Suspendoidun johtavan grafiittilietteen aiheuttama galvaaninen korroosio
PCB-grafiittipinnoite ja johtavat esikäsittelykylvyt sisältävät suuria määriä hienoja grafiittihiukkasia, jotka on kuorittu irti työkappaleista. Nämä johtavat grafiittijauheet kiertävät nesteen kanssa ja kiinnittyvät tiukasti PTFE-uppolämmittimen ulkopintaan. Grafiitti muodostaa lukemattomia mikrogalvaanikennoja elektrolyytissä olevien metalli-ionien kanssa kylvyn potentiaalieron alla, mikä tuottaa paikallista intensiivistä elektrolyyttistä syövytystä. Lämmittimet, jotka toimivat täysin suodatetussa grafiittivapaassa -nesteessä, säilyttävät vakaan pinnan tiiviyden, kun taas jatkuva grafiittipeitto muodostaa klusteroituja syviä mikro-kuoppia. Kuoppakanavat nopeuttavat happojen ja metalli-ionien tunkeutumista yhdistämällä galvaanisen eroosion kemialliseen korroosioon, mikä laukaisee seinämien epätasaisen ohenemisen ja PTFE-sähkölämmittimen eristyksen asteittaisen heikkenemisen.
Laboratorion kontrastivanhentamistestit osoittavat, että täydellisellä grafiittisuodatuksella varustettu PTFE-uppolämmitin toimii vakaasti 18–24 kuukauden ajan. Päivittäiselle grafiittihiukkaskontaminaatiolle altistuvat lämmittimet kärsivät vakavista galvaanisista pistevaurioista 10 kuukauden kuluessa. Tässä artikkelissa kehitetään grafiitin-indusoituja galvaanisia-kemiallisia komposiitin hajoamismekanismeja, analysoidaan kompromisseja yksinkertaistetun suodatuskonfiguraation ja anti-galvaanisen suojauksen välillä ja tarjotaan luokiteltuja anti-grafiitti-kontaminaatiostandardeja.
Tekninen ydinkauppa-tarkkuussuodatuksen ja galvaanisen pisteenhallinnan välillä
Hienojen suodatinpatruunoiden peruuttaminen ja suodattimien vaihtovälien pidentäminen vähentää päivittäisiä suodatinmateriaalikustannuksia ja huoltotyötä, mutta suspendoituneet grafiittihiukkaset kiinnittyvät jatkuvasti PTFE-uppolämmittimeen ja laukaisevat mikrogalvaanikennoetsauksen. Monivaiheisten tarkkuussuodattimien ja magneettisten sedimenttiloukkujen asentaminen sieppaa grafiittijauhetta perusteellisesti ja eliminoi johtavat kontaminaatiolähteet, mutta lisää laiteinvestointeja ja säännöllistä suodattimen puhdistustyötä. Normaalissa yhtenäisessä-seinämäisessä PTFE-uppolämmittimessä ei ole tiheää ioni-esteen risti-muutosta. Pitkäaikainen-grafiitin galvaaninen hyökkäys laajentaa nopeasti hajallaan olevat eristetyt kuopat yhteenliitetyiksi täysin{8}}pintavikaverkoiksi.
Grafiittikontaminaation vakavuus ja PTFE-uppolämmitin Galvaanisen eroosion riskitaulukko
| Päivittäiset grafiittilietteen altistustunnit | Suspendoitu grafiittimassapitoisuus | Galvaanisen pisteen hajoamisnopeus | Käyttöikä | Suositeltu rakenne |
|---|---|---|---|---|
| Vähemmän tai yhtä suuri kuin 3 tuntia, monivaiheinen tarkkuussuodatus | Pitoisuus Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,3 g/l | Hitaasti harvakseltaan eristettyjä mikro{0}}kaivoja | 17-23 kuukautta | Vakiomuovattu PTFE-upotuslämmitin |
| 3–7 h, vain yksi karkea suodatin | Pitoisuus 0,3–1,2 g/l | Kohtalainen klusteroitu kaivon laajeneminen | 11-15 kuukautta | Keskikokoinen risti-linkki-ioni-suoja keskipaksu-seinämäinen PTFE- uppolämmitin |
| >7h, nolla omistettu grafiittisuodatus | Concentration >1.2g/L | Nopeat syvät päällekkäiset kuoppaklusterit ja paikallinen seinämien oheneminen | 4-9 kuukautta | Saumaton korkea risti{0}}linkki paksu-seinä anti-galvaaninen-eroosiovalettu PTFE-uppolämmitin |
Kaksoisgalvaaninen{0}}kemiallinen hajoamismekanismi
Sähköä johtavat grafiittihiukkaset kiinnittyvät PTFE-uppolämmittimeen ja muodostavat johtavia peitekerroksia. Mahdolliset erot elektrolyyttikäytön mikrogalvaanisissa reaktioissa grafiitti-PTFE-nestemäisten kolmivaiheisten-rajapintojen kohdalla, syövyttäessä pieniä kuoppia fluoripolymeeripinnoilla. Syövyttävät happoradikaalit ja raskasmetallikationit tunkeutuvat syvälle tuoreisiin kuoppaonteloihin lämmitysjaksojen aikana. Lämpötilan vaihtelu laajentaa kuoppaväliä, jolloin johtavat suolajäämät pääsevät tunkeutumaan ulkoisen PTFE-kuoren ja sisäisen lämmöneristystäytteen välisiin rakoihin. Johtavat kerrostumat kerääntyvät eristyskerrosten sisään ja muodostavat pysyviä vuotokanavia, jotka jatkuvasti vähentävät kokonaiseristysvastusta. Karkeat kuoppaiset pinnat keräävät enemmän grafiittihiukkasia kiertävästä nesteestä, mikä laajentaa galvaanista peittoaluetta ja kiihdyttää kuoppia itse-heikkenevässä syklissä. Kaikki vakavat vauriot keskittyvät suoraan nestesuihkuvirtaukseen päin oleviin lämmitinvyöhykkeisiin ja grafiittisedimentin kerääntymisalueisiin.
