Cén chaoi a bhFeabhsóidh Ardbhratuithe Dromchla ar PTFE a Friotaíocht go dtí Ocsaídiú Ardteochta?

Tá PTFE teoranta go teirmeach ach tá suntas ceimiceach aige. Déanann oibríocht fhadtéarmach os cionn a theocht seirbhíse tipiciúil díghrádú de réir a chéile ar an struchtúr polaiméire, in ainneoin friotaíocht an ábhair do raon leathan aigéid, tuaslagóirí agus ceimiceán próisis loiscneach. I go leor cúinsí, tá an mheicníocht díghrádaithe á thiomáint níos lú ag an sreabhán próisis féin agus níos mó ag ionsaí ocsaídiúcháin ón aer mórthimpeall ag teochtaí ardaithe.

Tá glúin nua teicneolaíochta innealtóireachta dromchla ag tabhairt aghaidh ar an srian seo. Tá bratuithe ceirmeacha tanaí micreascópacha á scrúdú anois mar bhacainní cosanta taobh amuigh do sheaths téitheoir PTFE, ag freastal beagnach cosúil le bloc gréine teirmeach don pholaiméir thíos. Tairgeann na bratuithe seo sciath dlúth i gcoinne idirleathadh ocsaigine agus coinníonn siad friotaíocht creimeadh agus solúbthacht an PTFE bhunúsach.

Réimse mór taighde i dteicneolaíocht próiseála teirmeach is ea an réimse forbartha de bhratú dromchla feabhsaithe PTFE friotaíocht ocsaídiúcháin ardteochta, go háirithe d'iarratais a oibríonn gar do theorainneacha uachtaracha teirmeacha téitheoirí fluarapolaiméire.

Cén fáth a bhfuil PTFE díghrádaithe ag Teocht Ardaithe
Fanann PTFE buan thar raon ceimiceach thar a bheith leathan, cé go léiríonn an t-ábhar mar sin féin aosú teirmeach mall nuair a bhíonn sé faoi lé teochtaí ardaithe ar feadh tréimhsí fada.

Is é thart ar 110 céim an teorainn seirbhíse leanúnaí a admhaítear go hiondúil le haghaidh feidhmeanna téimh PTFE . Os cionn na teochta seo, luasghéaraíonn miondealú ocsaídiúcháin go mall laistigh de na slabhraí polaiméire.

De ghnáth, is éard atá sa phróiseas díghrádaithe:

Briseadh dromchla

Cailliúint solúbthachta

Scáineadh go micreascópach

Mídhathú

Neart tréleictreach laghdaithe

Rud atá tábhachtach, tá an ráta ocsaídiúcháin an-íogair teocht. De ghnáth déantar an ráta ocsaídiúcháin teasa a dhúbailt in aghaidh gach méadú 10 gcéim os cionn an raon oibre sonraithe.

Mar gheall ar an ngaol easpónantúil seo, féadann fiú róbhrúnna beaga teochta saolré na téitheoirí a laghdú go suntasach.

I ndearaí tipiciúla téitheoirí PTFE, scaipeann ocsaigin ón atmaisféar máguaird isteach sa dromchla polaiméire ar deireadh nuair a bhíonn ardteocht á nochtadh. Le himeacht ama, lagaíonn ocsaídiú sraitheanna seachtracha an sheath agus cuireann sé meath meicniúil air.

An Coincheap Taobh thiar de Dhromchla Ceirmeacha Thar-Sraitheanna
Tá taighdeoirí agus ardfhorbróirí ábhar ag déanamh staidéir ar chiseal bacainní ceirmeacha ultrathin atá beartaithe chun dul i bhfód ocsaigine isteach i dromchlaí PTFE a chosc.

Tá an prionsabal sách simplí:

Cuirtear sciath ceirmeach nanascála ar dhromchla seachtrach an truaill PTFE

Cruthaíonn an sciath bacainn tiubh atá resistant ó thaobh ocsaigine de.

Tá an PTFE bunúsach fós inslithe go ceimiceach ó ionsaí ocsaídiúcháin

Níl aon athrú ar éifeachtacht an iompair teasa go bunúsach.

In ionad ceimic an bhulc-pholaiméir a athrú, cruthaíonn an mheicníocht chosanta sciath láidir in aghaidh an aeir.

Go hiondúil ní bhíonn na bratuithe seo ach cúpla miocrón ar tiús agus féadfar iad a chur i dtaisce ag baint úsáide as próisis sil-leagan sofaisticiúla mar:

Sol-próiseáil glóthach

sil-leagan ciseal adamhach (ALD)

Cóireálacha dromchla treisithe ag plasma

Córais sil-leagan ceirmeacha hibrideacha-polaiméire

Toisc go bhfuil an ciseal brataithe thar a bheith beag bídeach, tá friotaíocht teirmeach measartha fós. Is féidir le teas fós dul go héifeachtach tríd an truaill isteach sa timpeallacht próisis máguaird.

