Material de alta temperatura

Então,Juntas de alta temperatura... as pessoas costumam pensar que tudo é simples aqui - você toma material com um ponto de fusão alto. Mas esse equívoco, bastante comum, e eu encontrei isso repetidamente. Apenas alta temperatura é apenas um dos fatores. É importante considerar muitos outros parâmetros: propriedades mecânicas, resistência química, compatibilidade com outros componentes e condições operacionais. A experiência sugere que a escolha certa do material é uma abordagem integrada, e não apenas a busca pela mais 'quente'.

Por que nem sempre é a temperatura de fusão suficiente?

Tudo começa com um entendimento queJuntas de alta temperaturaEles funcionam não apenas na temperatura máxima, mas também na faixa de temperatura. E esse intervalo pode variar significativamente. O material pode suportar perfeitamente cargas de pico, mas com trabalho constante um pouco menor que as temperaturas, perde suas propriedades, por exemplo, elasticidade e, finalmente - aperto. Além disso, nem todos os materiais que suportam altas temperaturas se comportam igualmente bem nas condições dos efeitos da temperatura cíclica. Isso afeta seriamente a vida útil do serviço.

Por exemplo, quando trabalhamos com fogões de alta temperatura, consideramos inicialmente uma junta de grafite. O ponto de fusão da grafite, é claro, é enorme. But graphite at high speeds and in the presence of oxygen begins to collapse, losing its adhesion with the surface. A perda de adesão é um caminho direto para os vazamentos. Como resultado, recusamos a grafite e mudamos para material mais caro, mas estável, em fluoroplastos operacionais e de alta temperatura.

Quais materiais são mais usados e em que casos?

Se falarmos sobre materiais comuns, as posições principais ocupam: materiais de cerâmica (especialmente carboneto de silício, boro de carboneto), fluoroplastos resistentes ao calor (PTFE, PFA, FEP), materiais compósitos baseados em cães e polímeros, além de alguns metais especiais e suas altas. A escolha depende de tarefas específicas.

Por exemplo, para temperaturas muito altas (acima de 1500 ° C), as juntas de cerâmica são quase sempre usadas. Eles têm excelente resistência térmica e inércia química. Mas a cerâmica é frágil, por isso é frequentemente combinada com matrizes poliméricas para aumentar a força mecânica. Nos casos em que a resistência química a ambientes agressivos é importante, é preferível usar fluoroplastos. Eles funcionam bem em uma ampla gama de temperaturas e não são expostos a muitos produtos químicos.

Experiência com materiais compostos: prós e contras de

Nos últimos anosMateriais compostosO aço são muito populares. Eles permitem que você combine as vantagens de diferentes materiais - alta temperatura e resistência química da cerâmica com a flexibilidade e a resistência mecânica dos polímeros. Nós os usamos em um de nossos desenvolvimentos para bombas de alta temperatura. Como resultado, eles receberam uma junta que suporta altas temperaturas, pressão e líquidos agressivos.

No entanto, materiais compostos não são privados de desvantagens. Eles são mais caros que os materiais tradicionais, e seu processo de produção é mais complicado. Além disso, nem sempre é fácil prever sua durabilidade, especialmente em condições operacionais difíceis. Se a matriz composta estiver incorreta, você poderá obter uma junta que é rapidamente deformada ou destruída.

O que é importante considerar ao escolher? Propriedades mecânicas e compatibilidade

Além da temperatura e resistência química, é importante considerar as propriedades mecânicas do material. A junta deve ser forte o suficiente para suportar a pressão e as cargas, além de flexíveis o suficiente para garantir um ajuste apertado nas superfícies. Нельзя забывать и о совместимости материала с другими компонентами системы. Alguns materiais podem reagir com outros materiais, causando corrosão ou outros defeitos.

Por exemplo, quando um polímero de alta temperatura entra em contato com alguns metais, pode ocorrer uma descarga dielétrica, o que danificará a junta e o sistema como um todo. Portanto, é necessário estudar cuidadosamente a compatibilidade dos materiais e, se necessário, usar revestimentos especiais ou isoladores.

Erros que devem ser evitados

O erro mais comum é a escolha do material apenas pelo seu ponto de fusão, sem levar em consideração outros fatores. Eles também cometem um erro, escolhendo o material mais barato, não levando em consideração sua durabilidade e confiabilidade. Outro erro é a instalação errada da junta. A instalação incorreta pode levar ao seu desgaste prematuro e vazamentos.

Em nossa prática, houve casos em que eles escolheram um material que funcionou bem em laboratório, mas em condições operacionais reais, foi rapidamente destruído. O motivo era frequentemente a instalação inadequada ou incompatibilidade do material com outros componentes do sistema. Portanto, antes de escolher o material, é sempre recomendável realizar testes em condições operacionais reais.

Conclusão: Juntas para altas temperaturas são uma tarefa delicada

EscolhaMateriais resistentes ao calor- Esta é uma tarefa responsável que requer profundo conhecimento e experiência. É impossível confiar apenas em dados teóricos - é necessário levar em consideração as condições operacionais reais e os testes. Esta é a única maneira de escolher uma junta que servirá de maneira confiável por um longo tempo.