Galvaniskā korozija, ko izraisa suspendēta vadītspējīga grafīta virca
PCB grafīta pārklājums un vadošās pirmapstrādes vannas satur lielu daudzumu smalku grafīta daļiņu, kas nolobītas no sagatavēm. Šie vadošie grafīta pulveri cirkulē kopā ar šķidrumu un stingri pielīp pie PTFE iegremdējamā sildītāja ārējās virsmas. Grafīts veido neskaitāmas mikro galvaniskās šūnas ar metāla joniem elektrolītā zem vannas potenciālu starpības, radot lokālu intensīvu elektrolītisko kodināšanu. Sildītāji, kas darbojas pilnībā filtrētā šķidrumā, kas nesatur grafītu{3}}, saglabā stabilu virsmas kompaktumu, savukārt noturīgais grafīta pārklājums veido dziļas mikro{4}bedrītes. Bedres kanāli paātrina skābes un metāla jonu infiltrāciju, apvienojot galvanisko eroziju ar ķīmisko koroziju, lai izraisītu nevienmērīgu sienu retināšanu un pakāpenisku PTFE iegremdējamā sildītāja izolācijas vājināšanos.
Laboratorijas kontrasta novecošanas testi liecina, ka PTFE iegremdējamais sildītājs, kas aprīkots ar pilnīgu grafīta filtrēšanu, darbojas stabili 18–24 mēnešus. Sildītāji, kas ir pakļauti ikdienas grafīta daļiņu piesārņojumam, 10 mēnešu laikā cieš no nopietniem galvaniskiem bojājumiem. Šajā rakstā ir izstrādāti grafīta-galvaniskā-ķīmisko kompozītmateriālu noārdīšanās mehānismi, analizēti kompromisi starp vienkāršotu filtrēšanas konfigurāciju un pret-galvanisko aizsardzību, kā arī nodrošināti pret-grafīta{10}}piesārņojuma atbilstības standarti.
Galvenās inženiertehniskās izmaiņas{0}}izlaistā precīzā filtrēšanas un galvaniskās urbumu kontroles
Atceļot smalko filtru kasetnes un pagarinot filtru nomaiņas intervālus, tiek samazinātas ikdienas filtra materiālu izmaksas un apkopes darbs, tomēr suspendētās grafīta daļiņas nepārtraukti pievienojas PTFE iegremdējamajam sildītājam un izraisa mikrogalvanisko elementu kodināšanu. Daudzpakāpju precizitātes filtru un magnētisko nogulumu uztvērēju uzstādīšana pamatos pārtver grafīta pulveri un novērš vadošus piesārņojuma avotus, taču palielina ieguldījumus iekārtās un regulāru filtru tīrīšanas darbu. Standarta vienotajam-sienas PTFE iegremdējamajam sildītājam nav blīvu jonu-barjeru šķērssaites modifikācijas. Ilgtermiņa-grafīta galvaniskais uzbrukums ātri paplašina izkaisītās izolētās bedres savstarpēji savienotos pilnu{8}}virsmas defektu tīklos.
Grafīta piesārņojuma smagums un PTFE iegremdējamais sildītājs Galvaniskās erozijas riska tabula
| Grafīta vircas ekspozīcijas stundas dienā | Suspendētā grafīta masas koncentrācija | Galvaniskā punktveida noārdīšanās ātrums | Kalpošanas laiks | Ieteicamā struktūra |
|---|---|---|---|---|
| Mazāks vai vienāds ar 3 h, daudzpakāpju precīza filtrēšana | Koncentrācija ir mazāka par vai vienāda ar 0,3 g/l | Lēni reti izolēti mikro{0}}bedres | 17-23 mēneši | Standarta formēts PTFE iegremdējamais sildītājs |
| 3–7h, tikai viens rupjais filtrs | Koncentrācija 0,3-1,2g/L | Mērena kopu bedres paplašināšanās | 11-15 mēneši | Vidēja šķērs{0}}saites jonu-vairogs vidēji biezs-sienas PTFE iegremdējamais sildītājs |
| >7h, nulles grafīta filtrēšana | Concentration >1.2g/L | Ātri dziļi pārklājas bedru kopas un vietēja sienu retināšana | 4-9 mēneši | Bezšuvju augstas šķērs{0}}saites biezas-sienas pret-galvaniskais-erozijas formas PTFE iegremdēšanas sildītājs |
Dubultā galvaniskā{0}}ķīmiskā noārdīšanās mehānisms
Vadītspējīgas grafīta daļiņas pievienojas PTFE iegremdējamam sildītājam un veido vadošus pārklājuma slāņus. Iespējamās atšķirības elektrolīta piedziņas mikrogalvaniskajās reakcijās grafīta-PTFE-šķidruma trīs-fāzu saskarnēs, iegravējot sīkas bedrītes uz fluorpolimēru virsmām. Sildīšanas ciklu laikā kodīgie skābes radikāļi un smago metālu katjoni dziļi iekļūst svaigās bedres dobumos. Temperatūras maiņa paplašina bedres spraugas, ļaujot vadošajiem sāls atlikumiem iesūkties spraugās starp ārējo PTFE apvalku un iekšējo apkures izolācijas pildvielu. Vadītspējīgas nogulsnes uzkrājas izolācijas slāņos un veido pastāvīgus noplūdes kanālus, kas nepārtraukti samazina kopējo izolācijas pretestību. Nelīdzenas virsmas ar kauliņiem uztver vairāk grafīta daļiņu cirkulējošā šķidrumā, paplašinot galvaniskās pārklājuma laukumu un paātrinot caurumu veidošanos paš-pasliktināšanās ciklā. Visi nopietnie bojājumi koncentrējas uz sildītāja zonām, kas vērstas pret tiešu šķidruma strūklu, un grafīta nogulumu uzkrāšanās zonām.
