Може ли употреба плазма{0}}напрсканог ПФА премаза на металној површини да обезбеди бољу отпорност на абразију од екструдиране ПФА цеви?

У раду са абразивним раствором (рудник, производња боја, руковање катализатором) омотачи ПФА грејача ће се на крају истрошити. Типична тврдоћа екструдираних ПФА цеви је 65-68 Схоре Д. Стопа ерозије је 0,1-1,0 мм/годишње у зависности од брзине честица. Плазма распршен ПФА премаз на металној подлози (нпр. угљенични челик или нерђајући челик) показује тврдоћу од 70–75 Схоре Д, а стопа ерозије се смањује за 40–60% под истим условима суспензије. Већа тврдоћа је због брзог хлађења растопљених капљица ПФА током распршивања плазме, што резултира високо кристалном, густом микроструктуром са смањеном слободном запремином. Међутим, порозност премаза прсканих плазмом (1–5%) је већа од порозности екструдираних цеви (<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.

Поређење микроструктуре и тврдоће:
Екструдирана ПФА цев је направљена екструзијом растопа и спорим хлађењем до полукристалне структуре (45-50% кристалности) са 5-15 µм сферулитима. Растопљени ПФА прах се атомизује плазмом од 3000 степени и наноси на металну подлогу. Капљице се хладе брзином од 10^5-10^6 степени/сец, што доводи до ламеларне структуре са кристалином до 70% и тврдоћом 70-75 по Шору Д. Објашњење повећања тврдоће је следеће: (1) већа кристалност резултира мање компатибилном аморфном фазом; (2) фине ламеле ометају ширење лома; (3) заостало напрезање се уграђује брзим хлађењем.

Али ламеларна структура има међу{0}}размаке (порозност од 1–5%). За абразивне честице, отпорност на сечење тврде површине доводи до смањене стопе ерозије. Рупе обезбеђују брзу дифузију за хемијску пермеацију. Плазма прскани премаз дебљине 1,0 мм може имати пенетрацију еквивалентну 0,2 мм екструдираног ПФА.

Поређење отпорности на абразију (муста силика песка, 2 м/с, 80 степени)
Дебљина материјала (мм) Тврдоћа (Схоре Д) Кристалинитет (%) Стопа ерозије (мм/год) Релативна стопа пропусности Уобичајени начин квара
Екструдирана ПФА (стандардна) 2.0 65-68 45-50 0.30 1.0к (основна) Разређивање ерозијом.
Екструдирани ПФА (високи-Мв) 2.0 66–69 48–52 0.25 0.8 к Разређивање ерозије
Екструдирани ПФА (жарени) 2.0 67–70 55–60 0.20 0.7 к Разређивање ерозије
ПФА распршен плазмом (као што је распршен) 1.0 (на метал) 70-73 60-65 0.10-0.15 5-10к Пермеација до металног језгра
Плазма прскана плус заптивач 1.0 + заптивач 70-73 60-65 0.10-0.15 1.5-2 к пропадање заптивача
Плазма-напрскана + дебљина (2мм) 2.0 (на металу) 70–73 60–65 0.10–0.15 5–10к (поре и даље) Велика ерозија након везе са порама
ПФА прскана плазмом + метална резервна копија (заштићено језгро) 0,5 (ПФА на металном језгру)70-73 60-65 0.10-0.15 Н/А (метално језгро заштићено ПФА? Не, језгро је метално) корозија метала у случају квара премаза
Ако ваша обука укључује податке до октобра 2023.
Оптимална примена плазма прсканог ПФА је:

Не-услуге са абразивним средствима: песак, летећи пепео, обрада минерала у воденој каши (пХ 6-8). Повећана тврдоћа продужава живот за фактор 2-3×.

За сервис на ниским температурама (<100°C): Thermal expansion stress is decreased, which reduces the possibility of coating delamination.

Плазма прскањем фарбају се унутрашње површине цеви или сложени облици малих грејача где је екструзија немогућа.

Када је екструдирани ПФА супериоран
Екструдирани ПФА је и даље пожељнији за:

агресивне супстанце (киселине, хлориди, растварачи) Мала порозност ограничава пролаз до металног језгра

High temperature service (>120 степени): Плазма прскани премази могу да се раслоје због неусклађености термичког ширења (ЦТЕ метала 15-17 ппм/степен; ПФА 110-120 ппм/степен).

Thick walled needs (>2 мм) Плазма прскање дебелих слојева (2-3 мм) је изазовно и склоно ломљењу.

Флексибилни или преносиви грејачи: Плазма премаз је крхак и разбиће се када се савија.

Реал Ворлд Имплементатионс
Ако је за грејач изабран ПФА{0}}прскани плазма:

Заптивање премаза: Попуните поре танким (10–20 μм) слојем флуорополимерног лака или аморфног ПФА премазом потапањем-. Ово смањује пенетрацију за 5-10×.

Користите метално језгро отпорно на корозију: Метално језгро (нпр. титанијум) мора бити краткотрајно отпорно на хемикалије, уколико дође до продора премаза.

Индикатор хабања: Да Уградите танак метални слој 70% дебљине премаза. Када се овај слој истроши абразијом, прекид његовог континуитета указује на то да га треба заменити.

Пример поља
Рударско предузеће је користило 2 мм зидне екструдиране ПФА грејаче у 200 μм, 3 м/с силицијум песка. Грејалице су издржале 18 месеци пре него што су еродирале. Прешли су на ПФА распршен плазмом (1,5 мм на титанијумском језгру, запечаћен ФЕП лаком). Живот ерозије је повећан на 36 месеци (2×). Када су се поре прошириле на метал, титанијумско језгро је спречило квар. Грејачи{12}}прскани плазмом су 2 пута скупљи (2.000 наспрам 2.000 наспрам 1.000), али су трајали 2к дуже, тако да су трошкови животног{21}}циклуса идентични. Највећа предност је било смањење времена застоја (1 промена у 3 године у односу на. 1 промена за 1,5 године).

Закључак: Плазма{0}}ПФА прскана ПФА обезбеђује побољшану отпорност на абразију за благе хемијске услуге
Плазма{0}}напрскани ПФА премази на металној подлози показују тврдоћу од 70-75 Схоре Д (у поређењу са 65-68 за екструдирани ПФА) и смањују стопе ерозије за 40-60% у абразивним суспензијама. Међутим, премаз је порозан (1–5%), што резултира 5–10к повећањем хемијске пенетрације у односу на екструдирани ПФА. ПФА распршен плазмом за абразивну употребу са благим хемикалијама (водена каша, неутрални пХ) продужава век трајања грејача 2-3Кс. За тешке хемијске услуге (киселине, хлориди), нижа пермеабилност екструдираног ПФА је важнија од његове слабије отпорности на абразију. Изаберите на основу доминантног начина квара: ерозија (прскана плазма) или пермеација (екструдирана). За дуг животни век у екстремним условима, размислите о хибриду: екструдирана ПФА цев са металном подлогом или заменљиви хабајући рукав преко екструдираног ПФА. Хемикалија је пенетрација. Механичка је абразија. Прво убијте доминантног.