Tarkibida qum, kristallangan tuzlar, metall maydalari yoki katalizator zarralari-bo‘lgan abraziv shlamlar-standart PFA qoplamalarini mikro-kesish va charchash natijasida tezda yemiradi. PFA ning 2 m/s tezlikda silika qum shlamida eroziya tezligi taxminan 0,12-0,25 mm/yilni tashkil etadi, bu 4-8 yil ichida 2 mm devorni teshilishgacha kamaytiradi. ETFE (etilen tetrafloroetilen) PFA (Shore D 70–75 va. 65–68) ga qaraganda yuqori mexanik mustahkamlik va qattiqlikka ega va bir xil atala sharoitida sezilarli darajada yaxshi aşınma qarshilik-odatda 2–4 baravar past eroziya tezligiga ega. Biroq, ETFE PFA ga qaraganda, ayniqsa kuchli oksidlovchi kislotalarga (azot, oltingugurt) va halogenlarga (xlor, ftor) nisbatan past kimyoviy qarshilikka ega. Aşınmaya qarshilik uchun tashqi ETFE qatlami (0,3–0,5 mm) va kimyoviy to'siq uchun ichki PFA qatlami (1,2–1,7 mm) bo'lgan birgalikda ekstrudlangan ikki qatlamli qobiq ikkala materialning eng yaxshisiga erishishi mumkin. Bunday qoplamalar barcha PFAga qaraganda 50–70% yaxshi ishqalanishga chidamliligini taʼminlaydi, shu bilan birga PFA kimyoviy inertligini 90–95% saqlaydi. Zaif nuqta - qatlamlar orasidagi interfeys; Delaminatsiyani oldini olish uchun bog'lovchi qatlam bilan birgalikda ekstruziya zarur.
Aşınmaya qarshilik solishtirish: PFA va ETFE
Aşınma qarshiligi Taberning aşınma sinovi (ASTM D1044, CS-17 g'ildiraklari, 1000 tsikl, 1000 g yuk) bilan o'lchanadi. PFA 15-25 mg vazn yo'qotishiga ega. ETFE 5-10 mg-2-3 marta vazn yo'qotish yaxshiroq. Atlama eroziyasini sinovdan o'tkazishda (og'irligi 5% silika qumi, 45 gradusda 2 m / s zarba), PFA yiliga 0,12-0,25 mm eroziyaga uchraydi. ETFE 0,04–0,10 mm/yilda 2–4 marta yaxshi yemiriladi. ETFE ning yuqori mexanik kuchi (cho'zilish kuchi 40-50 MPa va PFA 25-30 MPa) va yuqori qattiqlik zarrachalarning kirib borishini va kesishini kamaytiradi. Qattiq moddalarni sezilarli darajada yuklaydigan ilovalar uchun (kon shlamlari, pigment ishlab chiqarish, katalizatorlarni qayta ishlash) ETFE ning ishqalanish qarshiligidan foydalanish muddati ancha katta. Silikat shlamida 5 yildan keyin ishlamay qolgan PFA isitgichi ETFE tashqi qatlami bilan 10-15 yil xizmat qilishi mumkin.
Biroq, ETFE pastroq doimiy xizmat ko'rsatish haroratiga ega (PFA uchun maksimal 150 daraja va . 180–200 daraja) va past kimyoviy qarshilik. 120 daraja haroratda 98% sulfat kislotada ETFE bir necha hafta ichida parchalanadi, PFA esa bir necha oydan yillargacha davom etadi. 30% nitrat kislotada 90 daraja haroratda ETFE 500 soatdan keyin sirt yorilishini ko'rsatadi; PFA 2,000+ soat davom etadi. Xlorli gaz yoki xlorli erituvchilarda ETFE shishadi va mexanik kuchini yo'qotadi. Tashqi tomonida ETFE boʻlgan ikki qatlamli-qatlamli gʻilof faqat tashqi yuzasi ishqalanishga qaragan-boʻlsa, ichki PFA qatlami esa ETFE qatlami kirib borsa, kimyoviy toʻsiqni taʼminlash uchun buzilmasdan qolsa mantiqiy boʻladi.
Coextrusion interfeysi yaxlitligi va bog'lash qatlamlari
Birgalikda ekstrudirovka qilingan PFA/ETFE qoplamalarida muhim muammo qatlamni yopishdir. PFA va ETFE mos kelmaydigan polimerlardir; ularning ishlovsiz interfaal yopishqoqligi 0,5 MPa dan kam bo'lib, termal aylanish yoki mexanik stress ostida delaminatsiyaga olib keladi. Funktsional bog'lovchi qatlam-odatda PFA va ETFE bilan bog'laydigan reaktiv guruhlarni o'z ichiga olgan modifikatsiyalangan ftorpolimer- talab qilinadi. Bog'lovchi qatlam qalinligi 0,05-0,10 mm. To'g'ri bog'langan qatlam bilan, interfaal yopishqoqlik 3-5 MPa ga etadi, bu ko'pgina xizmat ko'rsatish sharoitlari uchun etarli. Bog'lovchi qatlam bo'lmasa, silliqlash abraziv xizmatda 500-1000 termal tsikl yoki hafta ichida sodir bo'ladi, bu erda yumshoq PFA qatlami qattiqroq ETFE qatlamidan farqli ravishda deformatsiyalanadi.
Ishlab chiqarish sifati juda muhim. Birgalikda ekstruziya haroratni aniq nazorat qilish (ETFE ekstruziya harorati 290–330 daraja, PFA 350–400 daraja) va qatlam qalinligi monitoringi (ultratovush yoki rentgen nurlari) bilan amalga oshirilishi kerak. Bog'langan qatlamning etarli darajada qoplanishi yoki qatlamlar orasidagi ifloslanish delaminatsiyani boshlaydigan zaif joylarni hosil qiladi. Birgalikda ekstrudirovka qilingan g'iloflarning dala nosozliklari deyarli har doim ommaviy material orqali emas, balki interfeysda sodir bo'ladi. Delaminatsiyalangan g'ilofning bir qavatli g'ilofdan-mexanik ustunligi yo'q; ETFE tashqi qatlami qirib tashlanadi va ochiq PFA tezda eroziyalanadi.
Samaradorlikni taqqoslash: Ikki-qatlam va bitta qatlam-
| Qopqoq konstruktsiyasi | Aşınmaya qarshilik (qum shlami, 2 m/s, mm/yil) | Kimyoviy qarshilik (98% H₂SO₄, 120 daraja, ishlamay qolganda soat) | Mexanik mustahkamlik (chiqishdagi halqa kuchlanishi, MPa) | Interfeysga yopishish (MPa) | Birlamchi nosozlik rejimi |
|---|---|---|---|---|---|
| PFA bir qatlamli-(2,0 mm) | 0.12–0.25 | 5,000–8,000 | 12–15 | N/A | Aşınma yupqalash |
| ETFE bir qatlamli-(2,0 mm) | 0.04–0.10 | 200–500 | 20–25 | N/A | Kimyoviy degradatsiya |
| PFA/ETFE koextruded (bog'lovchi qatlami yo'q) | 0.06–0.12 | 4000–6000 (buzilmagan boʻlsa) | 10-12 (yomon yuk uzatish) | 0.3–0.8 | Interfeysda delaminatsiya |
| PFA/bog'lash/ETFE koextruded (0,3 mm ETFE) | 0.05–0.09 | 5,000–7,000 | 14–17 | 3–5 | ETFE ning aşınması; PFA qoladi |
| PFA/bog'lash/ETFE birgalikda ekstrudirovka qilingan (0,5 mm ETFE) | 0.04–0.07 | 4,500–6,500 | 15–18 | 3–5 | Teshiklarda ETFE kimyoviy hujumi |
| Uch-qatlam: ETFE/tie/PFA/tie/ETFE (ikkita abraziv qatlamlar) | 0.03–0.06 | 5,000–7,000 | 16–19 | Har bir interfeys uchun 3-4 | Kimyoviy ta'sir natijasida ETFE shishishi |
| Keramika bilan to'ldirilgan{0}}tashqi qatlamli PFA (xususiy) | 0.05–0.10 | 4,000–6,000 | 12–14 | Yo'q (to'ldirilgan PFA) | Toʻldiruvchi zarrachalar-tashqariga tortiladi |
Ilovaga muvofiqlik bo'yicha qo'llanma
| Abraziv vosita | Kimyoviy muhit | Tavsiya etilgan qoplama | Mantiqiy asos |
|---|---|---|---|
| Silika qumi (pH 7, suv) | Neytral | PFA/bog'lash/ETFE (0,3–0,5 mm ETFE) | ETFE aşınma qarshiligini ta'minlaydi; ETFE ga kimyoviy hujum yo'q |
| Kristallangan tuzlar (NaCl, Na₂SO₄) | To'yingan sho'r suv, 80 daraja | PFA/galstuk/ETFE | Tuzlar ETFE uchun agressiv emas |
| Metall nozik (po'lat, mis) | Kislotali (pH 2–4) | Qalin devorli PFA bir-qatlam | ETFE kislotali hujumlari; yuqori ishqalanishni qabul qiling |
| Alumina yoki SiC zarralari | Kuchli kislota (HNO₃, H₂SO₄) | PFA faqat bitta qatlam- | ETFE kimyoviy jihatdan muvaffaqiyatsizlikka uchraydi; ikki qavatli-foydali emas |
| Katalizator zarralari (seolitlar, silika-alyuminiy oksidi) | Engil ishqoriy (pH 8-10) | PFA/galstuk/ETFE | Harorat bo'lsa, qabul qilinadi<120°C |
| Uchin kul yoki tsement changi | Neytral va engil ishqoriy | 0,5 mm ETFE bilan PFA / bog'lash / ETFE | Yuqori aşınma ETFE ni oqlaydi |
