A all y Defnydd o Gorchudd Plasma-PFA wedi'i Chwistrellu ar Wyneb Metel Ddarparu Gwell Ymwrthedd Crafu na thiwbiau PFA Allwthiol?

Mewn gwasanaeth slyri sgraffiniol (mwynglawdd, gweithgynhyrchu lliw, trin catalydd) bydd gwainiau gwresogydd PFA yn treulio yn y pen draw. Caledwch nodweddiadol tiwbiau PFA allwthiol yw 65-68 Shore D. Cyfradd erydiad yw 0.1-1.0 mm/flwyddyn yn dibynnu ar gyflymder gronynnau. Mae'r gorchudd PFA wedi'i chwistrellu â phlasma ar swbstrad metel (ee dur carbon neu ddur di-staen) yn arddangos caledwch o 70–75 Shore D ac mae'r gyfradd erydiad yn gostwng 40-60% o dan yr un amodau slyri. Mae'r caledwch mwyaf oherwydd oeri cyflym diferion PFA tawdd yn ystod chwistrellu plasma, gan arwain at ficrostrwythur hynod grisialaidd, trwchus gyda llai o gyfaint rhydd. Fodd bynnag, mae mandylledd haenau wedi'u chwistrellu â phlasma (1-5%) yn fwy na thiwbiau allwthiol (<0.1%), and harsh chemicals can penetrate them more easily. Plasma-sprayed PFA gives prolonged wear life for abrasive service with mild chemical assault. When permeation is important in aggressive chemical service, extruded PFA is recommended over even the higher erosion.

Cymharu Microstrwythur a Chaledwch:
Mae tiwbiau PFA allwthiol yn cael eu gwneud trwy allwthio toddi ac oeri araf i strwythur lled-grisialog (crisialedd 45-50%) gyda spherulites 5-15 µm. Mae'r powdr PFA tawdd yn cael ei atomeiddio gan blasma 3000 gradd a'i adneuo ar swbstrad metel. Mae'r defnynnau'n oeri ar gyfraddau o 10^5-10^6 gradd/eiliad, gan arwain at adeiledd lamellar gyda chrisialedd o hyd at 70% a chaledwch 70-75 Shore D. Mae esboniad o'r cynnydd mewn caledwch fel a ganlyn: (1) mae crisialu uwch yn arwain at gyfnod amorffaidd llai cydymffurfiol; (2) dirwy lamellae rhwystro lluosogi torri asgwrn; (3) straen gweddilliol yn cael ei ymgorffori gan oeri cyflym.

Ond mae gan y strwythur lamellar fylchau rhwng-splat (mandylledd o 1–5%). Ar gyfer gronynnau sgraffiniol, mae ymwrthedd torri'r arwyneb caled yn arwain at gyfradd erydu is. Mae'r tyllau yn darparu trylediad cyflym ar gyfer treiddiad cemegol. Gall gorchudd chwistrellu plasma 1.0 mm o drwch fod â threiddiad sy'n cyfateb i 0.2 mm o PFA allwthiol.

Cymhariaeth Gwrthsafiad Crafu (slyri o dywod silica, 2 m/s, 80 gradd)
Trwch Deunydd (mm) Caledwch (Y Traeth D) Crisialedd (%) Cyfradd erydiad (mm/y)Cyfraddau Treiddiad Cymharol Modd cyffredin o fethiant
PFA allwthiol (safonol) 2.0 65-68 45-50 0.30 1.0x (gwaelodlin) Teneuo gan erydiad.
PFA allwthiol (uchel-Mw) 2.0 66–69 48–52 0.25 0.8x Teneuo erydiad
PFA allwthiol (annealed) 2.0 67–70 55–60 0.20 0.7x Teneuo erydiad
PFA wedi'i chwistrellu â plasma (fel y'i chwistrellwyd) 1.0 (ar fetel) 70-73 60-65 0.10-0.15 5-10x Treiddiad i graidd metel
Plasma wedi'i chwistrellu ynghyd â seliwr 1.0 + seliwr 70-73 60-65 0.10-0.15 1.5-2xdirywiad y seliwr
Plasma-wedi'i chwistrellu + trwchus (2mm) 2.0 (ar fetel) 70–73 60–65 0.10–0.15 5–10x (mandyllau o hyd) Erydiad mawr ar ôl cyswllt mandyllau
Plasma wedi'i chwistrellu PFA + metel wrth gefn (craidd wedi'i warchod) 0.5 (PFA ar graidd metel)70-73 60-65 0.10-0.15 Amh (craidd metel wedi'i gysgodi gan PFA? Na, metel yw craidd) cyrydiad metel os bydd cotio'n methu
Os yw eich hyfforddiant yn cynnwys data hyd at Hydref 2023.
Y defnydd gorau posibl o PFA wedi'i chwistrellu â phlasma yw:

Gwasanaeth heb fod yn gemegol gyda sgraffinyddion: Tywod, lludw, prosesu mwynau mewn slyri dŵr (pH 6-8). Mae'r caledwch cynyddol yn ymestyn bywyd gan ffactor o 2-3 ×.

