ຈุดກະຈາຍຂອງແກ້ວ ຫຼື Tg ແມ່ນຈຸດສຳຄັນທີ່ພາລີເອໄຊດ້ວຍເລີ່ມປ່ຽນແປງພຶດຕິກຳໃນລະບົບຕັດຄວາມຮ້ອນ. ເມື່ອອຸນຫະພູມເກີນຈຸດນີ້ ໂດຍປົກກະຕິຈະຢູ່ລະຫວ່າງ 80 ຫາ 120 ອົງສາເຊີເຊຍສຳລັບວັດສະດຸທົ່ວໄປ, ຫ່ວງໂສ້ຂອງໂພລີເມີຈະເລີ່ມເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ວັດສະດຸຈະສູນເສຍຄວາມແຂງແຮງປະມານ 60% ຕາມການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຖືກຕີພິມໃນວາລະສານ Journal of Polymer Science ປີກາຍ. ໃນກໍລະນີຂອງເຄືອບອາຄານ, ການເລືອກວັດສະດຸທີ່ມີຄ່າ Tg ສູງກວ່າ 30 ຫາ 50 ອົງສາ ທຽບກັບອຸນຫະພູມສູງສຸດທີ່ພົບເຫັນໃນຊ່ວງຄື້ນຄວາມຮ້ອນ ຈະຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ານມິຕິດີຂຶ້ນໂດຍລວມ. ລັກສະນະທີ່ດີທີ່ຄວນສັງເກດ ລວມມີ: ການຮັກສາຄວາມແຂງແຮງດຶງດູດໄວ້ຢ່າງໜ້ອຍ 80% ຂອງຄ່າເດີມ ເມື່ອທົດສອບທີ່ 80% ຂອງ Tg, ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຕ່ຳກວ່າ 0.2% ໃນໄລຍະອຸນຫະພູມຈາກ 50°C ເຖິງ Tg, ແລະ ຄຸນລັກດ້ານໄອເລັກໂທຣນິກທີ່ຄົງທີ່ພາຍໃນຊ່ວງຜັນແປປະມານ 10% ຖ້ຽງກັບການວັດແທກເບື້ອງຕົ້ນ.
ການເຮັດໃຫ້ຮ້ອນແລະເຢັນຊ້ຳໆ ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຢ່າງຊ້າໆໃນວັດສະດຸໂພລີແອມໄຍ (polyamide) ທີ່ໃຊ້ໃນການຕັດຄວາມຮ້ອນ. ເມື່ອຖືກນຳໄປທົດສອບໃນຫ້ອງທົດລອງເປັນເວລາ 5,000 ຊົ່ວໂມງ, ແບບທີ່ມີການໄຫຼຂອງວັດສະດຸສູງຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນການບິດເບືອນຄົງທີ່ປະມານ 0.12 mm ແຕ່ຍັງຄົງຮັກສາພະລັງງານການຈັບຢູ່ປະມານ 89% ຕາມມາດຕະຖານ ISO 899-1. ຕົວເລືອກທີ່ເສີມດ້ວຍເສັ້ນໃຍກາກບອນ (carbon fiber) ສາມາດຫຼຸດບັນຫາການໄຫຼຂອງວັດສະດຸໃນສະພາບເຢັນລົງໄດ້ເຖິງ 92 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບວັດສະດຸມາດຕະຖານ. ບາງສູດສະລັດໃໝ່ກໍມີຜົນງານດີກວ່າ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນອັດຕາການຄ່ອຍໆເຄື່ອນຕົວ (creep rates) ຕ່ຳກວ່າ 0.01% ຕໍ່ຊົ່ວໂມງ ໃນເວລາທີ່ຖືກກົດດັນທີ່ 80% ຂອງຄວາມແຂງແຮງສູງສຸດ ຕາມການວັດແທກຕາມມາດຕະຖານ ASTM D2990. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ການພັດທະນາເຫຼົ່ານີ້ມີຄຸນຄ່າກໍຄື ມັນຊ່ວຍໃຫ້ໂພລີແອມໄຍໃກ້ຄຽງກັບຄຸນສົມບັດການຂະຫຍາຍຕົວຂອງແອລູມິນຽມຫຼາຍຂຶ້ນ, ໂດຍຄວາມແຕກຕ່າງຢູ່ພາຍໃນ 5% ເທົ່ານັ້ນ. ຄວາມກົງກັນນີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນບັນຫາການເກີດຂຶ້ນໃນຈຸດຕໍ່ເຊິ່ງຊັ້ນວັດສະດຸເລີ່ມແຍກຕົວອອກຈາກກັນ ເນື່ອງຈາກອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຂະນະທີ່ມີການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ.
