Stikla šķiedras audums ar PTFE pārklājumu ir kompozītmateriāls, kas izgatavots, impregnējot stikla šķiedras audumu ar politetrafluoretilēna (PTFE) dispersiju un pēc tam saķepinot augstā temperatūrā. Tās struktūru var iedalīt divās daļās: PTFE pārklājums un stikla šķiedras pamatnes audums.
Ķīmiski korozīvā vidē strukturālās izmaiņas ir atkarīgas no korozīvās vides veida, koncentrācijas un temperatūras, kā arī no tā, vai tā galvenokārt iedarbojas uz pārklājumu vai pamatni. Apskatīsim šo slāni pa slānim no stikla šķiedras audumu ražotāju viedokļa, kas pārklāti ar PTFE:
I. Izmaiņas PTFE pārklājumā: ļoti stabils lielākajā daļā gadījumu
PTFE ir slavens kā 'plastmasas karalis', pateicoties tā ārkārtīgi spēcīgajām oglekļa-fluora saitēm un īpaši augstajai ķīmiskajai inercei. Kopējā ķīmiski kodīgā vidē (tostarp verdošā ūdenstilpē, koncentrētā sērskābē, koncentrētā slāpekļskābē, organiskajos šķīdinātājos utt.) tā molekulārās ķēdes struktūrā praktiski netiek veiktas ķīmiskas izmaiņas. Tomēr šādos ekstremālos apstākļos konstrukcija tiks bojāta:
1. Izkausēti sārmu metāli/stipri sārmu šķīdumi (piemēram, nātrijs, kālijs, nātrija hidroksīds augstā temperatūrā)
- Strukturālas izmaiņas: sārmu metāli ekstrahēs fluora atomus no PTFE, izraisot dehidrofluorēšanas reakciju. -CF2- grupas molekulārajā ķēdē tiek iznīcinātas, veidojot oglekļa-oglekļa dubultsaites (-C=C-) un pēc tam izraisot karbonizāciju.
- Makroskopiskā izpausme: pārklājums mainās no pienaini balta/caurspīdīga uz brūnu vai melnu, zaudē elastību, kļūst trausls un pulverē. Tā ir tipiska ķīmiska noārdīšanās.
2. Spēcīgi fluorēšanas līdzekļi un daži halogenētie ogļūdeņraži (augstā temperatūrā un spiedienā)
- Elementārais fluors (F₂), hlora trifluorīds (ClF3) un līdzīgi līdzekļi var salauzt oglekļa-oglekļa mugurkaulu, izraisot pārklājuma sadalīšanos.
- Augstā temperatūrā un spiedienā daži freona tipa šķīdinātāji var izraisīt smagu PTFE pietūkumu. Lai gan ķīmiska reakcija var nenotikt, fizikālā struktūra cieš no samazinātas kristāliskuma, tilpuma paplašināšanās un izturības zuduma molekulāro ķēžu atdalīšanas dēļ.
3. Spēcīgas oksidējošas skābes augstā temperatūrā
- Ilgstoša iegremdēšana kūpošā slāpekļskābē vai karstā koncentrētā sērskābē var lēnām oksidēt PTFE virsmu, ieviešot polāras grupas, piemēram, karbonilgrupas un hidroksilgrupas, un palielinot virsmas enerģiju. Tomēr parastajās lietojumprogrammās tas ir reti redzams.
Galvenais punkts: lielākajai daļai ķīmisko vielu pats PTFE pārklājums ir strukturāli 'nemainīts'. Tomēr problēma bieži vien ir tā, ka tas nav absolūti necaurlaidīgs, kā arī tā fiziskajā morfoloģijā.
II. Izmaiņas stikla šķiedras pamatnes audumā: visa materiāla vājā saite
Stikla šķiedras galvenās sastāvdaļas ir silīcija dioksīds (SiO₂) un daži metālu oksīdi. Kad šī daļa ir sarūsējusi, augstās temperatūras auduma kopējā struktūra sabruks.
1. Fluorūdeņražskābes (HF) nāvējošs uzbrukums
- Strukturālās izmaiņas: HF tiek pakļauts specifiskai reakcijai ar SiO₂: SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O. Stikla šķiedras skelets tieši izšķīst un pazūd.
