Шыны транзиттик температурасы же Tg полиамидтер жылуулукту бузуу системаларында айырмачылык көрсөтө баштай турган маанилүү чекти билдирет. Температура мүнөздүү материалдар үчүн адатта 80–120°C ортосунда жаткан бул белгиден өткөндөн кийин полимер тизмектери кыйла мобильдүү болуп, материалдын катуулугунун 60% жоготот, бул тууралуу өткөн жылы Polymer Science журналында жарыяланган изилдөөдө айтылат. Имараттын капталын иштеп чыгууда жылуулук толкуну учурунда кездешүүчү температурадан 30–50 градуска жогору болгон Tg рейтингине ээ материалдарды тандоо жалпысынан алганда өлчөмдүк туруктуулукту жакшыртат. Байкоого боло турган жакшы белгилерге Tg-нин 80% температурасында сынама өткөрүлгөндө баштапкы созулуу прочностьтун 80% сакталышы, 50°C тан Tgга чейинки температура диапазонунда 0,2% төмөн кеңейиш темпинин минималдуулугу жана баштапкы өлчөмдөргө салыштырмалуу 10% өзгөрүштөн ашпаган диэлектрик сымал өзгөчөлүктөр кирет.
Жылуулукту бузуу үчүн колдонулган полиамид материалдарын кайталанма жылытуу жана суулатуу циклдери постепенно формасын өзгөртөт. Лабораториялык тесттердин 5000 саатынан өткөндөн кийин, жогорку агымдык версиялар тегерек 0,12 мм чоңдуктагы узак мөөнөттүк деформацияны көрсөтүп, ISO 899-1 стандарттарына ылайык тууралуу 89% кламптоочу күчүн сактайт. Көмүртектүү тал күчөтүлгөн варианттар стандарттык материалдарга салыштырмалуу «холодный поток» маселесин 92 пайызга жакшыртат. Бажыраак жаңы формулалар ASTM D2990 тесттери менен өлчөнгөндө максималдуу беримдүүлүгүнүн 80% интенсивдүүлүгүндө созулуш жылдызы саатына 0,01% төмөн болгонун көрсөтүп, дагы да жакшы өнүмдүүлүккө ээ. Бул жетишкендиктердин баалуулугу - полиамиддерди алюминийдин кеңеюү өзгөчөлүктөрүнө 5% айырмачылык менен гана жакындатып, температуранын өзгөрүшү учурунда катмарлардын ар кандай кеңеюү темптери аркалуу ажырап кеткен проблемаларды алдын алууга мүмкүндүк берет.
Байланыш механикалык бири-бирине жабышуудан жана химиялык биригүүдөн көз каранды. Беттин катууланышы (Ra ≥ 3,2 мкм) полиамиддин сиңишине шарт түзөт, ал эми аминдүү формулалар алюминий оксиддери менен коваленттүү байланышты күчөтөт. Плазмалык активдештирүүнү жана адгезияны күчөтүүчү дарылоону айкалыштыруучу гибриддик дарылоо дарылоо дарыланбаган беттерде интерфассалдык байланыштын бекемдигин 18% га жогорулатып, узак мөөнөттүү туруктуулукту жакшыртат.
Жылуулук цикли (ΔT = 80°C) үч баскычтуу бузулуу процессин баштайт: полимердин Tg температурасында жумшаршы, оксид катмарындагы микрокрекинг жана гибриддик жабыштыруучу-когезивдик бузулуу. Скандоо электрондук микроскопиясы CTE дал келбестиги 15 ppm/°Cден ашкан, айрыкча начар байланышкан интерфейс аймактарында деламинация башталганын көрсөтөт.
2023-жылы 12 коммерциялык имараттын аудиту жүргүзүлгөндө полиамидден жана алюминийден жасалган жылуулук үзгүлтүккө байланыштуу кооптуу маалыматтар табылган. Бул жабдуулардын үчтөн эки бөлүгү орнотулгандан беш жыл өткөндөн кийин эле деламинациянын көйгөйлөрү пайда болгон. Изилдөөчүлөр эмне туура эмес болуп кеткенин тереңирээк изилдеп чыкканда, бул ишке көп себеп болоруна ынанышкан. Көпчүлүгүнүн бетинде жабыштыруучу материалдын жетиштүү деңгээли жок болгондуктан, алар 85% камтыгандыктын сунушталган чегинен төмөн болгон. Башкалары 0,15 ммден ашыкча кеңейип, сууктун жабык муундар аркылуу сиңип кетиши дагы бир негизги себепкер болгон. Окумуштуулар үлгүлөрдү бузулуудан кийин изилдеп чыкканда, бир кызыктуу нерсени байкашкан: ал жерде гидроксилдик топтордун саны жакшы топторго салыштырмалуу үчтөн бир азга аз болгон. Бул жылуулукка дуушар болуу химиялык бөлүнүү процесстерин тездеткен.