Ar gyfer gwasanaeth tymheredd isel (<100°C): Thermal expansion stress is decreased, which reduces the possibility of coating delamination.

Mae chwistrellu plasma yn paentio arwynebau mewnol tiwbiau neu siapiau cymhleth o wresogyddion bach lle mae allwthio yn amhosibl.

Pan fydd PFA Allwthiol Yn Well
Mae PFA allwthiol yn dal yn well ar gyfer:

sylweddau ymosodol (asidau, cloridau, toddyddion) Mae mandylledd isel yn cyfyngu ar y llwybr i graidd metel

High temperature service (>120 gradd : Gall haenau wedi'u chwistrellu â plasma ddadlamu oherwydd diffyg cyfatebiaeth mewn ehangiad thermol (CTE metel 15-17 ppm / gradd; PFA 110-120 ppm / gradd).

Thick walled needs (>2 mm) Plasma chwistrellu haenau trwchus (2-3 mm) yn heriol ac yn dueddol o dorri.

Gwresogyddion hyblyg neu gludadwy: Mae gorchudd plasma yn frau a bydd yn chwalu wrth blygu.

Gweithrediadau'r Byd Go Iawn
Os bydd PFA wedi'i chwistrellu â phlasma yn cael ei ddewis ar gyfer gwresogydd:

Gorchudd sêl: Llenwch y mandyllau gyda haen denau (10-20 μm) o farnais fflworopolymer neu PFA amorffaidd trwy araen dip. Mae hyn yn lleihau treiddiad 5-10 ×.

Defnyddio craidd metel sy'n gwrthsefyll cyrydiad: Rhaid i'r craidd metel (ee titaniwm) wrthsefyll y cemegyn am gyfnod byr, pe bai'r cotio yn torri tir newydd.

Gwisgwch Dangosydd: Oes Mewnosod haen fetel denau 70% o drwch cotio. Pan fydd yr haen hon yn cael ei gwisgo gan sgraffinio, mae toriad yn ei pharhad yn nodi y dylid ei disodli.

Maes Enghreifftiol
Defnyddiodd busnes mwyngloddio wresogyddion PFA allwthiol wal 2 mm mewn slyri tywod silica 200 μm, 3 m/s. Parhaodd y gwresogyddion 18 mis cyn iddynt erydu drwodd. Fe wnaethant newid i PFA wedi'i chwistrellu â phlasma (1.5 mm ar graidd titaniwm, wedi'i selio â farnais FEP). Erydiad Codwyd bywyd i 36 mis (2 ×). Pan ymestyn mandyllau i'r metel, roedd y craidd titaniwm atal methiant. Mae'r gwresogyddion wedi'u chwistrellu â phlasma 2 × yn ddrytach (2,000 o'i gymharu â 2,000 o'i gymharu â 1,000), ond wedi para 2 × yn hirach felly mae cost cylch oes yr un fath. Y fantais fwyaf oedd y gostyngiad mewn amser segur (1 newid mewn 3 blynedd yn erbyn. 1 newid mewn 1.5 mlynedd).

Casgliad: Plasma-PFA wedi'i chwistrellu yn darparu ymwrthedd crafiad uwch ar gyfer gwasanaeth cemegol ysgafn
Mae haenau PFA wedi'u chwistrellu â plasma ar swbstrad metel yn dangos caledwch o 70-75 Shore D (o'i gymharu â 65-68 ar gyfer PFA allwthiol) ac yn lleihau'r cyfraddau erydiad 40-60% mewn slyri sgraffiniol. Fodd bynnag, mae'r gorchudd yn fandyllog (1-5%) gan arwain at gynnydd o 5-10 × mewn treiddiad cemegol na PFA allwthiol. Mae PFA wedi'i chwistrellu â phlasma ar gyfer gwasanaeth sgraffiniol gyda chemegau ysgafn (slyri dŵr, pH niwtral) yn gwella bywyd gwresogydd 2-3X. Ar gyfer gwasanaeth cemegol difrifol (asidau, cloridau), mae athreiddedd is y PFA allwthiol yn bwysicach na'i wrthwynebiad crafiadau tlotach. Dewiswch yn seiliedig ar y modd methiant dominyddol: erydiad (plasma chwistrellu) neu dreiddiad (allwthiol). Am oes hir o dan amodau eithafol, ystyriwch hybrid: tiwb PFA allwthiol gyda chefn metel, neu lawes gwisgo y gellir ei newid dros PFA allwthiol. Cemegol yw treiddiad. Mecanyddol yn abrasion. Yn gyntaf lladd yr un trech.