- Makroskopiskā izpausme: auduma virsma strauji zaudē spēku, kļūstot līdzīga mīkstai ādai, kurā paliek tikai pārklājums, viegli plīst, velkot, un pārklājums un pamatne tiek plaši atdalīti. Šī ir visbīstamākā ķīmiskā korozija materiāliem, kuru pamatā ir stikla šķiedra. Kamēr pārklājumā vai atklātajās malās ir caurumi, bojājumi ir postoši.
2. Lēna kodināšana ar stipriem sārmiem (īpaši karstiem koncentrētiem sārmiem)
- Strukturālās izmaiņas: OH⁻ joni sarauj siloksāna saites (-Si-O-Si-) stikla tīklā, veidojot šķīstošus silikātus. Šķiedru virsma mainās no gludas uz raupju, parādās kodināšanas bedrītes un plaisas, šķiedras diametrs kļūst plānāks un galu galā saplīst.
- Makroskopiskā izpausme: izturība nepārtraukti samazinās, audums kļūst trausls, un, saliekot, saplīsušās šķiedras izspiežas cauri pārklājumam, izraisot pārklājuma plaisāšanu un nolobīšanos.
3. Skāba barotne (izņemot fluorūdeņražskābi)
- Strukturālas izmaiņas: parastās skābes (sālsskābe, sērskābe utt.) no stiklplasta galvenokārt izskalo komponentus, kas nav silīcija dioksīds (piemēram, alumīnijs, kalcija oksīdi utt.), atstājot galvenokārt silīcija dioksīda karkasu. Šo procesu parasti sauc par 'izskalošanos', veidojot mikroporainu struktūru uz šķiedras virsmas.
- Makroskopiskā izpausme: audums kļūst cietāks un trauslāks, mainās saraušanās, lai gan var saglabāt kopējo formu. Spēks samazinās stresa koncentrācijas dēļ.
III. Izmaiņas saliktajā interfeisā: slēpta kļūme
Ķīmiskā vide bieži neuzbrūk ar galvu, bet tā vietā iekļūst no malām vai caur mikrodefektiem.
- Iesūkšanās un atslāņošanās: organiskie šķīdinātāji vai skābes šķīdumi iekļūst caur PTFE pārklājuma caurumiem, mikroplaisām vai nogrieztām malām, uzbrūkot stiklšķiedrai. Reakcijas produkti vai iekļūstoši šķidrumi uzkrājas saskarnē, radot osmotisko spiedienu, izraisot PTFE pārklājuma burbuļu veidošanos un plašā mērogā atslāņošanos no stiklplasta substrāta.
- Sprieguma korozijas plaisāšana: augstas temperatūras audums lietošanas laikā tiek nospriegots. Stiklšķiedras korozija ar ķīmiskām vielām (īpaši spēcīgiem sārmiem) darbojas sinerģiski ar mehānisko spriegumu, izraisot plaisu strauju izplatīšanos pa šķiedras radiālo virzienu, izraisot pēkšņu auduma lūzumu ar tīru trausluma lūzuma morfoloģiju pārrāvuma vietā.
Ķīmiski korozīvā vidē ar PTFE pārklāta stiklašķiedras auduma strukturālās izmaiņas var apkopot šādi: 'Plastmasas karaļa' pārklājums paliek gandrīz tikpat stabils kā kalns, savukārt stikla šķiedras pamatnes audums, kad tas ir iekļuvis vai uzbrukts, kļūst par Ahileja papēdi, izraisot skeleta šķīšanu un visa materiāla sabrukšanu no iekšpuses.
Ja vēlaties uzzināt vairāk par detalizētiem parametriem, pielietojuma scenārijiem un pielāgošanas iespējām mūsu pilnam produktu klāstam, tostarp ar PTFE pārklātu stiklšķiedras audumu, ar PTFE pārklātu stikla šķiedras lenti, ar PTFE pārklātas stikla šķiedras sieta jostas, ar adhezīvu savienotas bezšuvju jostas, vienpusēju PTFE audumu, kas izturīgs pret augstu temperatūru un temperatūru. izturīgs stikla šķiedras audums — lūdzu, sazinieties ar mums:
Mēs vienmēr atbalstām profesionālu un uz godīgumu balstītu pakalpojumu filozofiju un esam apņēmušies nodrošināt jums vienas pieturas risinājumus un uzmanīgu apkalpošanu!