Полиамид менен алюминийдин ортосундагы дифференциалдык кеңейиш циклдүү межелүү күчтөрүн тудат. 2023-жылгы NIST изилдөөсүнө караганда, кайталанган жылуулук цикли (ΔT ≥ 80°C) 5000 циклден кийин усталууга каршы төзүмдүүлүктү 40% га чейин төмөндөтөт. Микротрещиналар бекемдөө тескеринде сыяктуу күчтүн концентрленген жерлеринде пайда болуп, зангардагы шарттарда жылына 0,3 мм ден ашык тездикте таралат, бул структуралык бутакталууну бузат.
Ылгактык абданын полиамидга таасири - Tg ни 85% чагылышта 15–25°C га төмөндөтүүчү пластмассалоо жана амид байланыштарын бузуучу гидролиз аркылуу бузулат. EN 14037 шарттары (70°C, 95% RH) астында 1000 сааттан кийин прочность 30% га чейин төмөндөйт, ал эми иштетүүлөр жылуулук жана ылгалдуулук таасиринин аралашып түшкөн жеринде тотубастанган алюминий-полиамид интерфейстеринде башталат.
Бул материалдар лабораториялык сынаптарда 120 МПадан жогору болгон кыймылтуу чыдамдуулук көрсөткөнүнө карабастан, тепловиктердин бештен бири жогорку өнүмдүү деген полиамиддерди колдонуп жатканда дагы эле ийилет. Бул маселе инженерлердин температуранын убакыт өтүсү менен өзгөрүшүн, күн нуруна жана химиялык заттарга карата ыңгайын, ошондой эле иштик орнотуу учурунда пайда болгон чыдамдуулукту эмес, статикалык жүктөм чыдамдуулугуна басым жасоодон келип чыгат. Чыныгы турмуштук колдонууна карасак, ползучестьке каршы ырахатталган материалдар максималдуу беримдүүлүккө гана тийиштүү болуп көрүнгөндөн гөрө жакшы иштейт. Бул атайын формулалар 10 МПа басымда 70 градус Целсийде 1% ден ашпаган деформацияны сактап, Европадагы башка бешеудөй фасад системаларында жакшы иштөөнүн себебин түшүндүрөт. Бул долбоорчулардын бир гана көрсөткүчтү кууп жүрүүнүн ордуна ар тараптан ишенимдүү факторлорду тең салыштырып отуруусу керектигин билдирет.
Конструкциялардын иши полиамид негизиндеги материал аркылуу алюминий профилдердин ортосунда ылдый күчтөрдү көчүрүүнүн эффективдүүлүгүнө түптөөл тийиш. Инженерлер ушул системаларды туура долбоорлошканда, полимер тизмектердин акылдуу тургузулушуна жана материалдын кристаллдуулугунун туура деңгээлине байланыштуу алар жалпысынан 85% же андан жогорку күч көчүрүү эффективдүүлүгүнө жетишет. Тесттер терезе пердеси колдонулган түзүлүштөрдө кайталанма жылынуу жана суулуу циклдарына тутанганда, төмөнкү вязкостуу полиамид колдонулганда температура 70°C чейин жеткендэ 18–22% жакшыртылган күч сактоо деңгээлин көрсөттү. Бул билдирет, материалдарга түзүлүштөрдүн иштөө шарттарында убакыт өткөн сайын алар көпкө даяр болуп калат.
Лабораториялык шарттарда полиамид-алюминий беттери сыртынан чыдайды 4–6 кН/мм² ылдый күчү бул айырма туралуу маалымат чыныгы дүйнөдөгү жылуулук-механикалык байланышты имитациялоо үчүн ылдый күчтөрдүн болушу маанилүү экенин көрсөтөт.
ASTM E2129 стандарты бизге жакшы баалоо ыкмаларын бериет, бирок ал чыныгы шарттарда маанилүү болгон бир нече жактарын эске алып койбойт. Мисалы, материалдар 1000 сааттык динамикалык тесттер учурунда 12–15 пайызга чейин деформацияланган узак мөөнөттүү 'creep' (узакка созулуш) көрүнүшүн баштан өткөрөт. Андан тышкары, байланыштын прочностьду 25 пайызга чейин төмөндөтө турган гидротермалдык әсер да бар. Ошондой эле, 300 циклден ашкан сайын бузулуш 2–3 эсе тезириэк болуп кеткен термалдык рачетирование (thermal ratcheting) да бар. Инженерлер циклдүү термалдык жүктөө моделдөөсүн ASTM талаптары менен бириктиргенде, алар иштеп чыккан системанын ийгиликсиздиги жөнүндө көп маалымат алат. Изилдөөлөр бул ыкма фасад инженериясы боюнча тактыкты 60–75 пайызга жогорулатарын көрсөттү. Бул монтаждан мурун системаларды туура текшерүү үчүн чоң айырма кылат.
Ысык жаңылыктар
POLYWELL PA66 жылуулукту тосуучу тилкелерин өндүрүүгө адистешкен, полиамид гранулдарын, экструдерлерди, калыптарды, орогуч машиналарды жана комплекстүү бирдиктүү ылайыкташтыруу кызматтарын сунуштайт.
Чунга Китай, Жянсу область, Сучжоу шаары, Чангцзяганг каласы, Жиньфэн аймак
Туман © 2024 Сучжоу Полливел Инженеринг Пластикс Ко.,Лтд Купуялык Саясаты
EN
