Mae'r arsylwi gwrth-reddfol-wal PFA mwy trwchus (2.5 mm) sy'n caniatáu treiddiad uwch o anwedd aseton na wal deneuach (1.5 mm) ar 60 gradd - yn digwydd pan fydd y wal fwy trwchus yn cael ei allwthio ag oeri cyflymach (quench dŵr), gan greu straen gweddilliol uwch a mwy o gyfaint rhydd amorffaidd. Mae aseton yn doddydd chwyddo ar gyfer PFA (paramedr hydoddedd δ ≈ 19.7 MPa¹ / ², yn agos at gyfnod amorffaidd PFA). Mae'n plastigoli'r polymer, gan gynyddu symudedd cadwyn. Mewn wal drwchus o straen gweddilliol, mae'r rhanbarthau amorffaidd yn ymestyn ac yn fwy agored, gan ddarparu ymwrthedd is i drylediad. Gall wal deneuach, os yw wedi'i hoeri'n araf (annealed), fod â llai o straen gweddilliol a chrisialedd uwch, gan leihau treiddiad mewn gwirionedd. Felly, nid yw trwch wal yn unig yn pennu cyfradd treiddiad; hanes prosesu a crystallinity yr un mor bwysig. Ar gyfer anwedd aseton, gall wal 2.5 mm wedi'i hoeri'n araf (crisialaeth 55–60%) fod â hanner treiddiad wal 1.5 mm wedi'i diffodd (crisialaeth 40–45%).
Rôl Straen Gweddilliol a Grisialaeth
Mae treiddiad yn dilyn P=D × S, lle mae D yn drylededd a S yn hydoddedd. Mae aseton yn chwyddo PFA, gan gynyddu D a S. Mae straen tynnol gweddilliol (o oeri cyflym) yn agor y rhanbarthau amorffaidd, gan gynyddu ymhellach D. Mae crisialu uwch yn lleihau cyfaint amorffaidd, gan leihau D a S. Mae gan wal drwchus sy'n cael ei diffodd straen gweddilliol uchel (5-10 MPa) a chrisialedd isel (40-45%). Mae gan wal denau sydd wedi'i anelio straen gweddilliol isel (1–2 MPa) a chrisialedd uchel (55-60%). Gall yr olaf gael treiddiad 2-5 × yn is er ei fod yn deneuach.
Cymhariaeth Treiddiad: Anwedd Aseton ar 60 gradd , 1 bar
| Trwch wal (mm) | Dull Oeri | Crisialedd (%) | Straen Gweddilliol (MPa) | Cyfradd treiddiad (g/m²·diwrnod) | Wedi'i normaleiddio yn ôl Trwch (g·mm/m²·day) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.5 | Toriad dwr | 42 | 6–8 | 25–35 | 38–53 |
| 1.5 | Aer oer (araf) | 48 | 3–4 | 15–22 | 23–33 |
| 1.5 | Annealed (200 gradd) | 58 | 1–2 | 8–12 | 12–18 |
| 2.0 | Toriad dwr | 40 | 7–9 | 30–40 | 60–80 |
| 2.0 | Annealed | 56 | 1–2 | 10–15 | 20–30 |
| 2.5 | Toriad dwr | 38 | 8–10 | 40–55 | 100–138 |
| 2.5 | Awyr oer | 45 | 5–6 | 25–35 | 63–88 |
| 2.5 | Annealed | 60 | 1–2 | 12–18 | 30–45 |
Mae gan wal wedi'i diffodd 2.5 mm (40–55 g/m²·dydd) 5 × treiddiad uwch na wal anelio 1.5 mm (8–12 g/m²·dydd) - yn fwy trwchus ond yn fwy athraidd. Mae'r gyfradd normaleiddio (treiddiad × trwch) yn dangos gwir athreiddedd deunydd: mae gan PFA wedi'i ddiffodd 100–138 g·mm/m²·day; Mae gan PFA annealed 12–45 g·mm/m²·dydd. Mae anelio yn lleihau athreiddedd 3-5 ×.
