Vai PTFE iegremdējamie sildītāji var droši darboties vakuuma kamerās un zema spiediena{0}}vidē?

Vakuuma nogulsnēšanas sistēmām, saldēšanas žāvētājiem un vakuumdestilācijas iekārtām bieži nepieciešama precīza sildīšana kameras iekšpusē. PTFE iegremdējamie sildītāji piedāvā izcilu ķīmisko izturību un nepiedegošās īpašības, kas padara tos pievilcīgus agresīviem vai augstas tīrības{2}}procesiem. Tomēr vakuuma un zema spiediena-apstākļi rada problēmas, ar kurām standarta atmosfēras konstrukcijas nevar tikt galā. Vakuuma sistēmu inženieriem ir jānovērtē izplūde, izmainīta siltuma pārnese, mehāniskā stabilitāte un elektriskā darbība, pirms tiek norādīti PTFE sildītāji šīm vidēm. Gāzu izvadīšanas izturēšanās Visi polimēri, pakļaujoties vakuumam, izdala notvertās gāzes, mitrumu un zemas -molekulārās- frakcijas. PTFE ir viens no zemākajiem izplūdes rādītājiem starp fluorpolimēriem, taču standarta klases joprojām rada izmērāmu piesārņojumu augsta{10}}vakuuma vai īpaši{11}}augsta{12}}vakuuma lietojumos. Izplūdes ātrums krasi samazinās pēc vakuuma cepšanas 150–200 grādu temperatūrā 24–48 stundas. Vakuuma{19}}materiāli samazina kopējo masas zudumu līdz līmenim, kas ir pieņemams pusvadītāju vai optisko pārklāšanas procesos. Bez iepriekšējas{21}}apstrādes gaistošās vielas var kondensēties uz aukstām virsmām vai traucēt plazmas stabilitāti. Tāpēc inženieri nosaka vakuuma -PTFE sildītājus jutīgiem lietojumiem un pieprasa ražotājam izplūdes testa datus (ASTM E595 vai līdzvērtīgu). Radiācijas siltuma pārnese un vatu blīvums Atmosfēras režīmā siltuma noņemšanā no sildītāja apvalka dominē konvekcija. Vakuumā konvekcija pilnībā pazūd; siltuma pārnese notiek tikai caur starojumu un vadīšanu gar apvalku un šķidrumā vai substrātā. Sildītājs, kas paredzēts lietošanai atmosfērā, kas darbojas ar tādu pašu jaudu vakuumā, ātri pārkarst, dažkārt dažu minūšu laikā sasniedzot kaitīgu temperatūru. Virsmas temperatūra var pārsniegt 300 grādus, kamēr šķidrums paliek zem 100 grādiem. Lai uzturētu drošu apvalka temperatūru, vatu blīvums jāsamazina līdz 50–70 % no normālas atmosfēras vērtības. Lielāka-diametra elementi vai paplašinātas virsmas tālāk izplata siltumu un samazina karstos punktus. Izplatīts risinājums vakuuma lietojumiem ir norādīt sildītājus ar 50 līdz 70 procentiem no parastā vatu blīvuma un iekļaut starojuma vairogus, lai virzītu siltumu, kur nepieciešams. Mehāniskā stabilitāte vakuumā Ieslodzīti mikro-tukšumi vai izšķīdušās gāzes PTFE matricā izplešas, kad ārējais spiediens pazeminās. Ārkārtējos gadījumos šī izplešanās rada iekšēju spiedienu, kas var izraisīt pūslīšu veidošanos, atslāņošanos vai apvalka deformāciju. Augstas-kvalitātes neapstrādāts PTFE ar minimālu porainību iztur šo efektu, taču zemākas kvalitātes vai pildītie materiāli pēc atkārtotiem vakuuma cikliem var radīt redzamus defektus. Pareiza cepšana vakuumā pirms uzstādīšanas noņem lielāko daļu izšķīdušo gāzu un stabilizē polimēru. Sildītāja apvalka un atloka mehāniskā noenkurošana kļūst kritiskāka, jo palielinās diferenciālā izplešanās starp PTFE un metāla komponentiem bez atmosfēras spiediena, lai ierobežotu kustību. Elektriskā izolācija un koronaizlāde PTFE saglabā savu lielisko dielektrisko izturību vakuumā, tomēr gaisa trūkums maina sabrukšanas mehānismu. Pie augstāka sprieguma koronaizlāde vai daļēja izlāde var rasties ap spailēm un svina vadiem, kur ir koncentrēts elektriskais lauks. Standarta spaiļu korpusi var radīt koronu, kas laika gaitā noārda izolāciju vai rada elektromagnētiskus traucējumus. Sertificētajos vakuum{51}}novērtētajos spaiļu konstrukcijās ir iekļauti lielāki šļūdes attālumi, noapaļoti vadi un savienojumi, kas nomāc koronu. Zemējuma ceļiem jāpaliek nepārtrauktiem, lai novērstu lādiņa uzkrāšanos uz apvalka virsmas. Praktiskās specifikācijas un uzstādīšanas norādījumi Norādiet sildītājus īpaši vakuuma apkalpošanai. Ja nepieciešama virziena sildīšana, pieprasiet samazinātu vatu blīvumu, vakuum{55}}apstrādātu PTFE, koronu{56}}slāpētu spaiļu korpusus un starojuma vairogus vai atstarotājus. Pārliecinieties, vai visi materiāli atbilst vajadzīgajai vakuuma savietojamībai un izplūdes ātrumam. Uzstādīšanas laikā pārliecinieties, ka sildītājs ir pilnībā iegremdēts vai pienācīgi aizsargāts pie visiem darba spiedieniem. Izmantojiet vakuumu{60}}saderīgas caurejas un griezes momenta atloka skrūves atbilstoši ražotāja specifikācijām, lai pielāgotos diferenciālai paplašināšanai. Sākotnējā nodošana ekspluatācijā ietver pakāpenisku sūkņa nolaišanu, vienlaikus uzraugot apvalka temperatūru un spiedienu kamerā, lai pārbaudītu stabilu darbību. PTFE sildītāji var droši darboties vakuuma kamerās un zema spiediena vidē ar atbilstošām konstrukcijas izmaiņām, taču standarta atmosfēras ierīces nav piemērotas. Vakuuma savietojamība, izplūdes ātrums, starojuma siltuma pārnese, koronaizlāde un vakuuma{66}}materiāli kļūst par būtiskiem atlases kritērijiem. Kritiskiem vakuuma lietojumiem darbs ar ražotājiem, kuriem ir pieredze vakuuma sistēmu projektēšanā, nodrošina uzticamu veiktspēju. Šie piegādātāji nodrošina apstiprinātas vatu-blīvuma samazināšanas līknes, iepriekš sagatavotus komplektus un sistēmas{71}}līmeņa testēšanu, kas novērš lauka kļūmes un aizsargā gan sildītāju, gan vakuuma procesu. Ar pareizu konfigurāciju PTFE iegremdējamie sildītāji nodrošina precīzu, bez piesārņojuma{73}}apsildi vakuuma kamerās prasīgos zinātniskos un rūpnieciskos lietojumos.