PFA (perfluoralkoksi) apvalka sildītājam, ko izmanto, lai uzturētu 130 grādus 50% kālija hidroksīda šķīdumā atmosfēras spiedienā, kāds ir maksimālais pieļaujamais sienas biezums, lai noturētu polimēru zem tā kušanas temperatūras pretestības stieples saskarnē?

PFA kušanas temperatūra ir 260 grādi 50% kālija hidroksīdā 130 grādu temperatūrā. Temperatūra pie vadu saskarnes ir T skābe + ΔT, kur ΔT=q × t / k ar k=0.25 W/mK Maksimālais pieļaujamais sieniņu biezums ir 0,41 mm reprezentatīvam jaudas blīvumam 8 W/cm² (80 000 W/m²) un tilpuma temperatūra 130 grādus zem 2 stieples kontakta0. Ja sienas būtu vēl biezākas, saskarne pārsniegtu 260 grādus, izkausējot polimēru un izraisot sistēmas katastrofālu atteici.

Stieples virsmas kušanas process

Pretestības vads kļūst karsts. Temperatūras starpība visā PFA sienā ir proporcionāla sienas biezumam. Kad saskarnes temperatūra pārsniedz 260 grādus, PFA kūst un vads tiek atklāts un elektriskā izolācija neizdodas. Kaustiskais šķīdums var reaģēt ar izkausētu polimēru.

Kvantitatīvā stieples temperatūra pret sienas biezumu

50% KOH pie 130 grādiem un 8 W/cm2:

Sienas biezums (mm) ΔT (grādi) Stieples temperatūra (grādi) PFA stāvoklis 0.2 64 194 Drošs 0.3 96 226 Drošs 0.4 128 258 Tuvojas kušanai 0.41 131 261 Kušana sākas 0.5 160 290 Izkusis, neizdevās Maksimālā pieļaujamā sienas biezuma vadlīnija

Jaudas blīvums (W/cm 2 ) Maksimālais sienas biezums T vadam<260 o C (mm) 5 0.65 6 0.54 7 0.46 8 0.41 10 0.32 12 0.27
Informētas specifikācijas izstrāde

PFA sildītājam 50% KOH pie 130 grādiem nodrošiniet sienas biezumu 0,35–0,40 mm pie 8 W/cm². Samaziniet biezumu, lai palielinātu jaudas blīvumu. Inženieris pielāgo sienas biezumu, lai neizkausētu PFA apvalku.