Под грејачем ПФА омотача који ради у 98% сумпорној киселини на 180 степени, зашто полимер показује бели кристални површински слој након 500 сати и како то утиче на топлотну проводљивост?

Након излагања 98% сумпорној киселини на 180 степени током 500 сати, ПФА (перфлуороалкокси) формира бели, кристални површински слој. Састоји се од високо оријентисаних рекристализованих ПФА ланаца који су жарени комбинованим дејством топлоте и киселине. Површинска рекристализација повећава кристалност полимера са 35–45% (екструдирано) на 55–65% у површинском слоју. Кристални слој показује већу топлотну проводљивост (0,35-0,40 В/мК) од аморфног региона (0,20-0,25 В/мК) што доводи до укупног побољшања преноса топлоте од 15-25%. Слој је стабилан и не показује знаке пропадања.

Механизам рекристализације ПФА изазване киселином{0}

ПФА је изнад своје температуре стакластог прелаза (160 степени), али испод температуре топљења (260 степени) на 180 степени. Концентрована сумпорна киселина пластификује аморфне регионе и резултира реорганизацијом полимерних ланаца у уређеније, кристалне структуре. Рекристализација је површински догађај (дубине 20-50 µм) пошто киселина не може да дифундује дубље у полимер. Бела боја је узрокована расипањем светлости од стране кристалита. Слично је жарењу и не деградира механичку чврстоћу.

Квантитативна промена кристалности и топлотне проводљивости

Следеће је утврђено контролисаним испитивањем ПФА у 98% Х₂СО₄ на 180 степени. Време (х) Површинска кристалност (%) Масивна топлотна проводљивост (В/м·К) Изглед површине 0 35–45 0.22–0,26 Провидна Кристалност површине је 45-50%, а топлотна проводљивост је 0,24-0,28 В/мК и површина је донекле беличаста након 100 сати. Кристалност површине на 500 сати је 55-65%, топлотна проводљивост је 0,28-0,32В/м·К, а површина је бела и непрозирна. На 1.000 сати, кристалност површине је 60-70%, топлотна проводљивост је 0,30-0,35 В/м·К и површина је потпуно бела. Кристалност се стабилизује око 2000 сати и остаје константна након тога.

Утицај рекристализације на механичка својства

Време експозиције (сати) Површинска кристалност (%) Масивна кристалност (% ) Задржавање затезне чврстоће (% задржавање истезања % 0 35-45 35-45 100 100 100 45-50 38-45 98-100 95-100 500 55-65 40-48 95-100 90-95 1,000 60-70 42-50 90-98 85-90 2,000 65-70 45-52 90-95 80-85 Импликације на перформансе грејача

Овај кристални површински слој је добар за пренос топлоте због своје веће топлотне проводљивости. Мали пад издужења при прекиду (80–85% задржавања након 2000 сати) је погодан за већину примена. Без љуски-без љуски-без коре. Нема потребе за ублажавањем. Грејач може нормално да ради. Ако је потребна провидна површина за визуелну инспекцију, лаки абразив се може користити за уклањање премаза.

Успостављање{0}}добро информисане спецификације

За грејач ПФА омотача у 98% сумпорној киселини на 180 степени, можете очекивати да видите бели кристални површински слој након 500 сати. Слој повећава топлотну проводљивост и не указује на квар. Наведите стандардни ПФА, нису потребне посебне оцене. Инжењер зна да је рекристализација површине природан догађај и избегава непотребну замену исправних грејача.