PFA (perfluoroalkoxy) varmerør er produsert ved ekstrudering. Avkjølingshastigheten etter ekstrudering bestemmer graden av krystallinitet. Vannslukking produserer amorf PFA med lav krystallinitet (10-20 %), mens luftkjøling produserer semi-krystallinsk PFA med høy krystallinitet (40-50 %). I 98 % svovelsyre ved 120 grader har amorf PFA høyere motstand mot sprekkdannelser i miljøet fordi den amorfe strukturen er mer fleksibel og kan absorbere stress uten å sprekke. Vannkjølt PFA har 3-5 ganger lengre spenningssprekkeinitieringstid enn luftkjølt PFA.

Mekanismen for krystallinitets innflytelse på stresscracking

Halv-krystallinsk PFA har lamellære krystaller som fungerer som spenningskonsentrasjonspunkter. Under påført eller gjenværende belastning i aggressive miljøer, starter sprekker ved krystallgrenser. Amorf PFA har ingen slike krystallinske regioner, så stress fordeles jevnere. Sprekkforplantningshastigheten følger: da/dt ∝ (krystallinitet)^1,5. Høyere krystallinitet fører til raskere oppsprekking.

Kvantitativ spenningssprekkemotstand som en funksjon av kjølehastighet

Kontrollert testing i 98 % H2SO4 ved 120 grader ved 50 % av flytespenningen har etablert følgende for PFA. For vann-brutt PFA (krystallinitet 10-20 %, amorf), er initieringstiden for spenningssprekker 1000-2000 timer, og sprekkdannelsen er minimal. For luft{15}}avkjølt PFA (krystallinitet 40–50 %, semikrystallinsk) er initieringstiden 200–400 timer, og sprekkdannelsen er alvorlig. For sakteavkjølt PFA (krystallinitet 50-60%) er initieringstiden 50-150 timer, og oppsprekkingen er rask. For glødet PFA (krystallinitet 60-70%) er initieringstiden<50 hours, and cracking is immediate.

Veiledning for valg av kjølehastighet og krystallinitet

Lage en informert spesifikasjon

For et PFA-varmerør i 98 % svovelsyre ved 120 grader, spesifiser vannkjøling etter ekstrudering for å oppnå lav krystallinitet (10-20 %). Ved å kontrollere kjølehastigheten, maksimerer ingeniøren motstanden mot sprekkdannelser i miljøet.