كيف يغير معدل التبريد بعد البثق (إخماد الماء مقابل تبريد الهواء) لأنبوب سخان PFA درجة التبلور والمقاومة اللاحقة للتكسير الإجهادي في 98% من حمض الكبريتيك عند 120 درجة؟
ترك رسالة
يتم تصنيع أنابيب سخان PFA (البيرفلوروألكوكسي) عن طريق البثق. يحدد معدل التبريد بعد البثق درجة التبلور. يؤدي تبريد الماء إلى إنتاج PFA غير متبلور ذو تبلور منخفض (10-20%)، بينما ينتج تبريد الهواء PFA شبه - بلوري عالي التبلور (40-50%). في 98٪ من حمض الكبريتيك عند 120 درجة، يتمتع PFA غير المتبلور بمقاومة أعلى لتكسير الإجهاد البيئي لأن الهيكل غير المتبلور أكثر مرونة ويمكنه امتصاص الإجهاد دون تكسير. يحتوي PFA المروي بالماء على وقت أطول لبدء صدع الإجهاد بمقدار 3-5 مرات من PFA المبرد بالهواء.
آلية تأثير البلورة على التكسير الإجهادي
يحتوي -PFA شبه البلوري على بلورات صفائحية تعمل كنقاط تركيز الإجهاد. تحت الضغط المطبق أو المتبقي في البيئات العدوانية، تبدأ الشقوق عند الحدود البلورية. لا يحتوي PFA غير المتبلور على مثل هذه المناطق البلورية، لذلك يتم توزيع الضغط بشكل أكثر توازناً. يتبع معدل انتشار الشقوق: da/dt ∝ (البلورية)^1.5. يؤدي ارتفاع التبلور إلى تكسير أسرع.
مقاومة تصدع الإجهاد الكمي كدالة لمعدل التبريد
الاختبارات المضبوطة في 98% H₂SO₄ عند 120 درجة عند 50% من إجهاد الخضوع قد أثبتت ما يلي بالنسبة لـ PFA. بالنسبة للماء-المروي PFA (التبلور 10-20%، غير متبلور)، يكون وقت بدء صدع الإجهاد هو 1000-2000 ساعة، ويكون التشقق في حده الأدنى. بالنسبة للهواء-PFA المبرد (نسبة البلورة 40-50%، شبه بلوري)، فإن وقت البدء هو 200-400 ساعة، ويكون التشقق شديدًا. بالنسبة لـ PFA المبرد ببطء (البلورية 50-60٪)، فإن وقت البدء هو 50-150 ساعة، ويكون التكسير سريعًا. بالنسبة لـ PFA الملدن (البلورية 60-70%)، وقت البدء هو<50 hours, and cracking is immediate.
دليل اختيار معدل التبريد والبلورة
| طريقة التبريد | درجة التبلور (٪) | وقت بدء صدع الإجهاد (ساعات) | يوصى به بنسبة 98% من H₂SO₄ |
|---|---|---|---|
| إخماد الماء | 10-20 | 1,000-2,000 | نعم |
| الهواء بارد | 40-50 | 200-400 | لا |
| بارد بطيء | 50-60 | 50-150 | لا |
| صلب | 60-70 | <50 | لا |
صنع مواصفات مستنيرة
بالنسبة لأنبوب سخان PFA في 98% من حمض الكبريتيك عند 120 درجة، حدد تبريد الماء بعد البثق لتحقيق تبلور منخفض (10-20%). ومن خلال التحكم في معدل التبريد، يزيد المهندس من مقاومة التشقق الناتج عن الإجهاد البيئي.
