Матэрыял пракладкі з высокай тэмпературай

Так,Высокія тэмпературныя пракладкі... Людзі часта думаюць, што тут усё проста - вы бярэце матэрыялы з высокай тэмпературай плаўлення. Але гэта памылковае ўяўленне, даволі распаўсюджанае, і я сутыкнуўся з гэтым неаднаразова. Проста высокая тэмпература - толькі адзін з фактараў. Важна ўлічваць мноства іншых параметраў: механічныя ўласцівасці, хімічная ўстойлівасць, сумяшчальнасць з іншымі кампанентамі, а таксама ўмовы працы. Вопыт дазваляе выказаць здагадку, што правільны выбар матэрыялу з'яўляецца комплексным падыходам, а не толькі пошукам самых "гарачых".

Чаму не заўсёды дастаткова тэмпературы плаўлення?

Усё пачынаецца з разумення гэтагаВысокія тэмпературныя пракладкіЯны працуюць не толькі пры максімальнай тэмпературы, але і ў тэмпературным дыяпазоне. І гэты дыяпазон можа значна адрознівацца. Матэрыял можа выдатна вытрымліваць пікавыя нагрузкі, але пры пастаяннай працы крыху ніжэй, чым тэмпература, страціць свае ўласцівасці, напрыклад, эластычнасць і ў канчатковым выніку - герметычнасць. Акрамя таго, не ўсе матэрыялы, якія вытрымліваюць высокія тэмпературы, паводзяць сябе аднолькава ва ўмовах цыклічных тэмпературных эфектаў. Гэта сур'ёзна ўплывае на тэрмін службы.

Напрыклад, калі мы працавалі з высокімі тэмпературамі печы, мы першапачаткова разглядалі графітную пракладку. Кропка плаўлення графіту, безумоўна, велізарная. Але графіт на высокіх хуткасцях і пры наяўнасці кіслароду пачынае разбурацца, губляючы адгезію з паверхняй. Страта адгезіі - гэта прамы шлях да ўцечак. У выніку мы адмовіліся ад графіту і перайшлі на даражэйшы, але стабільны матэрыял у эксплуатацыйным, высокатэмпературным флуарапласце.

Якія матэрыялы часцей за ўсё выкарыстоўваюцца і ў якіх выпадках?

Калі мы гаворым пра агульныя матэрыялы, вядучыя пазіцыі займаюць: керамічныя матэрыялы (асабліва карбід крэмнію, карбід бору), устойлівыя да цяпла -флуарапластаў (PTFE, PFA, FEP), кампазітныя матэрыялы на аснове керамікі і палімераў, а таксама некаторыя спецыяльныя металы і іх сплавы. Выбар залежыць ад канкрэтных задач.

Напрыклад, пры вельмі высокіх тэмпературах (вышэй за 1500 ° С) практычна заўсёды выкарыстоўваюцца керамічныя пракладкі. Яны валодаюць выдатным цеплавым супрацівам і хімічнай інерцыяй. Але кераміка далікатная, таму яна часта спалучаецца з палімернымі матрыцамі для павышэння механічнай трываласці. У тых выпадках, калі хімічная ўстойлівасць да агрэсіўных умоў важна, пераважней выкарыстоўваць фторапласты. Яны добра працуюць у шырокім дыяпазоне тэмператур і не падвяргаюцца ўздзеянню многіх хімічных рэчываў.

Вопыт кампазітных матэрыялаў: плюсы і мінусы

У апошнія гадыКампазітныя матэрыялыСталь вельмі папулярная. Яны дазваляюць спалучаць перавагі розных матэрыялаў - высокай тэмпературы і хімічнай устойлівасці керамікі з гнуткасцю і механічнай трываласцю палімераў. Мы выкарыстоўвалі іх у адным з нашых распрацовак для высокіх тэмпературных помпаў. У выніку яны атрымалі пракладку, якая вытрымлівала высокія тэмпературы, ціск і агрэсіўныя вадкасці.

Аднак кампазітныя матэрыялы не пазбаўлены недахопаў. Яны даражэйшыя за традыцыйныя матэрыялы, і іх вытворчы працэс больш складаны. Акрамя таго, прадказаць іх трываласць не заўсёды проста, асабліва ў складаных умовах працы. Калі кампазітная матрыца няправільная, вы можаце атрымаць пракладку, якая хутка дэфармавана альбо знішчана.

Што важна ўлічваць пры выбары? Механічныя ўласцівасці і сумяшчальнасць

У дадатак да тэмпературы і хімічнага супраціву, важна ўлічваць механічныя ўласцівасці матэрыялу. Пракладка павінна быць дастаткова моцнай, каб вытрымліваць ціск і нагрузкі, а таксама досыць гнуткая, каб забяспечыць шчыльную прыдатнасць да паверхняў. Мы не павінны забываць пра сумяшчальнасць матэрыялу з іншымі кампанентамі сістэмы. Некаторыя матэрыялы могуць рэагаваць з іншымі матэрыяламі, выклікаючы карозію ці іншыя дэфекты.

Напрыклад, калі палімерны палімер з высокай тэмпературай кантактуе з некаторымі металамі, можа адбыцца дыэлектрычны разрад, які пашкодзіць пракладку і сістэму ў цэлым. Таму неабходна ўважліва вывучыць сумяшчальнасць матэрыялаў і пры неабходнасці выкарыстоўваць спецыяльныя пакрыцці або ізалятары.

Памылкі, якіх варта пазбягаць

Самай распаўсюджанай памылкай з'яўляецца выбар матэрыялу толькі па яго плаўленай кропцы, не ўлічваючы іншых фактараў. Яны таксама часта робяць памылку, выбіраючы самы танны матэрыял, не ўлічваючы яго трываласць і надзейнасць. Яшчэ адна памылка - няправільная ўстаноўка пракладкі. Няправільная ўстаноўка можа прывесці да яго заўчаснага зносу і ўцечак.

У нашай практыцы былі выпадкі, калі яны выбіралі матэрыял, які добра працаваў у лабараторыі, але ў рэальных умовах эксплуатацыі ён быў хутка знішчаны. Прычынай часта была няправільная ўстаноўка або несумяшчальнасць матэрыялу з іншымі кампанентамі сістэмы. Таму, перш чым выбраць матэрыял, заўсёды рэкамендуецца праводзіць тэставанне ў рэальных умовах працы.

Сутнасць: Пракладкі для высокіх тэмператур - гэта далікатная задача

Выбарцяпло -устойлівыя матэрыялы- Гэта адказная задача, якая патрабуе глыбокіх ведаў і вопыту. Немагчыма спадзявацца толькі на тэарэтычныя дадзеныя - неабходна ўлічваць рэальныя ўмовы працы і тэставанне. Гэта адзіны спосаб выбраць пракладку, якая надзейна будзе служыць доўга.