Material de la junta de temperatura alta

Així,Juntes d’alta temperatura... La gent sovint pensa que tot és senzill aquí: preneu material amb un punt de fusió alt. Però aquesta concepció errònia, força comuna, i vaig topar amb això repetidament. La temperatura alta només és un dels factors. És important tenir en compte molts altres paràmetres: propietats mecàniques, resistència química, compatibilitat amb altres components, així com condicions de funcionament. L’experiència suggereix que l’elecció correcta del material és un enfocament integrat, i no només la cerca dels més calents.

Per què no sempre és suficient la temperatura de fusió?

Tot comença amb una comprensió queJuntes d’alta temperaturaFuncionen no només a la temperatura màxima, sinó també en el rang de temperatures. I aquest rang pot variar significativament. El material pot suportar perfectament les càrregues màximes, però amb un treball constant lleugerament inferior a les temperatures, perdre les seves propietats, per exemple, elasticitat i, en definitiva, una estanquitat. A més, no tots els materials amb altes temperatures es comporten igualment bé en les condicions dels efectes de la temperatura cíclica. Això afecta greument la vida útil.

Per exemple, quan vam treballar amb estufes d’alta temperatura, inicialment vam considerar una junta de grafit. El punt de fusió del grafit, per descomptat, és enorme. Però el grafit a altes velocitats i en presència d’oxigen comença a col·lapsar -se, perdent la seva adhesió amb la superfície. La pèrdua d’adhesió és un camí directe a les fuites. Com a resultat, vam rebutjar el grafit i vam canviar a material més car, però estable, en funcionament, fluoroplast d’alta temperatura.

Quins materials s’utilitzen més sovint i en quins casos?

Si parlem de materials comuns, les posicions líders ocupen: materials ceràmics (especialment carbur de silici, bor de carbur), fluoroplasts resistents a la calor (PTFE, PFA, FEP), materials compostos basats en ceràmica i polímers, així com alguns metalls especialitzats i els seus aliatges. L’elecció depèn de tasques específiques.

Per exemple, per a temperatures molt altes (per sobre de 1500 ° C), gairebé sempre s’utilitzen juntes ceràmiques. Tenen una excel·lent resistència tèrmica i inèrcia química. Però la ceràmica és fràgil, de manera que sovint es combina amb matrius de polímer per augmentar la força mecànica. En els casos en què la resistència química als ambients agressius és important, és preferible utilitzar fluoroplasts. Funcionen bé en una àmplia gamma de temperatures i no estan exposats a molts productes químics.

Experiència amb materials compostos: avantatges i contres de

En els darrers anysMaterials compostosL’acer és molt popular. Permeten combinar els avantatges de diferents materials: alta temperatura i resistència química de la ceràmica amb la flexibilitat i la resistència mecànica dels polímers. Els vam utilitzar en un dels nostres desenvolupaments per a bombes d’alta temperatura. Com a resultat, van rebre una junta que mantenia les temperatures elevades, la pressió i els líquids agressius.

Tot i això, els materials compostos no es priven de desavantatges. Són més cars que els materials tradicionals i el seu procés de producció és més complicat. A més, no sempre és fàcil predir la seva durabilitat, especialment en condicions de funcionament difícils. Si la matriu composta és incorrecta, podeu obtenir una junta deformada o destruïda ràpidament.

Què és important tenir en compte a l’hora de triar? Propietats mecàniques i compatibilitat

A més de la temperatura i la resistència química, és important tenir en compte les propietats mecàniques del material. La junta ha de ser prou forta com per suportar la pressió i les càrregues, així com prou flexible per assegurar -se un ajustament ajustat a les superfícies. No hem d’oblidar la compatibilitat del material amb altres components del sistema. Alguns materials poden reaccionar amb altres materials, provocant corrosió o altres defectes.

Per exemple, quan un polímer d’alta temperatura contacta amb alguns metalls, es pot produir una descàrrega dielèctrica, cosa que danyarà la junta i el sistema en general. Per tant, és necessari estudiar detingudament la compatibilitat dels materials i, si cal, utilitzar recobriments o aïllants especials.

Errors que s’han d’evitar

L’error més comú és l’elecció del material només pel seu punt de fusió, sense tenir en compte altres factors. Sovint també cometen un error, escollint el material més barat, sense tenir en compte la seva durabilitat i fiabilitat. Un altre error és la instal·lació equivocada de la junta. La instal·lació incorrecta pot comportar el seu desgast prematur.

A la nostra pràctica, hi va haver casos en què van triar un material que funcionava bé al laboratori, però en condicions de funcionament reals es va destruir ràpidament. El motiu era sovint la instal·lació inadequada o la incompatibilitat del material amb altres components del sistema. Per tant, abans de triar el material, sempre es recomana realitzar proves en condicions de funcionament reals.

Línia de fons: les juntes per a temperatures altes són una tasca delicada

EleccióMaterials resistents a la calor- Aquesta és una tasca responsable que requereix un coneixement i experiència profundes. És impossible confiar només en dades teòriques: cal tenir en compte les condicions reals de funcionament i les proves. Aquesta és l’única manera d’escollir una junta que servirà de manera fiable durant molt de temps.