Sức căng bề mặt quá mức của chất lỏng xử lý làm tăng tốc độ ăn mòn nồng độ kẽ hở trên lò sưởi ngâm PTFE

Sức căng bề mặt cao cho phép thu giữ chất lỏng bên trong các khe hở và khối bề mặt nhỏ

Một số công thức hóa học tạo ra chất lỏng xử lý có sức căng bề mặt tăng cao. Chất lỏng như vậy có xu hướng bám chặt vào các vi-kẽ hở, vết lõm trên bề mặt và đường nối khuôn của lò sưởi ngâm PTFE. Chất lỏng bị mắc kẹt bên trong những khoảng trống hẹp không thể trao đổi tự do với dung dịch bể chứa lớn. Việc gia nhiệt liên tục sẽ kích hoạt sự bay hơi dung môi và đẩy nồng độ ion ăn mòn lên mức cực cao trong các kẽ hở hạn chế. Bộ gia nhiệt hoạt động trong các giải pháp có độ căng-bề mặt{6}}thấp duy trì sự trao đổi chất lỏng tự do ở tất cả các đặc điểm bề mặt và giữ lại ma trận fluoropolymer nguyên vẹn. Việc giam giữ kẽ hở dài hạn-thiết lập đường dẫn thâm nhập ổn định cho phương tiện tập trung. Sự kết hợp giữa ăn mòn làm giàu kẽ hở và ứng suất nhiệt theo chu kỳ gây ra sự mỏng đi{10}}thành hình hố phân tán và sự suy giảm dần dần lớp cách nhiệt của lò sưởi ngâm PTFE.

Các thử nghiệm so sánh trong phòng thí nghiệm cho thấy lò sưởi ngâm PTFE hoạt động dưới sức căng bề mặt chất lỏng được điều chỉnh phù hợp duy trì tuổi thọ ổn định từ 18–24 tháng. Máy sưởi tiếp xúc với chất lỏng có sức căng bề mặt-cao-có kẽ hở giãn nở nhanh chóng trong vòng 10 tháng. Bài viết này phân tích cơ chế phân hủy hỗn hợp các kẽ hở do lực căng-sức căng-bề mặt, minh họa sự cân bằng-giữa việc quản lý công thức chất lỏng được đơn giản hóa và khả năng bảo vệ chống ăn mòn-kẽ hở{11}}và cung cấp các tiêu chuẩn phù hợp-rủi ro được phân loại.

Kỹ thuật cốt lõi Sự cân bằng-giữa công thức chất lỏng không được điều chỉnh và kiểm soát sự xuống cấp của kẽ hở

Việc bỏ qua việc điều chỉnh sức căng bề mặt giúp giảm chi phí mua phụ gia hóa học, tuy nhiên,-chất lỏng có sức căng cao bị khóa bên trong các kẽ hở bề mặt và tạo ra các vùng ăn mòn tập trung dai dẳng trên lò sưởi ngâm PTFE. Việc bổ sung các chất làm ướt thích hợp về cơ bản sẽ cải thiện khả năng di chuyển của chất lỏng bên trong các khoảng trống vi mô-, nhưng làm thay đổi thành phần bể và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý phôi. Lò sưởi ngâm PTFE trên tường-đồng nhất tiêu chuẩn thiếu đường gia cố-liên kết chéo-có kẽ hở. Các chu trình cô đặc và bay hơi lặp đi lặp lại nhanh chóng biến các khuyết tật kẽ hở bị cô lập thành mạng lưới hố dưới bề mặt được kết nối với nhau.

Bảng rủi ro ăn mòn kẽ hở & mức độ căng thẳng bề mặt cao & lò sưởi ngâm PTFE

Cơ chế tập trung ion và phân hủy nhiệt kép

Chất lỏng có sức căng bề mặt cao bám dính chắc chắn bên trong tất cả các kẽ hở vi-trên lò sưởi ngâm PTFE. Chất lỏng khối lượng lớn không thể chảy vào những không gian hẹp này để làm loãng các thành phần ăn mòn bị mắc kẹt. Khi đun nóng liên tục, các thành phần dễ bay hơi bay hơi liên tục, làm tăng mật độ ion bên trong các kẽ hở. Chu kỳ làm nóng-làm mát lặp đi lặp lại sẽ kéo các khoảng trống có kẽ hở sâu hơn vào ma trận. Phương tiện tích cực tập trung xâm nhập vào bề mặt giữa lớp vỏ PTFE bên ngoài bị ăn mòn và chất độn cách nhiệt bên trong. Dư lượng muối dẫn điện tích tụ trong các rãnh kẽ hở, tạo thành các đường rò rỉ vĩnh viễn làm giảm dần điện trở cách điện trong các chu kỳ vận hành.