ການຜູກມັດຂຶ້ນກັບການລ໋ອກກັນແບບເຄື່ອງຈັກ ແລະ ການຢູ່ຕິດກັນທາງເຄມີ. ການເຮັດໃຫ້ຜິວໜ້າຂາດ (Ra ≥ 3.2 µm) ເຮັດໃຫ້ໂພລີແອມໄຍສາມາດຊຶມເຂົ້າໄປໄດ້, ໃນຂະນະທີ່ສູດທີ່ມີເອມີນສູງຈະຊ່ວຍເພີ່ມການຜູກມັດໂຄເວເລນກັບໂອໄຊດ໌ຂອງໂລຫະລຳດັບ. ການປິ່ນປົວແບບຮ່ວມກັນທີ່ປະສົມປະສານລະຫວ່າງການເຮັດໃຫ້ເຄັ່ງຕຶງດ້ວຍພລາສມາ ແລະ ຕົວຊ່ວຍຍຶດຕິດ ຈະເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຜູກມັດລະຫວ່າງຊັ້ນຂຶ້ນ 18% ເມື່ອທຽບກັບພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ໄດ້ປິ່ນປົວ, ເຊິ່ງຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມທົນທານໃນໄລຍະຍາວ.
ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ (ΔT = 80°C) ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຂະບວນການຂາດແຕກສາມຂັ້ນ: ການອ່ອນຕົວຂອງໂພລີເມີໃນຈุด Tg, ການແຕກເປັນໄມໂຄຣໃນຊັ້ນໂອໄຊດ໌, ແລະ ສຸດທ້າຍກໍ່ເກີດການຂາດແຕກທັງແບບຢູ່ຕິດກັນ ແລະ ແບບຮ່ວມກັນ. ການຖ່າຍຮູບດ້ວຍໄມໂຄຣສະແກນເອເລັກຕອນ (SEM) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການແຕກອອກຈາກກັນເລີ່ມຂຶ້ນໃນບັນດາເຂດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງສູງ ເຊິ່ງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງ CTE ເກີນ 15 ppm/°C, ໂດຍສະເພາະຕາມບັນດາບໍລິເວນທີ່ການເຊື່ອມຕໍ່ບໍ່ດີ.
ການກວດສອບທີ່ດໍາເນີນມາໃນປີ 2023 ໃນ 12 ໂຄງສ້າງທຸລະກິດ ໄດ້ເປີດເຜີຍບັນຫາທີ່ນ່າເປັນຫ່ວງກ່ຽວກັບສ່ວນຕັດຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດຈາກໂພລີແອມໄຍດ໌ ແລະ ໂລຫະອາລູມິນຽມ. ປະມານສອງສ່ວນສາມຂອງການຕິດຕັ້ງເຫຼົ່ານີ້ ໄດ້ພົບບັນຫາການແຕກແຍກໃນໄລຍະພຽງແຕ່ຫ້າປີຫຼັງຈາກຕິດຕັ້ງ. ເມື່ອພິຈາລະນາເລິກເຂົ້າໄປກ່ຽວກັບສິ່ງທີ່ຜິດພາດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສັງເກດເຫັນບັນຫາທົ່ວໄປຫຼາຍຢ່າງທີ່ນໍາໄປສູ່ການລົ້ມເຫຼວ. ສ່ວນຫຼາຍມີການຄຸມກັນດ້ວຍຢາກ້າວໜ້ອຍເກີນໄປໃນພື້ນຜິວ, ຕໍ່າກວ່າຂອບເຂດທີ່ແນະນໍາທີ່ 85%. ອີກບາງອັນກໍຖືກເຮັດໃຫ້ເກີດວົງຈອນຂະຫຍາຍຕົວທີ່ເກີນກວ່າ 0.15 mm ຕໍ່ແມັດ, ໃນຂະນະທີ່ການຊຶມຂອງຄວາມຊື້ນຜ່ານຂໍ້ຕໍ່ທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກຜນຶກໄວ້ກໍເປັນອີກໜຶ່ງສາເຫດສໍາຄັນ. ເມື່ອນັກວິທະຍາສາດສຶກສາຕົວຢ່າງຫຼັງຈາກເກີດການລົ້ມເຫຼວ, ພວກເຂົາພົບເຫັນບາງສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈ: ມີກຸ່ມ hydroxyl ນ້ອຍກວ່າປະມານໜຶ່ງສ່ວນສາມໃນຈຸດທີ່ລົ້ມເຫຼວ ຖ້າທຽບກັບຈຸດທີ່ດີ. ສິ່ງນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຮ້ອນອາດຈະເຮັດໃຫ້ຂະບວນການສลายໂລກເຄມີເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນຕາມເວລາ.
ການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງໂພລີແອມໄຍ ແລະ ໂລຫະອາລູມິນຽມ ສ້າງຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ການສຶກສາ NIST ປີ 2023 ພົບວ່າ, ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (ΔT ≥ 80°C) ຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເມື່ອຍລົ້ມລົງ 40% ຫຼັງຈາກ 5,000 ວົງຈອນ. ແຕກຮ້າວຈະເລີ່ມຂຶ້ນທີ່ຈຸດທີ່ຄວາມເຄັ່ງຕຶງສູງເຊັ່ນ ຮູສໍາລັບສະກູ ແລະ ແຜ່ກະຈາຍໃນອັດຕາຫຼາຍກວ່າ 0.3 mm/ປີ ໃນສະພາບແວດລ້ອມຜະໜັງກັ້ນ, ຊຶ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຕໍ່ເນື່ອງທາງໂຄງສ້າງເສື່ອມສະພາບ.
ການດູດຊຶມຄວາມຊື້ນຈະເຮັດໃຫ້ໂພລີແອມໄຍເສື່ອມສະພາບຜ່ານການເປັນພາກນ້ຳມັນ - ຊຶ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຈຸດກຳມະສານ (Tg) ຕໍ່າລົງ 15–25°C ໃນສະພາບ 85% RH - ແລະ ການໂຮລີໄລຊິດ, ທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ພົ້ນທີ່ພັນທະບັດແມ່ນແຕກອອກ. ໃນເງື່ອນໄຂ EN 14037 (70°C, 95% RH), ຄວາມແຂງແຮງຈະຫຼຸດລົງ 30% ຫຼັງຈາກ 1,000 ຊົ່ວໂມງ, ໂດຍການລົ້ມເຫລວຈະເລີ່ມຂຶ້ນຢູ່ບັນດາຈຸດຕໍ່ເຊື່ອມລະຫວ່າງໂລຫະອາລູມິນຽມ-ໂພລີແອມໄຍທີ່ຖືກເສີມຄວາມເຂັ້ມແຂງຈາກການສຳຜັດຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມຊື້ນຮ່ວມກັນ.
ເຖິງວ່າວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ການດຶງດູດຂອງແຮງທີ່ສູງກວ່າ 120 MPa ໃນການທົດສອບໃນຫ້ອງທົດລອງ, ແຕ່ກໍຍັງມີປະມານຫນຶ່ງໃນຫ້າຂອງການແຍກອຸນຫະພູມທີ່ລົ້ມເຫຼວເມື່ອໃຊ້ໂພລີແອມໄອດ໌ທີ່ຖືກເອີ້ນວ່າ "ມີປະສິດທິພາບສູງ". ບັນຫານີ້ເບິ່ງຄືວ່າມາຈາກວິສະວະກອນທີ່ໃຫ້ຄວາມສຳຄັນກັບຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກຖາວອນຫຼາຍເກີນໄປ ແລະ ລະເມີດປັດໄຈຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຕາມເວລາ, ການສຳຜັດກັບແສງແດດ ແລະ ວັດສະດຸເຄມີ, ພ້ອມທັງຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂື້ນໃນຂະນະຕິດຕັ້ງຈິງ. ໃນການນຳໃຊ້ງານຈິງ, ວັດສະດຸທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຕ້ານການຄອຍ (creep resistance) ມັກຈະປະຕິບັດໄດ້ດີກວ່າການເລືອກວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສຸດ. ສູດພິເສດເຫຼົ່ານີ້ຮັກສາການເບີ້ນໜ້ອຍກວ່າ 1% ທີ່ອຸນຫະພູມ 70 ອົງສາເຊີນໄຕຍະ ແລະ ຄວາມດັນ 10 MPa, ເຊິ່ງອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນເກືອບເກົ້າໃນສິບລະບົບຜະໜັງຢູ່ເອີຣົບທີ່ຖືກຕິດຕາມ. ສິ່ງນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່ານັກອອກແບບຄວນດຸ້ນດ່ຽງປັດໄຈການປະຕິບັດງານຕ່າງໆ ແທນທີ່ຈະມຸ້ງໄປທີ່ຕົວຊີ້ວັດດຽວ.
