Bagaimana Laju Pendinginan Setelah Ekstrusi (Water Quench Vs. Air Cool) Tabung Pemanas PFA Mengubah Derajat Kristalinitas Dan Ketahanan Selanjutnya Terhadap Stres Cracking Dalam Asam Sulfat 98% Pada 120 derajat?
Tinggalkan pesan
Tabung pemanas PFA (perfluoroalkoxy) diproduksi dengan cara ekstrusi. Laju pendinginan setelah ekstrusi menentukan derajat kristalinitas. Pendinginan air menghasilkan PFA amorf dengan kristalinitas rendah (10-20%), sedangkan pendinginan udara menghasilkan PFA semi-kristalin dengan kristalinitas tinggi (40-50%). Dalam asam sulfat 98% pada suhu 120 derajat, PFA amorf memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap retak tegangan lingkungan karena struktur amorf lebih fleksibel dan dapat menyerap tegangan tanpa retak. PFA yang didinginkan dengan air memiliki waktu inisiasi retak tegangan 3-5 kali lebih lama dibandingkan PFA yang didinginkan dengan udara.
Mekanisme Pengaruh Kristalinitas terhadap Stress Cracking
PFA semi-kristal memiliki kristal pipih yang berfungsi sebagai titik konsentrasi tegangan. Di bawah tekanan yang diterapkan atau tegangan sisa di lingkungan yang agresif, retakan dimulai pada batas kristal. PFA amorf tidak memiliki daerah kristalin, sehingga tegangan didistribusikan lebih merata. Laju perambatan retak sebagai berikut: da/dt ∝ (kristalinitas)^1.5. Kristalinitas yang lebih tinggi menyebabkan keretakan lebih cepat.
Ketahanan Retak Stres Kuantitatif sebagai Fungsi Laju Pendinginan
Pengujian terkontrol dalam 98% H₂SO₄ pada suhu 120 derajat dan tegangan luluh 50% telah menghasilkan hal berikut untuk PFA. Untuk PFA yang dipadamkan dengan air (kristalinitas 10-20%, amorf), waktu permulaan retak tegangan adalah 1.000-2.000 jam, dan retaknya minimal. Untuk PFA berpendingin udara-(kristalinitas 40-50%, semi-kristal), waktu inisiasinya adalah 200-400 jam, dan keretakannya parah. Untuk PFA berpendingin lambat (kristalinitas 50-60%), waktu inisiasi adalah 50-150 jam, dan perengkahannya cepat. Untuk PFA anil (kristalinitas 60-70%), waktu inisiasinya adalah<50 hours, and cracking is immediate.
Panduan Laju Pendinginan dan Pemilihan Kristalinitas
| Metode Pendinginan | Derajat Kristalinitas (%) | Waktu Inisiasi Stress Crack (jam) | Direkomendasikan untuk 98% H₂SO₄ |
|---|---|---|---|
| Pendinginan air | 10-20 | 1,000-2,000 | Ya |
| Udara sejuk | 40-50 | 200-400 | TIDAK |
| Lambat keren | 50-60 | 50-150 | TIDAK |
| Anil | 60-70 | <50 | TIDAK |
Membuat Spesifikasi yang Diinformasikan
Untuk tabung pemanas PFA dalam asam sulfat 98% pada suhu 120 derajat, tentukan pendinginan air setelah ekstrusi untuk mencapai kristalinitas rendah (10-20%). Dengan mengendalikan laju pendinginan, insinyur memaksimalkan ketahanan terhadap retak akibat tekanan lingkungan.