Các kẽ hở bị rỗ tăng cường hơn nữa khả năng lưu giữ chất lỏng, làm giảm khả năng tích tụ ion và hình thành chu trình suy thoái tự-tăng tốc. Thiệt hại nghiêm trọng có xu hướng phân bố dọc theo các đường nối khuôn và các rãnh bề mặt của lò sưởi ngâm PTFE.

Mối nguy sản xuất

Các khuyết tật lỗ thành cụm làm suy giảm hiệu suất cách nhiệt của lò sưởi ngâm PTFE và gây ra tình trạng ngừng hoạt động bảo vệ rò rỉ ngẫu nhiên, làm gián đoạn quá trình sản xuất xử lý bề mặt liên tục. Trầm tích bị giữ lại bên trong các hố tạo ra các rào cản nhiệt riêng biệt và các điểm nóng cục bộ, dẫn đến kết quả xử lý phôi không nhất quán và khối lượng phế liệu cao hơn. Việc đào sâu hố dần dần cuối cùng tạo thành các lỗ xuyên, gây ra đoản mạch một phần-mạch cục bộ và hỏng bộ sưởi không thể khắc phục được. Các mảnh PTFE nhỏ, giòn tách ra khỏi thành hố và làm nhiễm bẩn chất lỏng xử lý, gây ra các khuyết tật vi hạt trên nền kim loại và bảng mạch chính xác.

Giải pháp phù hợp giảm nhẹ

Dây chuyền sản xuất có độ lệch-độ căng-thấp với công thức chất lỏng ổn định có thể triển khai lò sưởi ngâm PTFE đúc tiêu chuẩn; tiến hành kiểm tra sức căng bề mặt định kỳ của bể xử lý. Hội thảo có độ rủi ro trung bình chọn lò sưởi nhúng PTFE trên tường có-liên kết chéo-dày trung bình được bảo vệ-trung bình với các bề mặt đúc có độ chính xác-mịn hơn để giảm thiểu các hốc bẫy chất lỏng. Dây chuyền sản xuất sử dụng hỗn hợp hóa chất có độ căng bề mặt-vốn cao phải trang bị lò sưởi ngâm PTFE đúc sẵn-liên kết chéo dày-kẽ hở{12}}nồng độ-cao liền mạch để chịu được sự tấn công làm giàu kẽ hở dai dẳng. Quy tắc vận hành phụ trợ: thường xuyên theo dõi sức căng bề mặt bể; chọn các biến thể bộ gia nhiệt bề mặt nhẵn-khiếm khuyết thấp{16}}; xả kỹ bề mặt lò sưởi trong quá trình bảo trì bể để loại bỏ chất lỏng bị mắc kẹt bên trong các kẽ hở.

Phần kết luận

Ăn mòn kẽ hở do sức căng bề mặt cao khác biệt rõ ràng với xói mòn ngâm đồng đều. Thiệt hại chủ yếu bắt nguồn từ các vết lõm trên bề mặt và các đường nối khuôn, nơi khả năng di chuyển của chất lỏng bị hạn chế nghiêm trọng. Lò sưởi ngâm PTFE có thành mỏng-thông thường không thể chống lại sự tấn công hóa học dai dẳng được kích hoạt bởi các ion đậm đặc liên tục trong các khoảng trống vi mô-bịt kín. Việc điều chỉnh công thức chất lỏng để đạt được đặc tính làm ướt phù hợp sẽ mang lại biện pháp phòng ngừa đơn giản nhất. Các nhà hóa học và người quản lý thiết bị cần phối hợp điều chỉnh thông số bể để tránh những tác dụng phụ ngoài ý muốn đối với cả chất lượng phôi và tuổi thọ của bộ phận gia nhiệt.