Oibriú an Bhacainn Ocsaigin
Is mar bhacainn idirleata seachas mar inslitheoir teirmeach a oibríonn an os cionn ciseal ceirmeach.

Faoi theocht ardaithe, bogann móilíní ocsaigine go ginearálta i dtreo an dromchla PTFE agus imoibríonn siad le bannaí polaiméire so-ghabhálach. Cuireann sciath dlúth ceirmeach cosc ​​ar an gcosán seo trí thréscaoilteacht ocsaigine a ísliú go mór.

Déanann roinnt gnéithe na bratuithe seo iontach d'fheidhmchláir téitheoir PTFE.

Micreastruchtúr Dlúth
Tá an sciath ceirmeach taiscthe in oiriúint chun fanacht an-aonchineálach agus beagnach saor ó scála micreascópach. Cuireann an dlús seo bac ar thrasnú ocsaigine tríd an gclúdach.

Damáiste Teas Íosta
Toisc go ndéantar tiús na sraithe a mheas i miocrón seachas i milliméadair, níl aon tionchar suntasach ar éifeachtúlacht aistrithe teasa.

Leanann an téitheoir ag feidhmiú mar an gcéanna le heilimint PTFE neamhbhrataithe agus é ag fáil friotaíocht feabhsaithe in aghaidh ocsaídiúcháin.

Solúbthacht Pháirteach
Tá criadóireacht thraidisiúnta leochaileach, ach is féidir le bratuithe nanachscála gluaiseacht íosta an tsubstráit a fhulaingt nuair a thógtar i gceart iad. Toisc go leathnaíonn agus go laghdaíonn PTFE go mór le linn rothaíochta teirmeach, bíonn an tsolúbthacht seo ríthábhachtach.

Socrúchán Seachtrach
Fanann an ciseal ceirmeach ar thaobh amuigh an truaill agus ní thagann sé i dteagmháil dhíreach leis an sreabhán próisis. Mar gheall air seo, ní gá go mbeadh an friotaíocht ceimiceach eisceachtúil céanna ag an sciath féin mar PTFE.

Is é an príomh-bhacainn chreimthe i gcoinne ceimiceáin gharbh ná an PTFE thíos fós.

Dúshláin Marthanachta Rothaíochta Teirmeach
Tá greamaitheacht fadtéarmach ar cheann de na fadhbanna innealtóireachta is dúshlánaí.

Nuair a dhéantar comparáid le hábhair ceirmeacha, léiríonn PTFE leathnú teirmeach sách ard. Le linn na dtimthriallta téimh agus fuaraithe arís agus arís eile, athraíonn an truaill toise go leanúnach agus ní mór an ciseal ceirmeach a bheith ceangailte gan aon bhriseadh nó dí-mhilleadh.

Ar an gcúis seo, tá solúbthacht sciath agus greamaitheacht idir-aghaidh na bpríomhábhar imní taighde.

Tá roinnt meicníochtaí teipe á staidéar fós:

Cnagadh mar gheall ar thuirse teirmeach

Delamination sciath

Strus leathnú difreálach

Lochtanna is cúis le sceitheadh ​​ocsaigine micreascópacha

Scríobadh an dromchla le linn láimhseála

Caithfidh an sciath seasamh in aghaidh na mílte timthriallta teasa agus bacainn leanúnach ocsaigine á choinneáil aige.

Gan greamaitheacht maith, bíonn fadhb ag baint le hábhar ceirmeach ard-éifeachtach fiú le haghaidh dualgas téitheoir tionsclaíoch.

Iarratais Féideartha ar Théitheoirí PTFE Brataithe
Tá an teicníocht seo dírithe anois ar fhairsingiú rialaithe ar chorrlaigh sábháilteachta teirmeacha seachas ar oibriú gan srian ar theocht.

Tá suim forbartha á tharraingt chuig roinnt catagóirí iarratais.

Téamh Aeir Ard-Dlúis-Bhata-
Aistrítear teasa i bhfad níos lú ná leachtanna, rud a fhágann go n-ardóidh teochtaí sceal PTFE níos tapúla. D’fhéadfadh dromchlaí brataithe ceirmeacha cabhrú le hocsaídiú a íoslaghdú le linn turais teochta ócáideacha.

Cosaint in aghaidh Ró-Rochtain Neamhbheartaithe Teochta
Le linn tosaithe, briseadh sreafa, nó éagobhsaíocht rialaithe, téann córais próisis áirithe faoi spící teasa neamhbhuan. Féadfar téitheoirí a chosaint ó róthéamh gearr, corrach trí fhriotaíocht bhreise ocsaídiúcháin.