Pam Mae Aseton yn Wahanol i Dalyddion Di-Chwydd
Ar gyfer nwyon nad ydynt yn-chwyddo (N₂, O₂, CO₂), mae athreiddedd yn gymesur ag 1/trwch. Mae trwchus bob amser yn golygu treiddiad is. Ar gyfer toddyddion chwyddo (aseton, MEK, asetad ethyl, tolwen), mae'r polymer yn plastigoli wrth i'r treiddiad fynd rhagddo. Mae'r cyfernod trylediad yn cynyddu gydag amser. Mewn wal straen uchel, drwchus, mae'r aseton yn achosi mwy o chwyddo, gan gynyddu ymhellach D. Mae'r effaith yn awto-catalytig. Mewn wal straen anelio, isel, mae'r PFA yn gwrthsefyll chwyddo oherwydd bod y rhanbarthau crisialog yn cyfyngu ar y cyfnod amorffaidd.
Goblygiadau Ymarferol ar gyfer Dewis Gwresogydd
Ar gyfer gwasanaeth anwedd aseton (neu unrhyw doddydd chwyddo):
Peidiwch â chymryd yn ganiataol bod mwy trwchus bob amser yn well- gofynnwch am ddata treiddiad bob amser ar gyfer y toddydd penodol ar y tymheredd gweithredu.
Nodwch PFA annealed(post-anelio allwthio ar 200 gradd am 4-8 awr). Mae hyn yn lleihau treiddiad 2-5 × waeth beth fo'i drwch.
Mesur straen gweddillioltrwy crymedd cylch hollt; derbyniwch wresogyddion gyda R_curve > 300 mm yn unig (σ_res < 2 MPa).
Ystyriwch dymheredd is: Mae treiddiad aseton yn gostwng 50% am bob gostyngiad o 10 gradd.
Enghraifft Maes
Roedd adweithydd fferyllol yn gwresogi anwedd aseton ar 60 gradd gan ddefnyddio gwresogydd PFA 2.5 mm (dŵr wedi'i ddiffodd, fel-wedi'i allwthio). Roedd treiddiad yn 45 g/m²·dydd, gan achosi cyrydiad cyflym yn y craidd metel (trawiad aseton/H₂O/perocsid). Roedd y gwresogyddion yn para 6 mis. Newidiodd y gwaith i wresogydd PFA anelio 1.5mm (-wedi'i oeri'n araf, wedi'i anelio 200 gradd /4 awr). Gostyngodd treiddiad i 10 g/m²·dydd. Estynnwyd oes gwresogydd i 3+ o flynyddoedd. Roedd y gwresogydd teneuach, wedi'i brosesu'n gywir, yn well na'r gwresogydd trwchus, wedi'i brosesu'n wael.
Archwiliad ar gyfer Difrod Chwydd
Ar gyfer gwresogydd mewn gwasanaeth aseton, archwiliwch am:
Tackiness wyneb (plastigeiddio)
Chwydd (cynnydd diamedr o 1-2%)
Crazing o dan 10 × chwyddhad
Os yw'n bresennol, mae'r gwresogydd yn ddiraddiol waeth beth fo'r trwch wal.
Casgliad: Prosesu sy'n Dominyddu Trwch ar gyfer Toddyddion Chwydd
Ar gyfer anwedd aseton ar 60 gradd, gall gwresogydd PFA gyda wal fwy trwchus (2.5 mm) ddangos treiddiad uwch na wal deneuach (1.5 mm) pe bai'r wal fwy trwchus yn cael ei phrosesu ag oeri cyflym (diferiad dŵr, straen gweddilliol uchel, crisialu isel). Mae aseton yn chwyddo ac yn plastigoli PFA, ac mae'r effaith yn cael ei chwyddo gan straen tynnol gweddilliol. Mae oeri araf ac anelio yn lleihau treiddiad 3-5 ×, gan wneud wal 1.5 mm sydd wedi'i phrosesu'n gywir yn perfformio'n well na wal 2.5 mm sydd wedi'i phrosesu'n wael. Wrth ddewis PFA ar gyfer toddyddion chwyddo, nodwch anelio a straen gweddilliol isel. Mae trwch yn eilradd. Mae'r broses yn sylfaenol. Anneal y PFA, mesur y straen, ac ymddiried yn y data - nid y trwch. Sbwng yw wal drwchus, dan straen. Mae wal denau, anelio yn rhwystr. Dewiswch y rhwystr.