| Xlor yoki xlorli erituvchilar bilan har qanday abraziv | pH 5-8, 100 daraja | PFA bir qavatli- | ETFE xlorli muhitda shishiradi |
| High-temperature abrasive (>140 daraja) | Har qanday | 3 mm devorli PFA bitta qatlam- | ETFE harorat chegarasi 150 daraja; o'rniga qalinroq PFA dan foydalaning |
Tekshirish va nosozliklarning oldini olish
Ikki{0}}qatlamli qoplamalar uchun har yili magnit induktsiya yoki ultratovushli qalinlik o'lchagich yordamida ETFE eskirishini tekshiring. ETFE qatlami qalinligini bir necha nuqtada o'lchang. Qolgan ETFE qalinligi 0,1 mm dan pastga tushganda, g'ilof yuqori-xavf zonasiga kiradi, u erda PFA qatlami ochilib qolishi mumkin. Ochiq PFA ETFE ga qaraganda tezroq yemirilib ketadi, lekin isitgichning ishlash muddati qolgan (to'liq PFA devor qalinligi). Qolgan devor qalinligi (ETFE + PFA) 1,0 mm dan pastga tushganda isitgichni almashtirish kerak. Delaminatsiyani aniqlash: g'ilofga metall narsa bilan teging; delaminatsiyalangan maydon zerikarli yoki ichi bo'sh eshitiladi, bog'langan joylar esa o'tkir halqa hosil qiladi. Ultrasonik sinov (10-15 MGts) qatlamlar orasidagi aks etish sifatida delaminatsiyani aniqlashi mumkin. Har qanday yo'nalishda 10 mm dan katta bo'lgan har qanday delaminatsiya almashtirishni talab qiladi, chunki ETFE qatlami oxir-oqibat ajralib chiqadi va quyi oqim uskunasini ulashi mumkin.
Xulosa: Birgalikda ekstrudirovka qilingan PFA/ETFE to'g'ri bog'langan qatlam bilan yaxshi ishqalanishga qarshilik ko'rsatadi
Funktsional bogʻlovchi qatlamli qoʻsh ekstrudlangan PFA/ETFE qoʻsh{0}}qatlamli qoplama PFA kimyoviy inertligini 90–95% saqlagan holda, barcha{3}}PFA qoplamasiga qaraganda 50–70% yaxshi ishqalanishga chidamliligini taʼminlaydi. Tashqi ETFE qatlami (0,3-0,5 mm) qattiqlik va aşınma qarshiligini ta'minlaydi; ichki PFA qatlami (1,2-1,7 mm) ETFE kirib bo'lsa, kimyoviy to'siqni ta'minlaydi. Bog'lash qatlami bo'lmasa, interfeys termal aylanish yoki mexanik stress ostida delaminatsiyalanadi va har qanday afzalliklarni inkor etadi. Birgalikda ekstrudirovka qilingan qobiq neytral va engil kislotali muhitda (pH 3-10) 120 darajadan past haroratlarda abraziv xizmat ko'rsatish uchun tavsiya etiladi. Kuchli oksidlovchi kislotalar, xlorli erituvchilar yoki 140 darajadan yuqori haroratlar uchun devor qalinligi (2,5–3,0 mm) yuqori bo'lgan bir qatlamli PFA qoplamasi yuqori aşınma aşınmasına qaramay ishonchliroq tanlov bo'lib qolmoqda. Ikki qavatli g'iloflarni ko'rib chiqayotgan muhandislar qo'shma ekstruziya sertifikati, bog'lovchi qatlam materiali hujjatlari va fazalararo yopishqoqlik sinovi natijalarini so'rashlari kerak (po'ng'in mustahkamligi kamida 3 N/mm). Koekstrudlangan qoplamaning qo'shimcha narxi (PFAga nisbatan 30-50% yuqori) abraziv ilovalarda xizmat muddatini uzaytirish orqali qoplanadi-odatda barcha PFA-ga qaraganda 2-4 baravar ko'proq. Eng yuqori ishqalanish sharoitlari (qum shlamlari, katalizator bilan ishlash) uchun ikki qavatli qoplama, agar kimyoviy muhit ETFE ga ta'sir qilmasa, eng yaxshi mavjud floropolimer eritmasi hisoblanadi.