Ražošanas apdraudējumi
Grafīta-izraisītas grupētas mikro-bedrītes pasliktina PTFE iegremdējamā sildītāja izolācijas pretestību un izraisa biežu noplūdes aizsardzības izslēgšanu, izjaucot nepārtrauktu vadoša pārklājuma sērijas ražošanu. Grafīta dūņas, kas ieslodzītas bedrēs, veido siltumizolējošus piesārņojuma slāņus un sloksnes- formas karstos punktus, izraisot nekonsekventu vadošās plēves viendabīgumu un lielāku sagataves lūžņu daudzumu. Progresīva lokalizēta sienu retināšana galu galā rodas caur caurumiem, izraisot lokālu īssavienojuma kļūmi- un PTFE iegremdējamā sildītāja pilnīgu nojaukšanu. Atslāņojošie, trauslie PTFE fragmenti sajaucas procesa šķidrumā un rada precīzas shēmas plates virsmas defektus.
Seku mazināšanas atbilstības risinājumi
Zema grafīta piesārņojuma tvertnes ar pilnīgu daudzpakāpju{0}}filtrāciju var izmantot standarta PTFE iegremdējamo sildītāju; uzstādiet plūsmas homogenizējošos deflektorus, lai samazinātu tiešu grafīta strūklas ietekmi uz sildītāja virsmām. Vidēja grafīta piesārņojuma ražošanas līnijas izvēlas vidēju šķērs-saites jonu-vairogu vidēji biezs-sienu PTFE iegremdējamais sildītājs ar blīvu, kompaktu ārējo slāni, lai bloķētu jonu iekļūšanu galvaniskajās bedrēs. Masveida ražošanas līnijām ar ilgstošu-nefiltrētu grafīta suspensiju ir jāaprīko bezšuvju augstas šķērssaites-sienu biezas-sienas pret-galvaniskās-erozijas formas PTFE iegremdēšanas sildītājs, lai izturētu noturīgu vadītspējīgu daļiņu izraisītu elektrolītisko punktu veidošanos. Ekspluatācijas palīgnoteikumi: grafīta pulvera noņemšanai izmantojiet smalko maisu filtrus un nogulšņu nostādināšanas tvertnes; saīsināt filtra nomaiņas ciklu, lai novērstu filtra bloķēšanu un grafīta koncentrācijas pieaugumu; noregulējiet sūkņa plūsmas ātrumu, lai vājinātu grafīta berzes saķeri ar sildītāja virsmām.
Secinājums
Klasterizētas dziļas mikro{0}}bedrītes un nevienmērīga lokalizēta PTFE iegremdējamā sildītāja sienu atšķaidīšana ar vadošu grafīta daļiņu piesārņojumu, ko izraisa savienota mikrogalvanisko elementu elektrolītiskā erozija un paātrināta korozīvo jonu infiltrācija bedrēs, nevis vienmērīga dabiskā novecošanās tīrās zemas{1}}vadītspējas vannās. Parastajam ne-šķērssavienotajam plānsienu-PTFE iegremdējamajam sildītājam trūkst blīvu jonu-vairoga šķērssavienojuma-pastiprinājuma, lai tas izturētu ilgstošu-vadoša grafīta galvanisko uzbrukumu. Ieviešot standartizētas daudzpakāpju grafīta filtrēšanas sistēmas, kas ir saskaņotas ar jonu-izturīgu šķērssaites-sienu biezu-sienu PTFE iegremdējamo sildītāju, pamatojoties uz ikdienas grafīta iedarbības ilgumu, var efektīvi ierobežot kopu izplatīšanos bedrēs un pagarināt ar PTFE sildītāju aprīkotu slapjās apstrādes tvertņu sistēmu kalpošanas laiku.
