Главная / Ликбез / Фторопластовые покрытия

Фторопластовые покрытия

Идея промышленных фторопластовых покрытий возникла более 30 лет назад. Было ли это тогда технической сенсацией? Не менее сенсационным сегодня является тот факт, что триумф фторопластов продолжается. И кажется, что их возможности неисчерпаемы: Год за годом расширяются области их применения или становятся известны новые области, где фторопластовые покрытия имеют хотя бы одно из преимуществ. Например, делая рабочие процессы более безопасными или даже возможными. Или увеличивая выгоды и возможности продаж. Или делая все это вместе. И все же было бы неправильно продавать фторопластовые покрытия как волшебные, всемогущие чудодейственные препараты.

Для чего нужны фторопластовые покрытия?

Это уже говорит о том, что «универсального покрытия» не существует. Его всегда нужно оценивать в каждом конкретном случае. При составлении рекомендации квалифицированный специалист руководствуется исключительно техническими аспектами, а не тем, какой материал покрытия сейчас «в ходу».
Насколько сложными являются решения проблем с фторопластами, настолько же сложными специалист считает и специфические свойства материала при обработке. Так же как и, например! Покрытия для защиты от химической коррозии не следует приравнивать к пластиковым футеровкам. Потому что химическая и термическая стойкость фторопластов в их пластичной форме ни в коем случае не идентична покрытию из того же материала.

Компания, занимающаяся нанесением покрытий и имеющая амбиции, всегда пойдет на то, чтобы протестировать детали с покрытием на химическую стойкость при определенных температурах. Выявляемые при этом показатели значительно отличаются от показателей чистого пластика. И не столько в устойчивости к химикатам, сколько в сохраняющейся рабочей температуре.

Хотя ETFE-покрытия з. Например, для защиты от химической коррозии в руках опытного покрывальщика оптимальное решение проблемы в определенных пределах, рабочие температуры свыше 100 °С с ETFE или подобными материалами абсолютно критичны.

Очень специфической проблемой фторопластовых покрытий является способность пропускать содержимое своих пор (например, влагу, химикаты, масло и т.д.) при нормальных условиях давления. Это явление называется проницаемостью или гидравлической проводимостью. Каждый пластик имеет свое конкретное значение проницаемости; один из них выше, другой ниже. Важным фактором в данном контексте — поскольку на него можно влиять — является толщина слоя. На рисунке 1 показана проницаемость в зависимости от толщины слоя. Она была измерена с помощью 35% соляной кислоты при 60 °C. Из этой кривой хорошо видно, что проницаемость перестает иметь значение только при толщине слоя 600 мкм. Но, особенно в химии, действует мудрость, что цепь сильна только настолько, насколько сильно ее самое слабое звено. В случае с покрытием это самое тонкое звено. На примере большого контейнера с покрытием практика показывает, что при минимальном значении 800 мкл, частичная толщина слоя может достигать 2000 мкм и более.

Еще одним специфическим злом является диффузия паров. То есть, склонность газообразных молекул проникать через пластиковый слой и воздействовать на подложку. Рис. 2 иллюстрирует сложную проблему на примере диффузии водяного пара. Упрощенно, следующая формула описывает степень диффузии паров:
В случае с пластиковой облицовкой (проблема решается в первую очередь увеличением толщины слоя. Часто до 5 мм. В случае с покрытиями увеличение коэффициента «L», как уже говорилось, возможно лишь в ограниченных пределах (примерно до 1000 у. е.). Поэтому приходится воздействовать на альтернативные факторы влияния.На рисунке 3 показано, что разница давления пара (AP) экспоненциально зависит от разницы температур (AT).Например, реактор с рабочей температурой 100 °C и внешней температурой 20 °C имеет AT 80 °C. Это означает, что покрытие подвергается высокому риску диффузии. Чтобы уменьшить значение AT, в этом случае рекомендуется изолировать внешнюю стенку реактора. Испытания показали, что значение AT 60 °C не должно быть превышено.

Толщина слоя не растет в небесах

Даже процесс нанесения покрытия должен учитывать уже упомянутые специфические свойства фторопластов. Электростатическое нанесение хорошо зарекомендовало себя. Специфическая для материала проблема здесь заключается в том, что пластик обладает изоляционным эффектом выше определенной толщины слоя и, как следствие, исключает электростатику. Только по этой причине толщина слоя не может быть увеличена произвольно. Но даже в случае с материалами, которые наносятся в виде порошка, а затем расплавляются, физику невозможно «перевернуть». Потому что, начиная с определенной толщины, фторопласт следует законам гравитации во время спекания (т.е. в фазе плавления): он стекает с материала-носителя. Однако с помощью идей можно немного «погнуть» физические законы: Чтобы стабилизировать нужные толстые слои, техник устанавливает механические опоры. Если они сконструированы таким образом, что в качестве дополнительного эффекта получают незаменимую электростатику, то это, по сути, является доказательством более глубокого ноу-хау.

В принципе, покрытие можно наносить практически на все геометрические формы. Тем не менее, было доказано, что выгодно, если заказчик при проектировании детали обращает внимание на определенные предпосылки. Все углы и кромки должны быть закруглены и иметь радиус около 10 мм, но не менее 5 мм. В идеале также следует избегать конструирования носителя покрытия с разной толщиной стенок.

Защита от коррозии с помощью PFA

Этот фторопласт используется там, где ETFE уже недостаточно прочен в качестве защитного экрана. Покрытия из PFA могут наноситься с толщиной слоя до 1000 u. Было бы неплохо сделать вывод, что когда речь идет о защите от высокотемпературной коррозии, PFA является ответом на все вопросы. Но и здесь снова применимо то, что было сказано в начале: Все зависит от тщательного изучения условий эксплуатации. Потому что без ноу-хау, вместо новой технологии, это просто запутанный процесс.

1 Комментарий
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии