چگونه محتوای پرکننده (15٪ فیبر شیشه در مقابل پر نشده) در لوله گرمکن PFA (پرفلورالکوکسی) مقاومت خزش را در 200 درجه تحت فشار حلقه ای 3 مگاپاسکال تغییر می دهد؟

خزش یک مشکل محدود کننده در لوله های بخاری PFA در 200 درجه و تنش حلقه 3 مگاپاسکال است. PFA پر نشده دارای نرخ خزش 1-2٪ در هر 1000 ساعت در 200 درجه است. PFA با پرکننده الیاف شیشه 15 درصد دارای نرخ خزش 0.2-0.5٪ در 1000 ساعت است که 4-5× بهبود یافته است. الیاف شیشه یک تقویت کننده هستند و بارها را تحمل می کنند و از لغزش زنجیره های پلیمری جلوگیری می کنند. با این حال، الیاف شیشه مکان هایی با تمرکز تنش ایجاد می کنند و ممکن است مقاومت شیمیایی را تضعیف کنند.

چگونه تقویت فیبر شیشه خزش را به حداقل می رساند؟

در PFA خالی، خزش از طریق uncoiling و لغزش زنجیره تحت بار رخ می دهد. الیاف شیشه (15 درصد وزنی، 10-20 میکرومتر قطر، 200-400 میکرومتر طول) از تحرک زنجیره های پلیمری جلوگیری می کنند. نرخ خزش با: ε̇=ε̇_0 × (1 - V_f)^n، که در آن V_f درصد حجم فیبر و n ≈ 2 است. همچنین، الیاف شیشه مدول الاستیک را تا 1200-1500 مگاپاسکال (150 مگاپاسکال پر شده) از 1200-1500 مگاپاسکال (160 مگاپاسکال پر شده) افزایش می‌دهند.

میزان خزش کمی در مقابل محتوای فیبر شیشه ای

برای PFA، تست های خزش کنترل شده در 200 درجه و تنش حلقه 3 مگاپاسکال موارد زیر را نشان داده است. الیاف شیشه (پر نشده) نرخ خزش 0% 1.0-2.0% در هر 1000 ساعت زمان تا 5% کرنش 2500-5000 ساعت مدول الاستیک 500-700 مگاپاسکال برای الیاف شیشه 5%، میزان خزش 0.6-1.2% در ساعت/10 ساعت است. 4000-8000 ساعت و مدول 700-900 مگاپاسکال است. برای الیاف شیشه 10 درصد، سرعت خزش 0.3-0.8 درصد در 1000 ساعت، زمان تا 5 درصد کرنش 6000-15000 ساعت، و مدول 900-1200 مگاپاسکال. برای 15% نرخ خزش الیاف شیشه 0.2-0.5% در 1000 ساعت، زمان تا کرنش 5% 10000-25000 ساعت و مدول 1200-1500 مگاپاسکال است. برای فیبر شیشه ای 20 درصد، سرعت خزش 0.1-0.3 درصد در 1000 ساعت، زمان تا کرنش 5 درصد 15000-40000 ساعت و مدول 1500-1800 مگاپاسکال است.

راهنمای انتخاب محتوای الیاف شیشه با مقاومت خزش

محتوای الیاف شیشه (%) سرعت خزش در 200 درجه (%/1000 ساعت) زمان تا 5% کرنش (h) مدول الاستیک (MPa) توصیه شده برای سرویس 200 درجه 0 1.0-2.0 2،500-5،000 500-700 خیر
5 0.6-1.2 4,000-8,000 700-900 محدود 10 0.3-0.8 6,000-15,000 900-1,200 بله (منقطع) 15 0.2-0.5 10,000-25,000 1,200-1,500 بله (پیوسته) 20 0.1-0.3 15,000-1500 بله (پیوسته) بله (عملکرد بالا)
ملاحظات مهندسی Glass-PFA filled -

PFA پر شده از{0}شیشه مقاومت شیمیایی را در برخی محیط‌ها کاهش داده است (HF، قلیاهای قوی در دمای بالا). الیاف شیشه سطحی ناهموار ایجاد می کنند و ممکن است باعث ایجاد رسوب شوند. CTE با محتوای شیشه کاهش می یابد و عدم تطابق در انبساط حرارتی را کاهش می دهد. رسانایی گرمایی کمی 15% افزایش می‌دهد-PFA پر از شیشه برای سرویس 200 درجه در تنش حلقه‌ای 3 مگاپاسکال توصیه می‌شود.

مشخصات مشخص شده است

برای یک لوله بخاری PFA در 200 درجه و تنش حلقه 3 مگاپاسکال، 15٪ PFA پر از الیاف شیشه را مشخص کنید تا سرعت خزش را به 0.2-0.5٪ در 1000 ساعت کاهش دهید. مهندس یک تقویت کننده فیبر شیشه ای را برای بهبود مقاومت در برابر خزش اضافه می کند.