Tuotannon vaarat
Grafiitin-indusoidut klusteroidut mikro-kuopat heikentävät PTFE-uppolämmittimen eristysvastusta ja laukaisevat toistuvia vuotosuojauksen sammutuksia, mikä häiritsee jatkuvaa johtavan pinnoitteen tuotantoa. Kuoppien sisään jäänyt grafiittiliete muodostaa lämpöä-eristäviä likaantumiskerroksia ja kaistale-muotoisia kuumia kohtia, mikä johtaa epäjohdonmukaiseen johtavaan kalvoon ja korkeampaan työkappaleen romumäärään. Progressiivinen paikallinen seinämän oheneminen johtaa lopulta reikiin, mikä aiheuttaa paikallisen oikosulkuvian ja PTFE-upolämmittimen täydellisen romutuksen. Hiutalevat hauraat PTFE-fragmentit sekoittuvat prosessinesteeseen ja aiheuttavat pintavirheitä tarkkuuspiirilevyille.
Mitigation Matching Solutions
Vähägrafiittisissa säiliöissä, joissa on täydellinen monivaiheinen{0}}suodatus, voidaan käyttää tavallista valettua PTFE-upotuslämmitintä. asenna virtausta homogenoivat ohjauslevyt vähentämään suoraa grafiittisuihkun vaikutusta lämmittimen pintoihin. Keskipitkän grafiittikontaminaation tuotantolinjat valitsevat keskikokoisen risti-linkki-ioni-suojan keskipaksu-seinämäinen PTFE-upotuslämmitin, jossa on tiheä ja kompakti ulkokerros, joka estää ionien tunkeutumisen galvaanisten kaivojen sisään. Pitkäaikaista-suodattamatonta grafiittilietettä käyttävien massatuotantolinjojen on varustettava saumaton korkea risti-linkki paksu-seinämäinen galvaaninen -eroosiota vastaan{10}}muovattu PTFE-upotuslämmitin kestämään jatkuvaa johtavien hiukkasten aiheuttamaa elektrolyyttistä pistesyöpymistä. Apukäyttösäännöt: käytä hienopussisuodattimia ja sedimentin selkeytyssäiliöitä grafiittijauheen poistamiseksi; lyhentää suodattimen vaihtojaksoa suodattimen tukkeutumisen ja grafiittipitoisuuden nousun estämiseksi; säädä pumpun virtausnopeutta heikentääksesi grafiitin kitkakiinnitystä lämmittimen pinnoilla.
Johtopäätös
Klusterit syvät mikro{0}}kuopat ja PTFE-uppolämmittimen seinämien epätasainen oheneminen johtavien grafiittihiukkasten kontaminaatiossa johtuvat kytketyistä mikrogalvaanikennojen elektrolyyttisistä eroosioista ja kiihtyneestä syövyttävien ionien tunkeutumisesta kuoppien sisälle sen sijaan, että ikääntyisi tasaisesti puhtaissa, matalan johtavuuden omaavissa kylvyissä. Tavallisesta ei--silloittuvasta ohutseinämäisestä-PTFE-upolämmittimestä puuttuu tiheä ioni-suojausristi-vahvistus kestämään pitkäkestoista johtavaa grafiitin galvaanista hyökkäystä-. Standardoidut monivaiheiset grafiitin suodatusjärjestelmät ja ioni-kestävä risti-paksu-seinämäinen PTFE-uppolämmitin, joka perustuu päivittäiseen grafiitin altistuksen kestoon, voivat estää tehokkaasti klusteroitujen kuoppaan leviämistä ja pidentää PTFE-lämmittimellä varustettujen johtavalla pinnoitteella varustettujen märkäkäsittelysäiliöiden käyttöikää.
