PTFE लेपित फाइबरग्लास कपडा पोलिटेट्राफ्लुरोइथिलीन (PTFE) फैलाउने र त्यसपछि उच्च तापक्रममा सिन्टेरिङ गरेर फाइबरग्लास कपडालाई गर्भाधान गरेर बनाइएको कम्पोजिट सामग्री हो। यसको संरचनालाई दुई भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ: PTFE कोटिंग र फाइबरग्लास आधार कपडा।
रासायनिक रूपमा संक्षारक वातावरणमा, संरचनात्मक परिवर्तनहरू संक्षारक माध्यमको प्रकार, एकाग्रता र तापक्रममा निर्भर हुन्छन्, साथै यसले मुख्य रूपमा कोटिंग वा सब्सट्रेटमा आक्रमण गर्छ कि गर्दैन। PTFE लेपित फाइबरग्लास कपडा निर्माताहरूको परिप्रेक्ष्यबाट यस तहलाई तहद्वारा जाँच गरौं:
I. PTFE कोटिंगमा परिवर्तनहरू: धेरै जसो केसहरूमा अत्यन्त स्थिर
PTFE यसको अत्यधिक बलियो कार्बन-फ्लोरिन बन्धन र असाधारण उच्च रासायनिक जडताको कारणले 'प्लास्टिकको राजा' को रूपमा प्रख्यात छ। सामान्य रासायनिक संक्षारक वातावरणमा (उबलिरहेको एक्वा रेजिया, केन्द्रित सल्फ्यूरिक एसिड, केन्द्रित नाइट्रिक एसिड, अर्गानिक सॉल्भेन्ट्स, इत्यादि सहित), यसको आणविक चेन संरचनाले वस्तुतः कुनै रासायनिक परिवर्तन गर्दैन। यद्यपि, निम्न चरम परिस्थितिहरूमा, संरचना क्षतिग्रस्त हुनेछ:
- संरचनात्मक परिवर्तनहरू: अल्काली धातुहरूले PTFE बाट फ्लोरिन परमाणुहरू निकाल्छ, जसले डिहाइड्रोफ्लोरिनेशन प्रतिक्रिया निम्त्याउँछ। आणविक श्रृंखलामा -CF₂- समूहहरू नष्ट हुन्छन्, कार्बन-कार्बन डबल बन्डहरू (-C=C-) बनाउँछन् र पछि कार्बनाइजेशनमा नेतृत्व गर्छन्।
- म्याक्रोस्कोपिक अभिव्यक्ति: कोटिंग दूधे सेतो/पारदर्शीबाट खैरो वा कालोमा परिवर्तन हुन्छ, लचिलोपन गुमाउँछ, भंगुर हुन्छ, र पाउडरहरू। यो सामान्य रासायनिक गिरावट हो।
2. बलियो फ्लोरिनिङ एजेन्टहरू र निश्चित हलोजनेटेड हाइड्रोकार्बनहरू (उच्च तापक्रम र दबाबमा)
- एलिमेन्टल फ्लोरिन (F₂), क्लोरीन ट्राइफ्लोराइड (ClF₃), र समान एजेन्टहरूले कार्बन-कार्बन मेरुदण्ड भाँच्न सक्छन्, जसले कोटिंगलाई सड्न सक्छ।
- उच्च तापक्रम र दबाब अन्तर्गत, केही Freon-प्रकारका घोलकहरूले PTFE को गम्भीर सूजन निम्त्याउन सक्छ। यद्यपि रासायनिक प्रतिक्रिया आवश्यक नहुन सक्छ, भौतिक संरचनाले कम क्रिस्टलिनिटी, भोल्युम विस्तार, र आणविक चेनहरू जबरजस्ती अलग गरिएको कारणले बल गुमाउँछ।
3. उच्च तापमानमा बलियो अक्सिडाइजिंग एसिडहरू
- फ्युमिङ नाइट्रिक एसिड वा तातो केन्द्रित सल्फ्यूरिक एसिडमा लामो समयसम्म डुबाउँदा PTFE सतहलाई बिस्तारै अक्सिडाइज गर्न सक्छ, कार्बोनिल र हाइड्रोक्सिल समूहहरू जस्ता ध्रुवीय समूहहरू परिचय गराउँछ र सतहको ऊर्जा बढाउँछ। यद्यपि, यो परम्परागत अनुप्रयोगहरूमा विरलै देखिन्छ।
मुख्य बिन्दु: रासायनिक मिडियाको विशाल बहुमतको लागि, PTFE कोटिंग आफैंमा संरचनात्मक रूपमा 'अपरिवर्तित छ।' यद्यपि, समस्या प्रायः यो तथ्यमा निहित हुन्छ कि यो बिल्कुल अभेद्य छैन, साथै यसको भौतिक आकार विज्ञानमा।
II। फाइबरग्लास आधार कपडामा परिवर्तनहरू: सम्पूर्ण सामग्रीको कमजोर लिङ्क
फाइबरग्लासका मुख्य घटकहरू सिलिकन डाइअक्साइड (SiO₂) र केही धातु अक्साइडहरू हुन्। एकपटक यो भाग क्षरण भएपछि, उच्च-तापमान कपडाको समग्र संरचना पतन हुनेछ।
1. हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (HF) को घातक आक्रमण
- संरचनात्मक परिवर्तनहरू: HF ले SiO₂: SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O सँग एक विशिष्ट प्रतिक्रिया पार गर्दछ। फाइबरग्लास कंकाल सीधा भंग र गायब हुन्छ।
- म्याक्रोस्कोपिक अभिव्यक्ति: कपडाको सतहले चाँडै बल गुमाउँछ, कोटिंग बाँकी रहेको नरम छाला जस्तै बन्न जान्छ, तान्दा सजिलै च्यात्छ, कोटिंग र सब्सट्रेट बीच ठूलो मात्रामा विभाजन हुन्छ। यो ग्लास-फाइबर-आधारित सामग्रीहरूको लागि सबैभन्दा खतरनाक रासायनिक जंग हो। जबसम्म कोटिंग वा खुला किनारामा पिनहोलहरू छन्, क्षति विनाशकारी छ।
2. बलियो क्षार द्वारा ढिलो नक्काशी (विशेष गरी तातो केन्द्रित क्षार)
- संरचनात्मक परिवर्तनहरू: OH⁻ आयनहरूले गिलास नेटवर्कमा सिलोक्सेन बन्डहरू (-Si-O-Si-) तोड्छन्, घुलनशील सिलिकेटहरू बनाउँछन्। फाइबर सतह चिल्लोबाट नराम्रोमा परिवर्तन हुन्छ, नक्काशीका खाडलहरू र दरारहरू देखा पर्छन्, फाइबरको व्यास पातलो हुन्छ, र अन्ततः भाँचिन्छ।
- म्याक्रोस्कोपिक प्रकटीकरण: बल लगातार घट्दै जान्छ, कपडा भंगुर हुन्छ, र झुकेको बेला, भाँचिएका फाइबरहरू कोटिंगको माध्यमबाट बाहिर निस्कन्छ, जसले कोटिंग फुट्छ र छाला निस्कन्छ।
3. एसिडिक मिडिया (हाइड्रोफ्लोरिक एसिड बाहेक)
- संरचनात्मक परिवर्तनहरू: सामान्य एसिडहरू (हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड, आदि) ले प्राथमिकतामा गैर-सिलिका घटकहरू (जस्तै एल्युमिनियम, क्याल्सियम अक्साइडहरू, आदि) लाई फाइबरग्लासबाट बाहिर निकाल्छ, प्रायः सिलिका कंकाल छोड्छ। यो प्रक्रियालाई सामान्यतया 'लीचिंग' भनिन्छ, फाइबर सतहमा माइक्रोपोरस संरचना बनाउँछ।
- म्याक्रोस्कोपिक अभिव्यक्ति: कपडा कडा र अधिक भंगुर हुन्छ, संकुचनमा परिवर्तन संग, यद्यपि समग्र रूप कायम गर्न सकिन्छ। तनाव एकाग्रताका कारण शक्ति घट्छ।
रासायनिक वातावरणले प्रायः हेड-अन आक्रमण गर्दैन तर यसको सट्टा किनारबाट वा सूक्ष्म दोषहरू मार्फत प्रवेश गर्दछ।
- प्रवेश र डेलामिनेशन: कार्बनिक सॉल्भेन्ट्स वा एसिड समाधानहरू पिनहोलहरू, माइक्रो-क्र्याकहरू, वा PTFE कोटिंगमा काटिएका किनारहरू मार्फत छिर्छन्, फाइबरग्लासलाई आक्रमण गर्छन्। प्रतिक्रिया उत्पादनहरू वा प्रवेश गर्ने तरल पदार्थहरू इन्टरफेसमा जम्मा हुन्छन्, ओस्मोटिक दबाब उत्पन्न गर्दछ, जसले PTFE कोटिंगलाई ठूलो मात्रामा फाइबरग्लास सब्सट्रेटबाट छाला र डिलामिनेट बनाउँछ।
- तनाव जंग क्र्याकिंग: उच्च-तापमान कपडा प्रयोगको क्रममा तनावमा छ। रासायनिक मिडिया (विशेष गरी बलियो क्षार) द्वारा फाइबरग्लासको क्षरणले मेकानिकल तनावसँग समन्वयात्मक रूपमा कार्य गर्दछ, जसले फाइबर रेडियल दिशामा द्रुत रूपमा फैलाउनको लागि क्र्याकहरू निम्त्याउँछ, ब्रेकमा सफा भंगुर-फ्र्याक्चर मोर्फोलोजीको साथ अचानक कपडा फ्र्याक्चर हुन्छ।
रासायनिक रूपमा संक्षारक वातावरणमा, PTFE लेपित फाइबरग्लास कपडाको संरचनात्मक परिवर्तनहरूलाई यसरी संक्षेप गर्न सकिन्छ: 'प्लास्टिकको राजा' कोटिंग लगभग पहाड जस्तै स्थिर रहन्छ, जबकि फाइबरग्लास आधार कपडा - एक पटक प्रवेश वा आक्रमण भयो - Achilles' हिल बन्छ, जसले गर्दा सामाग्री, स्केलेप्लाटन र पूरै विघटन हुन सक्छ। भित्र बाहिर।
