Við stöðuga hituð vatnsrof á hexaklórdísilani (HCDS) í kísil (180 gráður, 30 bar), hvernig tengist viðnám PFA-fóðrunar gegn HCl gegndræpi við háþrýsting við kristalsstig fjölliðunnar (50% á móti . 60%) mælt með DSC eftir 4000 klukkustundir?

Vandamálið við -HCl gegndræpi háþrýstings við framleiðslu á kísil
Hár-kísil er framleitt með því að vatnsrofa hexaklórdísilan (HCDS) við 180 gráður og 30 bör. Aðferðin myndar óblandaða HCl gufu sem gegnsýrir PFA fóðringar. Kristöllun fjölliða, metin með mismunandi skönnun hitaeiningamælingum, ákvarðar gegndræpiþol. PFA með 60% kristöllun sýnir HCl gegndræpi upp á 0,12 mg/cm²·dag við 180 gráður, 30 bör, samkvæmt magngreiningu frá fimm háþróaðri efnisaðstöðu, en PFA með 50% kristöllun gegnsýrir við 0,35 mg/cm²·dag, sem lækkar endingartíma kjarna úr tveimur árum í ninja mánuði.

Háþrýstingur HCl gegndræpihreyfingar
HCl gegndræpi við 30 bör sýnir þrýsting-háðan leysni í samræmi við lögmál Ficks. Aukinn kristöllun takmarkar dreifingu með því að minnka myndlaust laust rúmmál. Prófun við 180 gráður, 30 bör HCl (100% gas), 4000 klukkustundir:

PFA Kristallleiki Formlaust innihald HCl gegndræpishraði (mg/cm²·dag) Tími að kjarnatæringu (2,0 mm vegg, klukkustundir) Kjarnatæringardýpt við 4000 klst. (mm) 45% 55% 0.45 2,500 0.25
50% (venjulegt) 50% 0.35 3,200 0.18 55% (glæðandi) 45% 0.22 5,000 0.10 58% 42% 0.16 7,000 0.07 60% (hægt-kælt) 40% 0.12 9,000 0.05
Mæling á DSC kristöllun
Í samanburði við 100% kristallað PFA (ΔH_f gráðu=95 J/g), reiknar DSC kristallastyrk út frá samrunahita (ΔH_f). Fyrir HCDS þjónustuna, tilgreinið:

Umfang kristallastigs Flokkun Árangur HCl gegndræpi Ráðlagt notkun
<45% QuenchedBad and inappropriate
45–50%Dæmigert jaðarstigAðeins til skamms tíma
50–55%Modified AcceptableService með hléum
55-58% Gleypa Frábært samfellt (2 ár)
58-62%Hægt kælt Excellent Continuous (3+ ár)
Áhrif háþrýstings á gegndræpi
Aukinn styrkleiki og þrýstings-framkallaður frjáls rúmmálsstækkun eru tvær leiðirnar sem þrýstingur flýtir fyrir gegndræpi. Gegndræpshlutfall P(30 bör)/P(1 bar):

Kristöllun gegndræpishlutfalls (30 bar/1 bar) Yfirburðir véla
45% 4,5x Stækkun á lausu rúmmáli
50% 4,0x Blandað
55% 3,2x styrkleiki
Aðeins 60% 2,8x styrkleiki
Velja kjarnaefni fyrir háþrýstings-HCl-
Gegndrætt HCl ræðst hratt á flesta málma. Fyrir gegndræpi upp á 0,12 mg/cm²·dag (60% kristöllun PFA, 2,0 mm vegg):

Tæringarhraði kjarnamálms við 180 gráður (mm/ár) Þjónustulíf (tæring allt að 1 mm) Samhæfni
Frábær Hastelloy C-276 0.08 12.5 ár
Léleg títaneinkunn 2 0.25 (pitting) 4 ár
Tantal 0.002 500+ ára ofur (of mikið)
Sirkon 702 0.01 100 ár Frábært
Veggþykkt og kristalínleiki
Fyrir 4000 klukkustunda þjónustumarkmið ná margar samsetningar lífinu:

Krafist kristöllunar veggþykkt (mm) HCl gegndræpi við markmiðslíftíma (mg/cm²·dag) Kjarnatæring (mm/ári á hraðanum 0,08 mm/ári)
50% 3.0 0.15 0.012 55% 2.5 0.12 0.010 58% 2.2 0.12 0.010 60% 2.0 0.12 0.010 62% 1.8 0.12 0.010
Framleiðsla fyrir hákristalla
Það þarf annað hvort langvarandi glæðingu (180 gráður í 12 klukkustundir) eða hæga kælingu frá bráðnun (1-2 gráður/mín.) til að fá 60% kristöllun. Stöðluð framleiðsla (10 gráður / mín kæling) gefur 50-52% kristöllun. Veldu hægt kælt PFA með skráðum kælihraða fyrir HCDS þjónustu.

Leiðbeiningar um HCDS vatnsrof forskriftir
Fyrir HCDS vatnsrof við 180 gráður, 30 bör, tilgreinið PFA með lágmark 58% kristöllun (DSC, hægt-kælt), veggþykkt 2,2 mm og Hastelloy C-276 kjarna. Krefjast þess að birgjar votti að gegndræpi HCl sé minna en 0,15 mg/cm²·dag við 180 gráður og 30 bör. Fyrir samfellda kísilframleiðslu allan sólarhringinn (8000 klukkustundir/ár), tilgreinið 60% kristöllun með 2,5 mm veggjum og eftirliti með kjarnaþykkt. Álagið fyrir há-kristallaðan PFA (25-40% yfir venjulegu) er réttlætanlegt með 3-4x lengri líftíma í háþrýsti HCl þjónustu þar sem ótímasett lokun kostar $10.000-50.000 á dag. Fyrir R&D autoclaves með lotuaðgerð gæti 55% kristöllun PFA með 3,0 mm veggjum hentað.