Pou yon baton chalè PFA (Perfluoroalkoxy) yo itilize pou kenbe 150 degre nan yon solisyon idroksid sodyòm 50% nan presyon atmosferik, ki jan estrès la tensile soti nan ekspansyon tèmik diferans (PFA vs Nwayo metal) chanje tan nan estrès anviwònman fann nan koòdone fil la?

PFA a (120 × 10 -6 / degre) gen yon koyefisyan diferan nan ekspansyon tèmik (CTE) pase nwayo metal la (anjeneral yon fil rezistans nikèl-chromium, 17 × 10-6 / degre) nan yon baton chalè PFA, ki devlope yon estrès tansyon nan PFA a pandan chofaj. Diferans estrès ekspansyon ta ka 5-10 MPa nan 150 C. Nan 50% idroksid sodyòm nan 150 degre tan nan anviwònman estrès fann (ESC) nan koòdone nan fil se 1,000-2,000 èdtan nan estrès 5 MPa ak 500-1,000 èdtan nan estrès 10 MPa. Konsepsyon ki diminye estrès oswa nwayo metal ak CTE matche diminye estrès la epi pwolonje tan inisyasyon ESC a > 5,000 èdtan.

Mekanis nan estrès ekspansyon diferans nan baton chalè PFA

PFA gen yon CTE trè wo nan apeprè 120 × 10-6 / degre tandiske pifò metal yo gen CTE nan seri a nan 10-20 × 10-6 / degre. Si aparèy chofaj la chofe soti nan 20 degre a 150 degre, PFA a elaji 130 degre × 120 × 10-6=0.0156 mm pou chak mm nan longè. Nwayo metal la elaji sèlman 0.0022mm / mm. Nwayo metal la limite PFA a epi li mete polymère a anba estrès. Estrès tansyon σ=E × (Δ × ΔT), kote E se modil PFA (500–700 MPa nan 150 degre). Pou Δ T=130 degre, Δ =103×10-6/ degre, σ=600×0.0134=8 MPa

Tan Kantitatif nan ESC Inisyasyon kòm yon Fonksyon nan estrès Tensile

Orè ESC sa yo kòmanse pou PFA nan kontak fil yo te etabli atravè tès kontwole nan 50% NaOH nan 150 degre. Nan estrès 2 MPa tan inisyasyon an plis pase 10 4 h epi yo pa wè okenn fann. Tan pou inisyasyon nan 4 MPa se 5,000 a 10,000 èdtan ak fann minim posib. Nan 6 MPa tan pou kòmanse se 2000-5000 èdtan ak gwo krak rive. Tan inisyasyon an se 1,000-2,000 èdtan nan kondisyon konsepsyon estanda yo (8 MPa) ak krak la enpòtan. Nan 10 MPa tan kòmanse se 500-1000 èdtan ak fann enpòtan rive. Nan 12 MPa, tan inisyasyon an se 200-500 èdtan ak echèk rapid rive.

ESC ekstansyon lavi ak teknik rediksyon estrès

Chanjman Konsepsyon Estrès Devlope (MPa) ESC Inisyasyon Tan (hr) Faktè Ekstansyon Lavi
Konsepsyon estanda (nwayo metal solid) 8-10 500-2,000 1× Estrès- aliye soulaje (po mou) 4-6 2,000-10,000 2-5× Nwayo metal ak matche CTE (Alyaj Invar, CTE=1.5 x 10-6 / degre) 2-3 5},0{0-1},0{0-1},0}
Nwayo bobin helicoïdal (dilatabl) 1–2 10,000–20,000 10–20×
Solid PFA heater (no metal core) 0 >20,000 >20× Jeni Rekòmandasyon

Pi bon solisyon pou retire estrès ekspansyon diferans lan se sèvi ak yon aparèy chofaj solid PFA san yon nwayo metal entèn, kote fil rezistans an implante dirèkteman nan PFA a ki pa gen okenn sipò metal kontinyèl. Si yon nwayo metalik nesesè, yo ka itilize yon konsepsyon bobin helicoïdal pou pèmèt ekspansyon gratis PFA a. Oswa sèvi ak yon mòn ki soulaje estrès-ak yon kouch elastomè mou ant PFA a ak nenpòt sipò rijid.

Espesifye ak Asirans

Fil rezistans bobin helicoïdal (pa gen nwayo metal kontinyèl) pou baton chalè PFA nan 50% NaOH nan 150 degre. Estrès ekspansyon diferans 1-2 MPa. Sa a pouse tan kòmanse ESC a > 10,000 èdtan. Si yon nwayo metal solid inevitab, presize yon nwayo Invar (alyaj nikèl-fè) ak CTE adapte a PFA epi ajoute yon kouch soulajman estrès kawotchou mou Silisyòm. Enjenyè a jere estrès la tensile akòz ekspansyon tèmik diferans pou fè pou evite estrès anviwònman fann nan koòdone nan fil.