Високий поверхневий натяг забезпечує захоплення рідини всередині крихітних поверхневих щілин і блоків Обмін розчином
Певні хімічні склади утворюють робочу рідину з підвищеним поверхневим натягом. Така рідина має тенденцію щільно злипатися в мікро-щілинах, поглибленнях на поверхні та формувальних швах занурювального нагрівача PTFE. Рідина, що потрапила у вузькі щілини, не може вільно обмінюватися з масовим розчином резервуара. Постійне нагрівання викликає випаровування розчинника та підвищує концентрацію корозійних іонів до екстремальних рівнів у замкнутих щілинах. Нагрівачі, що працюють у розчинах із низьким-поверхневим-натягом, підтримують вільний обмін рідини на всіх елементах поверхні та зберігають недоторкану фторполімерну матрицю. Тривале-закриття щілин забезпечує стабільні шляхи проникнення для концентрованих середовищ. Комбінована щілинна корозія та циклічна термічна напруга викликають потоншення стінки-у формі розсіяної ямки та поступове погіршення ізоляції занурювального нагрівача з ПТФЕ.
Лабораторні порівняльні випробування показують, що занурювальний нагрівач з ПТФЕ, що працює за належним чином відрегульованого поверхневого натягу рідини, зберігає стабільний термін служби 18–24 місяців. Обігрівачі, які піддаються впливу рідини з високим-поверхневим-натягом, зазнають швидкого розширення дефектів щілин протягом 10 місяців. У цій статті аналізуються механізми деградації щілинного композиту, викликані-поверхневим натягом-, ілюструється компроміс-між спрощеним керуванням рідким складом і захистом від-щілин-корозії, а також надаються градуовані стандарти-відповідності ризику.
Основний інженерний компроміс-між невідрегульованим складом рідини та контролем деградації щілин
Пропуск регулювання поверхневого натягу зменшує витрати на закупівлю хімічних добавок, проте-рідина високого натягу затримується в поверхневих щілинах і створює стійкі зони концентрованої корозії на занурювальному нагрівачі з PTFE. Додавання відповідних зволожувачів істотно покращує рухливість рідини в мікро-зазорах, але змінює склад ванни та може вплинути на ефективність обробки заготовки. Стандартний уніфікований-настінний занурювальний нагрівач із PTFE не має-націленого поперечного-зміцнення щілин. Повторювані цикли випаровування та концентрації швидко перетворюють ізольовані дефекти щілин у взаємопов’язані підповерхневі мережі ям.
Таблиця ризиків корозії в щілинах із високим поверхневим натягом і занурювальним нагрівачем з PTFE
| Години щоденного впливу рідини високої{0}}напруги | Відхилення від оптимального діапазону поверхневого натягу | Швидкість накопичення деградації | Термін служби | Рекомендована структура |
|---|---|---|---|---|
| Менше або дорівнює 3 годинам, рідка формула зі збалансованою дією змочування | Відхилення Менше або дорівнює 4 мН/м | Повільні слабкі ізольовані мікропорожнини щілини | 17-23 місяці | Стандартний занурювальний нагрівач з PTFE |
| 3–7 годин незначний дрейф формули без корекції | Відхилення 4–9 мН/м | Помірне розширення ямки вздовж формувальних швів і вдавлень | 11–15 місяців | Занурювальний PTFE-нагрівач із-захищеною-щілинною-середньою товщиною-стіни |
| >7 год-незмінений високий поверхневий натяг | Відхилення >9 мН/м | Швидкі скупчені зони ям і локальне потоншення стінок | 4–9 місяців | Безшовний занурювальний нагрівач із високою поперечною-ланкою-з-щілинами-з концентрацією PTFE |
Подвійна щілинна концентрація іонів і механізм термічної деградації
Рідина з високим поверхневим натягом міцно прилипає до всіх мікро-щілин занурювального нагрівача PTFE. Масова рідина не може протікати в ці вузькі простори, щоб розбавити захоплені корозійні інгредієнти. При тривалому нагріванні леткі компоненти безперервно випаровуються, підвищуючи щільність іонів у щілинах. Повторні цикли нагрівання-охолодження розтягують щілини глибше в матрицю. Концентровані агресивні середовища проникають до поверхні розділу між ерозованою зовнішньою оболонкою з PTFE та внутрішнім теплоізоляційним наповнювачем. Залишки електропровідної солі накопичуються в щілинних каналах, утворюючи постійні шляхи витоку, які повільно знижують опір ізоляції під час робочих циклів.
Щілини з ямками додатково збільшують здатність утримувати рідину, погіршуючи накопичення іонів і створюючи само-цикл руйнування. Серйозні пошкодження мають тенденцію поширюватися вздовж формованих швів і поверхневих виїмок занурювального нагрівача PTFE.
Виробничі ризики
Скупчені ямкові дефекти погіршують ізоляційні характеристики занурювального нагрівача PTFE та викликають випадкові відключення захисту від витоку, перериваючи безперервне виробництво обробки поверхні. Осад, що накопичується всередині ям, створює дискретні теплові бар’єри та локалізовані гарячі точки, що призводить до непослідовних результатів обробки заготовок і збільшення обсягів брухту. Поступове поглиблення ями врешті-решт утворює проникаючі отвори, спричиняючи часткове регіональне коротке -замикання та незворотний вихід з ладу нагрівача. Крихітні крихкі фрагменти PTFE відриваються від стінок ями та забруднюють технологічну рідину, створюючи дефекти мікро-частинок на прецизійних металевих підкладках і друкованих платах.
Відповідні рішення для пом’якшення
Виробничі лінії-з-відхиленням низької напруги зі стабілізованими рідкими формулами можуть застосовувати стандартний формований PTFE занурювальний нагрівач; проводити періодичні випробування поверхневого натягу обробних ванн. Майстерні із середнім рівнем ризику обирають занурювальний нагрівач із -поперечною щілиною-захищеної середньої товщини-стіни з PTFE з більш гладкою точністю-формованими поверхнями, щоб мінімізувати заглиблення для рідини. Виробничі лінії, на яких використовуються хімічні суміші-поверхневого-натягу за своєю суттю, мають бути обладнані безшовним високопоперечним-з’єднанням із товстою-стінкою проти-щілин-концентрованим формованим ПТФЕ занурювальним нагрівачем, щоб протистояти постійному нападу збагачення щілин. Допоміжні правила експлуатації: регулярно контролювати поверхневий натяг ванни; оберіть мало{15}}варіанти гладких-поверхневих обігрівачів; ретельно промивайте поверхні нагрівача під час обслуговування бака, щоб усунути рідину, що потрапила всередину щілин.
Висновок
Щілинна корозія, спричинена високим поверхневим натягом, помітно відрізняється від рівномірної ерозії зануренням. Пошкодження виникають переважно в поверхневих заглибленнях і формувальних швах, де рухливість рідини стає сильно обмеженою. Звичайні тонкостінні занурювальні нагрівачі з PTFE не можуть протидіяти стійкій хімічній атаці, викликаній безперервно концентрованими іонами в герметичних мікро-зазорах. Налаштування складу рідини для досягнення відповідних характеристик змочування пропонує найпростіший профілактичний захід. Хіміки та керівники обладнання повинні координувати налаштування параметрів ванни, щоб уникнути небажаних побічних ефектів як на якість заготовки, так і на термін служби нагрівальних компонентів.