Córais Leathsheoltóra agus Beachtais Cheimiceach
Go hiondúil bíonn áiseanna tionsclaíochta ultra-ghlan ag brath ar PTFE mar gheall ar a íonacht agus a fhriotaíocht chreimthe. D'fhéadfadh méaduithe beaga ar chaoinfhulaingt teochta solúbthacht oibriúcháin a leathnú i roinnt feidhmchlár.

Trealamh Saotharlainne agus Píolótach
Is gnách go mbíonn cásanna oibriúcháin athraitheacha i gceist le córais scála taighde ina mbíonn sé dúshlánach corrlaigh theirmeacha a choinneáil go beacht.

Ní Athsholáthar do Theorainneacha Teochta Cuí
Níl sé i gceist leis na bratuithe seo PTFE a dhéanamh ina n-ábhar atá comhsheasmhach le teocht ard, in ainneoin na staidéar spreagúil.

Tá an teicneolaíocht á forbairt go príomha chun spás cloiginn teirmeach méadaithe agus friotaíocht ocsaídiúcháin a thabhairt in aice le teorainn na seirbhíse tipiciúil.

Sháródh oibriú leanúnach ag teochtaí ar nós 150 céim na cumais oibriúcháin fhadtéarmacha shábháilte atá ag an mbunstruchtúr PTFE.

Ina áit sin, d’fhéadfadh buntáistí a bheith ag baint leis na bratuithe mar:

Ocsaídiú níos moille le róthéamh tréimhsiúil

cumas feabhsaithe chun dul in aois teirmeach a sheasamh

Athléimneacht mhéadaithe i leith earráidí sealadacha

Saol seirbhíse níos faide in iarratais éilitheacha

Tá an t-idirdhealú ríthábhachtach. Soláthraíonn an sciath maolán cosanta seachas deireadh a chur le srianta teasa dúchasacha an pholaiméir.

Todhchaí an Dromchla-Innealtóireacht PTFE
Tá innealtóireacht dromchla ag éirí níos coitianta ná ábhair a athsholáthar go hiomlán, mar a fheictear sa treocht níos mó.

In ionad fluarapolaiméirí nua a chruthú, tá eolaithe ag athrú níos mó na nanaiméadar is forimeallaí d'ábhair atá ann cheana féin chun tréithe feidhmíochta inmhianaithe a fheabhsú.

Tá roinnt buntáistí ag baint leis an straitéis seo:

Tá teicneolaíochtaí déantúsaíochta PTFE reatha inúsáidte i gcónaí

Coinnítear frithsheasmhacht in aghaidh ceimiceáin

Tá eolas fós ar airíonna inslithe leictreacha

Is féidir feabhsuithe incriminteacha feidhmíochta a bhaint amach gan córais iomlána a athdhearadh

Dá bhrí sin is éard atá i gceist le sciath dromchla chun cinn friotaíocht ocsaídiúcháin ardteochta PTFE ná coinbhéirseacht na heolaíochta polaiméire, na nanaitheicneolaíochta agus na hinnealtóireachta próiseála teirmeach.

Mar fhocal scoir
Tá ardbhratuithe dromchla ceirmeacha ag forbairt mar réiteach féideartha chun an fhriotaíocht ocsaídiúcháin ardteochta a bhaineann le truaillí téitheoir PTFE a mhéadú. Trí bhacainn ultrathin ocsaigine a sholáthar ar dhromchla lasmuigh an pholaiméir, féadfaidh na bratuithe seo cabhrú le miondealú ocsaídiúcháin a laghdú a chuireann srian traidisiúnta ar oibriú PTFE in aice le 110 céim.

Tá an teicníocht fós faoi thaighde gníomhach, go háirithe d’fheidhmchláir a bhaineann le téamh aeir ard-dlúis, cosaint róthéamh teochta díomuan, agus cásanna tionsclaíochta a bhfuil éileamh teirmeach orthu. Féadfaidh na bratuithe corrlach sábháilteachta teirmeach suntasach agus saol seirbhíse níos faide a thairiscint, fiú mura bhfuil siad deartha chun oibriú gan srian a cheadú ag teochtaí an-ard.

Tá innealtóireacht dhromchla na nanaiméadar lasmuigh de sheath PTFE ag teacht chun cinn de réir a chéile mar chur chuige réalaíoch i dtreo spás cloiginn teirmeach níos mó a dhíghlasáil gan an bunpholaiméir féin a mhodhnú go bunúsach.

I bpróiseáil theirmeach sofaisticiúil, ní gnách go n-aimsítear ábhair iomlána nua sa todhchaí, ach go minic trí bhealaí níos cliste a aimsiú chun na hábhair atá in úsáid anois a insliú.