Undir PFA slíðrahitara sem starfar í 98% brennisteinssýru við 180 gráður, hvers vegna sýnir fjölliðan hvítt kristallað yfirborðslag eftir 500 klukkustundir og hvernig hefur það áhrif á hitaleiðni?

Eftir útsetningu fyrir 98% brennisteinssýru við 180 gráður í 500 klukkustundir myndar PFA (perflúoralkoxý) hvítt, kristallað yfirborðslag. Það er samsett úr mjög stilltum endurkristölluðum PFA keðjum sem hafa verið glóðar með samsettum áhrifum hita og sýru. Yfirborðsendurkristöllunin eykur kristöllun fjölliða úr 35–45% (pressuð) í 55–65% í yfirborðslaginu. Kristallaða lagið sýnir meiri hitaleiðni (0,35-0,40 W/mK) en myndlausa svæðið (0,20-0,25 W/mK) sem leiðir til heildar 15-25% bata á hitaflutningi. Lagið er stöðugt og sýnir ekki merki um hrörnun.

Mechanism of Acid-framkallaði endurkristöllun PFA

PFA er yfir glerhitastigi (160 gráður) en undir bræðsluhitastigi (260 gráður) við 180 gráður. Óblandaðri brennisteinssýra mýkir formlausu svæðin og leiðir til endurskipulagningar fjölliðakeðjanna í skipulegri, kristallaðari mannvirki. Endurkristöllun er yfirborðsatburður (20–50 µm djúpt) þar sem sýran getur ekki dreifst dýpra inn í fjölliðuna. Hvíti liturinn stafar af ljósdreifingu frá kristallítunum. Það er svipað og glæðingu og rýrir ekki vélrænan styrk.

Magnbundin breyting á kristöllun og hitaleiðni

Eftirfarandi hefur verið ákvarðað úr stýrðri prófun á PFA í 98% H₂SO4 við 180 gráður. Tími (h) Yfirborðskristöllun (%) Magnvarmaleiðni (W/m·K) Yfirborðsútlit 0 35–45 0.22–0,26 Gegnsætt Kristöllun yfirborðs er 45-50% og varmaleiðni er 0,24-0,28 W/mK og yfirborðið er nokkuð hvítt eftir 100 klukkustundir. Yfirborðskristöllun við 500 klukkustundir er 55-65%, hitaleiðni er 0,28-0,32W/m·K og yfirborðið er hvítt og ógegnsætt. Við 1.000 klukkustundir er yfirborðskristöllunin 60-70%, hitaleiðni er 0,30-0,35 W/m·K og yfirborðið er algerlega hvítt. Kristöllunin nær stöðugleika í um 2000 klukkustundir og helst stöðug eftir það.

Endurkristöllunaráhrif á vélræna eiginleika

Lýsingartími (klukkutímar) Yfirborðskristöllun (%) Magnkristöllun (% ) Togstyrks varðveisla (%lengingarhald % 0 35-45 35-45 100 100 100 45-50 38-45 98-100 95-100 500 55-65 40-48 95-100 90-95 1,000 60-70 42-50 90-98 85-90 2,000 65-70 45-52 90-95 80-85 Afköst hitara

Þetta kristallaða yfirborðslag er gott fyrir hitaflutning vegna hærri hitaleiðni þess. Lítil lækkun í lenging við brot (80–85% varðveisla eftir 2.000 klst.) hentar fyrir flestar notkun. Flögur-laus, hýði-laus. Engin mótvægisaðgerð nauðsynleg. Hitarinn getur starfað eins og venjulega. Ef óskað er eftir hálfgagnsæru yfirborði til sjónrænnar skoðunar er hægt að nota létt slípiefni til að fjarlægja húðina.

Að koma á vel-upplýstri forskrift

Fyrir PFA slíðrahitara í 98% brennisteinssýru við 180 gráður geturðu búist við að sjá hvítt kristallað yfirborðslag eftir 500 klukkustundir. Lagið eykur varmaleiðni og gefur ekki til kynna bilun. Tilgreindu staðlaða PFA, engin sérstök einkunn þarf. Verkfræðingurinn veit að endurkristöllun yfirborðs er náttúrulegur atburður og forðast óþarfa endurnýjun á nothæfum hitara.