مادة حشية عالية من الحشية

لذا،حشيات عالية درجة الحرارة... غالبًا ما يعتقد الناس أن كل شيء بسيط هنا - فأنت تأخذ مواد ذات نقطة انصهار عالية. لكن هذا الاعتقاد الخاطئ ، شائع جدًا ، واجهت هذا مرارًا وتكرارًا. مجرد درجة حرارة عالية ليست سوى واحدة من العوامل. من المهم مراعاة العديد من المعلمات الأخرى: الخصائص الميكانيكية ، والمقاومة الكيميائية ، والتوافق مع المكونات الأخرى ، وكذلك ظروف التشغيل. تشير التجربة إلى أن الاختيار الصحيح للمواد هو نهج متكامل ، وليس فقط البحث عن أكثر "الساخنة".

لماذا لا تكون درجة حرارة الانصهار دائمًا؟

كل شيء يبدأ بفهم ذلكحشيات عالية درجة الحرارةأنها تعمل ليس فقط في درجة الحرارة القصوى ، ولكن أيضا في نطاق درجة الحرارة. وهذا النطاق يمكن أن يختلف اختلافا كبيرا. يمكن للمواد أن تصمد أمام أحمال الذروة تمامًا ، ولكن مع وجود عمل مستمر أقل قليلاً من درجات الحرارة ، تفقد خصائصها ، على سبيل المثال ، المرونة ، وفي النهاية. بالإضافة إلى ذلك ، لا تتميز جميع المواد بدرجات حرارة عالية بشكل جيد في ظروف تأثيرات درجة الحرارة الدورية. هذا يؤثر بشكل خطير على حياة الخدمة.

على سبيل المثال ، عندما عملنا مع مواقد درجات الحرارة العالية ، اعتبرنا في البداية حشية الجرافيت. نقطة انصهار الجرافيت ، بالطبع ، ضخمة. لكن الجرافيت بسرعات عالية وفي وجود الأكسجين يبدأ في الانهيار ، وفقد التصاقه مع السطح. فقدان الالتصاق هو طريق مباشر للتسربات. ونتيجة لذلك ، رفضنا الجرافيت والتحول إلى مواد أكثر تكلفة ، ولكن مستقرة في التشغيل الفلوروبلاست العالي ، ارتفاع درجة الحرارة.

ما هي المواد التي تستخدم في أغلب الأحيان وفي أي حالات؟

إذا تحدثنا عن المواد المشتركة ، فإن المواقف الرائدة تشغل: مواد سيراميك (وخاصة كربيد السيليكون ، البورون كربيد) ، والفلوروبورات المقاومة للحرارة (PTFE ، PFA ، FEP) ، مواد مركبة تعتمد على السيراميك والبوليمرات ، بالإضافة إلى بعض المعادن الخاصة وسبائكها. يعتمد الاختيار على مهام محددة.

على سبيل المثال ، بالنسبة لدرجات حرارة عالية جدًا (أعلى من 1500 درجة مئوية) ، يتم استخدام حشيات السيراميك دائمًا تقريبًا. لديهم مقاومة حرارية ممتازة والقصور الذاتي الكيميائي. لكن السيراميك هش ، لذلك غالبًا ما يتم دمجها مع مصفوفات البوليمر لزيادة القوة الميكانيكية. في الحالات التي تكون فيها المقاومة الكيميائية للبيئات العدوانية مهمة ، من الأفضل استخدام الفلوروبلاست. إنها تعمل بشكل جيد في مجموعة واسعة من درجات الحرارة ولا تتعرض للعديد من المواد الكيميائية.

تجربة مع المواد المركبة: إيجابيات وسلبيات من

في السنوات الأخيرةالمواد المركبةالصلب شائع للغاية. إنها تتيح لك الجمع بين مزايا المواد المختلفة - ارتفاع درجة الحرارة والمقاومة الكيميائية للسيراميك مع المرونة والقوة الميكانيكية للبوليمرات. استخدمناها في أحد تطوراتنا لمضخات درجة الحرارة العالية. ونتيجة لذلك ، تلقوا حشية تحمل درجات الحرارة المرتفعة والضغط والسوائل العدوانية.

ومع ذلك ، لا تحرم المواد المركبة من العيوب. إنها أغلى من المواد التقليدية ، وعملية إنتاجها أكثر تعقيدًا. بالإضافة إلى ذلك ، ليس من السهل دائمًا التنبؤ بمتانتها ، خاصة في ظروف التشغيل الصعبة. إذا كانت المصفوفة المركبة غير صحيحة ، فيمكنك الحصول على حشية مشوه أو تدميرها بسرعة.

ما هو المهم الذي يجب مراعاته عند الاختيار؟ الخصائص الميكانيكية والتوافق

بالإضافة إلى درجة الحرارة والمقاومة الكيميائية ، من المهم النظر في الخواص الميكانيكية للمادة. يجب أن تكون الحشية قوية بما يكفي لتحمل الضغط والأحمال ، وكذلك مرنة بما يكفي لضمان ملاءمة ضيقة للأسطح. يجب ألا ننسى توافق المادة مع مكونات أخرى من النظام. يمكن أن تتفاعل بعض المواد مع مواد أخرى ، مما يسبب التآكل أو العيوب الأخرى.

على سبيل المثال ، عندما يتصل البوليمر بدرجة الحرارة العالية بعض المعادن ، قد يحدث تصريف عازل ، مما سيؤدي إلى تلف الحشية والنظام ككل. لذلك ، من الضروري دراسة توافق المواد بعناية ، وإذا لزم الأمر ، استخدم الطلاءات الخاصة أو العوازل.

الأخطاء التي يجب تجنبها

الخطأ الأكثر شيوعًا هو اختيار المواد فقط من خلال نقطة الانصهار ، دون مراعاة العوامل الأخرى. غالبًا ما يرتكبون خطأً ، ويختارون أرخص المواد ، وليس مع الأخذ في الاعتبار متانتها وموثوقيتها. خطأ آخر هو التثبيت الخاطئ للحشية. يمكن أن يؤدي التثبيت غير الصحيح إلى تآكله وتسريباته المبكرة.

في ممارستنا ، كانت هناك حالات عندما اختاروا مادة عملت بشكل جيد في المختبر ، ولكن في ظروف التشغيل الحقيقية تم تدميرها بسرعة. كان السبب في كثير من الأحيان التثبيت غير السليم أو عدم توافق المواد مع مكونات أخرى من النظام. لذلك ، قبل اختيار المادة ، يوصى دائمًا بإجراء الاختبار في ظروف التشغيل الحقيقية.

خلاصة القول: حشيات درجات الحرارة المرتفعة هي مهمة حساسة

خيارمواد مقاومة للحرارة- هذه مهمة مسؤولة تتطلب المعرفة والخبرة العميقة. من المستحيل الاعتماد فقط على البيانات النظرية - من الضروري مراعاة ظروف التشغيل الحقيقية والاختبار. هذه هي الطريقة الوحيدة لاختيار حشية من شأنها أن تخدم بشكل موثوق لفترة طويلة.