PFA(퍼플루오로알콕시) 히터 튜브는 압출 방식으로 제조됩니다. 압출 후 냉각 속도에 따라 결정화도가 결정됩니다. 물 담금질은 낮은 결정도(10-20%)를 갖는 비정질 PFA를 생성하는 반면, 공기 냉각은 높은 결정도(40-50%)를 갖는 반{9}}결정질 PFA를 생성합니다. 120도의 98% 황산에서 비정질 PFA는 비정질 구조가 더 유연하고 균열 없이 응력을 흡수할 수 있기 때문에 환경 응력 균열에 대한 저항성이 더 높습니다. 수냉식 PFA는 공냉식 PFA보다 응력 균열 발생 시간이 3~5배 더 깁니다.

응력 균열에 대한 결정화도 영향의 메커니즘

반-결정질 PFA에는 응력 집중점 역할을 하는 층상 결정이 있습니다. 공격적인 환경에서 가해진 응력이나 잔류 응력 하에서 결정 경계에서 균열이 시작됩니다. 비정질 PFA에는 그러한 결정 영역이 없으므로 응력이 더욱 고르게 분포됩니다. 균열 전파율은 da/dt ∝(결정화도)^1.5입니다. 결정성이 높을수록 균열이 더 빨리 발생합니다.

냉각 속도에 따른 정량적 응력 균열 저항

120도, 50% 항복 응력에서 98% H2SO₄의 제어 테스트를 통해 PFA에 대해 다음이 확립되었습니다. 물로{4}}담금질된 PFA(결정화도 10-20%, 무정형)의 경우 응력 균열 시작 시간은 1,000-2,000시간이고 균열은 최소화됩니다. 공냉식 PFA(결정화도 40~50%, 반결정)의 경우 개시 시간은 200~400시간이고 균열이 심합니다. 서냉 PFA(결정화도 50~60%)의 경우 개시 시간은 50~150시간이고 균열이 빠릅니다. 어닐링된 PFA(결정화도 60-70%)의 경우 개시 시간은 다음과 같습니다.<50 hours, and cracking is immediate.

냉각 속도 및 결정화도 선택 가이드

정보에 근거한 사양 작성

120도의 98% 황산에 있는 PFA 히터 튜브의 경우 낮은 결정화도(10-20%)를 달성하기 위해 압출 후 물 담금질을 지정합니다. 냉각 속도를 제어함으로써 엔지니어는 환경 응력 균열에 대한 저항력을 최대화합니다.