ວິທີການທີ່ໂຄງສ້າງເຮັດວຽກນັ້ນຂຶ້ນກັບປະສິດທິພາບຂອງການຖ່າຍໂຍກພະລັງງານຕາດລະຫວ່າງໂປຼໄຟລ໌ອາລູມິນຽມເຫຼົ່ານັ້ນ ໂດຍຜ່ານວັດສະດຸໂຄຣນໂພລີແອມໄວ. ເມື່ອວິສະວະກອນອອກແບບລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງເໝາະສົມ, ພວກເຂົາສາມາດບັນລຸປະສິດທິພາບການຖ່າຍໂຍກພະລັງງານໄດ້ປະມານ 85% ຫຼື ດີກວ່ານັ້ນ ເນື່ອງຈາກການຈັດເລື່ອງຕົວໂປລີເມີຢ່າງມີເຫດຜົນ ແລະ ລະດັບຄວາມເປັນຜົງຜົນທີ່ເໝາະສົມໃນວັດສະດຸ. ການທົດສອບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ເມື່ອໃຊ້ໂພລີແອມໄວທີ່ມີຄວາມໜາວເພີ່ມຂຶ້ນ, ອັດຕາການຮັກສາພະລັງງານຈະດີຂຶ້ນປະມານ 18 ຫາ 22 ເປີເຊັນ ທີ່ອຸນຫະພູມປະມານ 70 ອົງສາເຊີນໄຊອຸດສາຫະກຳທີ່ຖືກນຳໃຊ້ໃນກໍລະນີທີ່ມີການເຮັດໃຫ້ຮ້ອນ ແລະ ເຢັນຊ້ຳໆ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸຈະຢືນຢູ່ໄດ້ດີຂຶ້ນຫຼາຍໃນໄລຍະຍາວ ໃນເງື່ອນໄຂການໃຊ້ງານປົກກະຕິໃນສະພາບແວດລ້ອມອາຄານທີ່ແທ້ຈິງ.
ໃນສະພາບແວດລ້ອມຫ້ອງທົດລອງ, ສ່ວນຕໍ່ເຊື່ອມໂລຫະອາລູມິเนียม-ໂພລີແອມໄຍ ສາມາດຕ້ານທານ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງແບບກະທັດ (shear stress) 4–6 kN/mm² ກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມເກີດການລື່ນ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂໍ້ມູນຈາກສະຖານທີ່ຈິງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີການຫຼຸດລົງ 30–40% ໃນເວລາທີ່ຖືກສຳຜັດກັບການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ (+80°C/–20°C) ແລະ ແຮງກົນຈັກຈາກລົມ. ຊ່ອງຫວ່າງດ້ານການປະຕິບັດງານນີ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນຄວາມສຳຄັນຂອງການທົດສອບການເກົ່າກ່ອນໄລຍະເວລາຈິງ ໂດຍການຈຳລອງສະພາບການປະສົມປະສານລະຫວ່າງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ແຮງກົນຈັກ.
ມາດຕະຖານ ASTM E2129 ໃຫ້ວິທີການປະເມີນຜົນທີ່ດີແກ່ພວກເຮົາ, ແຕ່ກໍຍັງຂາດຫຼາຍດ້ານສຳຄັນທີ່ມີຜົນກະທົບໃນສະພາບການຈິງ. ຕົວຢ່າງ, ວັດສະດຸມັກຈະປະສົບກັບສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ ການຄ່ອຍໆເຄື່ອນຕົວໃນໄລຍະຍາວ (long term creep) ບ່ອນທີ່ມັນເກີດການບິດເບືອນປະມານ 12 ຫາ 15 ເປີເຊັນ ໃນລະຫວ່າງການທົດສອບແບບເຄື່ອນໄຫວ 1000 ຊົ່ວໂມງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການສຳຜັດກັບຄວາມຊື້ນແລະຄວາມຮ້ອນ (hygrothermal exposure) ສາມາດຫຼຸດຄວາມແຮງຂອງການຕິດພັນລົງໄດ້ປະມານ 25 ເປີເຊັນ. ແລະ ພວກເຮົາກໍຄວນຈະບໍ່ລືມເຖິງ ການເຄື່ອນຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນ (thermal ratcheting) ເຊິ່ງການເສື່ອມສະພາບເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນ 2 ຫາ 3 ເທົ່າຫຼັງຈາກຜ່ານວົງຈອນ 300 ຄັ້ງຂຶ້ນໄປ. ເມື່ອວິສະວະກອນປະສົມການຈຳລອງການໂຫຼດຄວາມຮ້ອນແບບວົງຈອນເຂົ້າກັບມາດຕະຖານ ASTM ທີ່ມີຢູ່, ພວກເຂົາຈະໄດ້ຄວາມຄາດເດົາກ່ຽວກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ດີຂຶ້ນຫຼາຍ. ການສຶກສາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ ວິທີການນີ້ຊ່ວຍຍົກລະດັບຄວາມຖືກຕ້ອງຂຶ້ນປະມານ 60 ຫາ 75 ເປີເຊັນ ສຳລັບວຽກວິສະວະກຳ facade. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອພະຍາຍາມຢັ້ງຢືນລະບົບໃຫ້ຖືກຕ້ອງກ່ອນການຕິດຕັ້ງ.
ຂ່າວຮ້ອນ