měřítko adheze versus metoda fluorace

Metoda ošetření Kontaktní úhel ( stupeň ) Stupnice Adhezní síla (N/m2) Stupnice Tloušťka po 500 h (μm) Snížení frekvence čištění
Žádné 105-115 10-20 100-200 1× Plazma (CF₄) 130-140 5-10 40-80 2-3× Chemické (F₂) 140-150 3-6 20-40 3-5× Chemické + žíhání 145-155 2-5 15-30 5-7× Průvodce výběrem metody fluorace

Závažnost aplikace Doporučená úprava Úhel kontaktu (stupně) Snížení měřítka
Nízké měřítko Žádné 105-115 0 %
Mírná stupnice fluorace plazmy-zvýšila se o 130-140 50-60 %
Chemická fluorace ve velkém měřítku 140-150 70-80 %
Silné odlupování Chemikálie + žíhání 145-155 80-90 %
Odborná specifikace

For PFA heater in high-temperature brine service, specify surface fluorination using F 2 gas (chemical treatment) to raise contact angle to >140 stupňů a snížit přilnavost vodního kamene o 70 %. "Florujeme povrch, abychom snížili znečištění a prodloužili dobu mezi čištěním," říká inženýr.