Vật liệu đệm nhiệt độ cao

Vì thế,Các miếng đệm nhiệt độ cao... Mọi người thường nghĩ rằng mọi thứ đều đơn giản ở đây - bạn lấy chất liệu với điểm nóng chảy cao. Nhưng quan niệm sai lầm này, khá phổ biến, và tôi đã gặp phải điều này nhiều lần. Chỉ cần nhiệt độ cao chỉ là một trong những yếu tố. Điều quan trọng là phải xem xét nhiều thông số khác: tính chất cơ học, điện trở hóa học, khả năng tương thích với các thành phần khác, cũng như các điều kiện vận hành. Kinh nghiệm cho thấy rằng sự lựa chọn đúng của vật liệu là một cách tiếp cận tích hợp, và không chỉ là tìm kiếm 'nóng' nhất.

Tại sao không phải lúc nào cũng đủ nhiệt độ nóng chảy?

Tất cả bắt đầu với một sự hiểu biết rằngCác miếng đệm nhiệt độ caoChúng hoạt động không chỉ ở nhiệt độ tối đa, mà còn trong phạm vi nhiệt độ. Và phạm vi này có thể thay đổi đáng kể. Vật liệu có thể chịu được tải trọng cực đại một cách hoàn hảo, nhưng với công việc liên tục thấp hơn một chút so với nhiệt độ, mất tính chất của nó, ví dụ, độ co giãn và cuối cùng là - độ kín. Ngoài ra, không phải tất cả các vật liệu chống lại nhiệt độ cao hoạt động tốt như nhau trong các điều kiện của các hiệu ứng nhiệt độ theo chu kỳ. Điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống dịch vụ.

Ví dụ, khi chúng tôi làm việc với bếp lò nhiệt độ cao, ban đầu chúng tôi coi là một miếng đệm than chì. Điểm nóng chảy của than chì, tất nhiên, là rất lớn. Nhưng than chì ở tốc độ cao và khi có oxy bắt đầu sụp đổ, mất độ bám dính với bề mặt. Mất độ bám dính là một con đường trực tiếp để rò rỉ. Kết quả là, chúng tôi đã từ chối than chì và chuyển sang vật liệu đắt tiền hơn, nhưng ổn định hơn trong hoạt động, fluoroplast nhiệt độ cao.

Những vật liệu nào thường được sử dụng nhất và trong những trường hợp nào?

Nếu chúng ta nói về các vật liệu phổ biến, các vị trí hàng đầu chiếm: vật liệu gốm (đặc biệt là silicon cacbua, boron cacbua), fluoroplasts nhiệt (PTFE, PFA, FEP), vật liệu tổng hợp dựa trên gốm sứ và polyme, cũng như một số kim loại đặc biệt và hợp kim của chúng. Sự lựa chọn phụ thuộc vào các nhiệm vụ cụ thể.

Ví dụ, đối với nhiệt độ rất cao (trên 1500 ° C), các miếng đệm gốm hầu như luôn luôn được sử dụng. Chúng có điện trở nhiệt tuyệt vời và quán tính hóa học. Nhưng gốm sứ rất dễ vỡ, vì vậy nó thường được kết hợp với ma trận polymer để tăng cường độ cơ học. Trong trường hợp kháng hóa chất đối với môi trường tích cực là quan trọng, tốt hơn là sử dụng fluoroplast. Chúng hoạt động tốt trong một phạm vi nhiệt độ rộng và không tiếp xúc với nhiều hóa chất.

Kinh nghiệm với vật liệu tổng hợp: Ưu và nhược điểm của

Trong những năm gần đâyVật liệu tổng hợpThép rất phổ biến. Chúng cho phép bạn kết hợp các lợi thế của các vật liệu khác nhau - nhiệt độ cao và khả năng chống gốm sứ với tính linh hoạt và cường độ cơ học của polyme. Chúng tôi đã sử dụng chúng trong một trong những phát triển của chúng tôi cho các máy bơm nhiệt độ cao. Kết quả là, họ đã nhận được một miếng đệm có nhiệt độ cao, áp suất và chất lỏng tích cực.

Tuy nhiên, vật liệu composite không bị thiếu nhược điểm. Chúng đắt hơn các vật liệu truyền thống, và quá trình sản xuất của chúng phức tạp hơn. Ngoài ra, không phải lúc nào cũng dễ dàng dự đoán độ bền của chúng, đặc biệt là trong điều kiện hoạt động khó khăn. Nếu ma trận tổng hợp không chính xác, bạn có thể nhận được một miếng đệm nhanh chóng bị biến dạng hoặc phá hủy.

Điều gì là quan trọng để xem xét khi lựa chọn? Tính chất cơ học và khả năng tương thích

Ngoài nhiệt độ và điện trở hóa học, điều quan trọng là phải xem xét các tính chất cơ học của vật liệu. Các miếng đệm phải đủ mạnh để chịu được áp lực và tải trọng, cũng như đủ linh hoạt để đảm bảo phù hợp với các bề mặt. Chúng ta không được quên về khả năng tương thích của vật liệu với các thành phần khác của hệ thống. Một số vật liệu có thể phản ứng với các vật liệu khác, gây ăn mòn hoặc các khuyết tật khác.

Ví dụ, khi một polymer nhiệt độ cao tiếp xúc với một số kim loại, có thể xảy ra xả điện môi, sẽ làm hỏng miếng đệm và toàn bộ hệ thống. Do đó, cần phải nghiên cứu cẩn thận tính tương thích của vật liệu và, nếu cần thiết, sử dụng lớp phủ đặc biệt hoặc chất cách điện.

Lỗi nên tránh

Sai lầm phổ biến nhất là sự lựa chọn của vật liệu chỉ bởi điểm nóng chảy của nó, mà không tính đến các yếu tố khác. Họ cũng thường phạm sai lầm, chọn vật liệu rẻ nhất, không tính đến độ bền và độ tin cậy của nó. Một sai lầm khác là cài đặt sai của miếng đệm. Cài đặt không chính xác có thể dẫn đến hao mòn sớm và rò rỉ của nó.

Trong thực tế của chúng tôi, có những trường hợp khi họ chọn một vật liệu hoạt động tốt trong phòng thí nghiệm, nhưng trong điều kiện hoạt động thực sự, nó đã nhanh chóng bị phá hủy. Lý do thường là việc cài đặt hoặc không tương thích không phù hợp của vật liệu với các thành phần khác của hệ thống. Do đó, trước khi chọn vật liệu, luôn luôn nên thực hiện thử nghiệm trong điều kiện hoạt động thực sự.

Điểm mấu chốt: Các miếng đệm cho nhiệt độ cao là một nhiệm vụ tinh tế

Sự lựa chọnVật liệu nhiệt độ- Đây là một nhiệm vụ có trách nhiệm đòi hỏi kiến thức và kinh nghiệm sâu sắc. Không thể chỉ dựa vào dữ liệu lý thuyết - cần phải tính đến các điều kiện hoạt động và thử nghiệm thực sự. Đây là cách duy nhất để chọn một miếng đệm sẽ phục vụ một cách đáng tin cậy trong một thời gian dài.