Kokie besiformuojantys didelio našumo{0}}polimerai kelia iššūkį PTFE atliekant ekstremalų cheminį šilumos perdavimą?

PTFE ir PFA jau seniai dominuoja korozijai atspariuose šilumokaičiuose, tačiau naujos klasės aukštos kokybės polimerai pradeda veikti ypač tais atvejais, kai reikalingas didesnis stiprumas arba temperatūra.

Naujų didelio efektyvumo polimerų įvadas
PTFE, PFA ir kiti fluorpolimerai dažnai naudojami šilumokaičiams dėl jų cheminio atsparumo ir terminio stabilumo. Tačiau nauji kitų didelio našumo{1}} polimerų laimėjimai užtikrina konkurencingą arba geresnį našumą keliais aspektais, pvz., mechaniniu stiprumu ir šiluminiu atsparumu. Nauji polimerai - PEEK, poliimidai ir ETFE - turi unikalių savybių, kurios gali būti ypač naudingos aukštai temperatūrai, aukštam slėgiui ir spinduliuotei atspariuose įrenginiuose, tačiau jie neprilygsta universaliam cheminiam PTFE atsparumui.

Polieterio eterio ketonas (PEEK)
PEEK yra didelio stiprumo polimeras, galintis atlaikyti aukštesnę nei 250 laipsnių temperatūrą ir gali būti naudojamas didelio našumo reikmėms, kur PTFE gali būti nepriimtinas. Tačiau PEEK cheminis atsparumas gali būti pažeistas, kai yra veikiamas kai kurių stiprių rūgščių ir halogenų. Nepaisant šių kliūčių, PEEK mechaninis stiprumas, matmenų stabilumas ir aukšta temperatūra puikiai tinka pramonės šakoms, kuriose būtinas aukštas slėgis ir apkrova.

Naudojimas: aukšto slėgio, automobilių ir kosmoso nustatymai.

Poliimido plėvelės (pvz., Kapton)
Poliimidai, tokie kaip Kapton, yra labai aukštai temperatūrai atsparūs polimerai, galintys veikti aukštesnėje nei 300 laipsnių temperatūroje. Šios medžiagos yra labai stabilios atšiauriomis sąlygomis, tačiau jas sunku suformuoti į vamzdelius ir jų cheminis suderinamumas yra ribotas. Poliimidai turi labai gerą terminį stabilumą, tačiau nėra tokie chemiškai inertiški kaip PTFE ar PFA. Poliimidai dažnai naudojami tik specialioms reikmėms, nes dėl didelių sąnaudų naudojimas yra pateisinamas dėl aukštos temperatūros ir mažo cheminio poveikio derinio.

Taikymas Aviacijos ir kosmoso, elektronikos ir aukštos temperatūros pramoniniai procesai.

Etileno tetrafluoretilenas (ETFE)
ETFE yra kietesnis nei PTFE ir paprastai parduodamas su prekės ženklu Tefzel. Jis pasižymi dideliu cheminiu atsparumu, nors ir ne toks geras kaip PTFE ar PFA. ETFE taip pat turi labai gerą atsparumą radiacijai ir gali būti naudojamas iki 150 laipsnių eksploatacinėje temperatūroje. ETFE yra stiprus ir atsparus spinduliuotei, tačiau neturi PTFE cheminio atsparumo. ETFE yra galimybė kai kuriems pramoniniams tikslams, kai cheminis atsparumas yra mažiau svarbus nei mechaninis patvarumas.

Taikymas: cheminis apdorojimas, didelio stiprumo taikymas, atsparūs spinduliuotei nustatymai

Kompromisai-ir svarstymai
Nauji polimerai turi tam tikrų unikalių pranašumų ir kai kuriose srityse gali konkuruoti su PTFE, tačiau kiekvienas turi savo trūkumų. PTFE pasižymi beveik visuotiniu cheminiu atsparumu, tačiau nauji polimerai yra pranašesni tam tikrose nišose, kur reikalingas mechaninis stiprumas, terminis stabilumas ar atsparumas spinduliuotei. Šie pranašumai dažnai atsiranda dėl prastesnio cheminio suderinamumo, palyginti su PTFE, ir didesnių medžiagų sąnaudų. Todėl tinkamą polimerą reikia pasirinkti atidžiai įvertinus temperatūros, slėgio ir cheminio poveikio parametrus.

Techninis pagrindinių medžiagų palyginimas
Cheminio atsparumo medžiagos temperatūros diapazonasNaudoja atsparumo spinduliuotei mechaninį stiprumą
PTFE Max 260 laipsnių CPuikus (universalus) Žemas Žemas Bendrosios paskirties, cheminiai procesai
PFA Iki 260 laipsnių Puikus (universalus) Žemas Žemas Cheminiai procesai, šilumokaičiai
Žvilgsnis iki 250 laipsnių + Geras (tam tikros rūgštys / halogenai) Aukštas žemas aviacija, automobiliai, aukšto slėgio įrenginiai
ETFE iki 150 laipsnių Geras (mažiau nei PTFE) Aukštos Puikios radiacijos sąlygos, pramoniniam naudojimui
Poliimidai iki 300 laipsnių + Vidutinis Vidutinis ir Aukštas Žemas Aukštos temperatūros pritaikymas, aviacijos erdvėje
Galutinis žodis
Nors PTFE išlieka pagrindiniu daugeliui korozijai atsparių šilumokaičių, nes dėl savo neprilygstamo cheminio atsparumo nauji polimerai, tokie kaip PEEK, poliimidai ir ETFE, padidina šilumokaičių, skirtų specializuotoms reikmėms, konstrukciją. Šios medžiagos pasižymi puikiomis temperatūrinėmis savybėmis, mechaniniu stiprumu ir atsparumu spinduliuotei, tačiau reikia atidžiai apsvarstyti cheminį suderinamumą ir kainą. Medžiagų, skirtų korozijai-atsparių šilumos perdavimui, asortimentas nuolat auga, todėl atsiranda naujų galimybių sukurti sprendimus sunkioje aplinkoje.