Силиконмен қапталған шыны талшықты мата неге коррозияға төзімді?

Кремнийлен қапталған шыны талшық мата қасиеттерінің химиялық төзімділігі

Кремнийлен қапталған шыны талшық мата өзінің ерекше химиялық құрамы мен қорғаныш қасиеттеріне байланысты жоғары коррозияға төзімділік көрсетеді. E-шыны шыны талшық негізі мен метил-винил-полидиметилсилоксан (MVQ) кремний қаптамасының арасындағы синергия күрделі өндірістік орталар үшін идеалды, тұрақты және химиялық тұрақты бөгет құрады.

Қышқылды және сілтілі орталардағы кремний полимерлерінің молекулалық тұрақтылығы

MVQ силикон pH-ның қатал жағдайларына ұшырағанда өте жақсы төтеп береді. Органикалық қаптамалар әдетте қышқылдар мен негіздермен әрекеттескенде ыдырайды, бірақ силиконда бейорганикалық және органикалық компоненттердің осы ерекше үйлесімі бар. Материал су молекулалары оларды бөлшектеуге тырысқанымен, тұрақты болып қала беретін күшті кремний-от байланыстарын түзеді. Химиялық тұрақтылықтың осындай қасиеті арқасында материал рН мәні супер қышқылды (шамамен pH 2) жағдайдан бастап өте негізді (pH 12) шарттарға дейін тербелетін орындарда тұрақты жұмыс істей алады. Бұл MVQ силиконды коррозиялық заттар жиі кездесетін химиялық зауыттар үшін немесе сыртта жылдар бойы әсер ететін атмосфералық әсерлерге төтеп беруі керек және қорғау қасиеттерін жоғалтпауы керек өнімдер үшін идеалды етеді.

Өнеркәсіптік ортада кең таралған тотықтырғыш агенттер мен еріткіштерге инерттілік

Силикондық қаптамалар тотықтырғыш агенттермен, әртүрлі еріткіштермен немесе отынның көмірсутекті қалдықтарымен сирек әрекеттеседі. Дизельді қозғалтқышпен жұмыс істейтін шөпті майдалау машиналары мен ауыр өнеркәсіптік жабдықтар сияқты заттар үшін химиялық тұрақтылықтың мұндай деңгейі өте маңызды. Мұндай аймақтарда отын булары мен қатты әсер ететін химикаттар уақыт өте келе кәдімгі қорғаныш қаптамаларды бүлдіруге бейім. Силиконның ерекшелігі - оған ұқсас жағдайларда ПВХ немесе полиуретан қаптамалар болатын сияқты, ол ісінбейді, желімтек болмайды немесе ерімейді. Бұл тұрақты қорғаныстың үнемі ауыстыруды қажет етпей, ұзақ уақыт бойы сақталуын білдіреді.

Салыстырмалы деректер: ASTM G101 Коррозиялылық Сынақтарында Силиконмен Қапталған Шыныталшық пен ПВХ және PU Қапталған Шыныталшық

Стандартталған ASTM G101 сынақтары силиконмен қапталған шыныталшықтың артықшылығын көрсетеді:

Қаптау түрі	Қышқылға төзімділік (pH 2)	Сілтіге төзімділік (pH 12)	Еріткішке төзімділік	Бағаланған қызмет көрсету өмірі
Силикон	Беткей түсуі жоқ	Беткей түсуі жоқ	Керемет	1015 жыл
PVC	Орташа дәрежедегі бүліну	Ауыр дәрежелі бүліну	Нашар	3–5 жыл
ПУ	Ауыр дәрежелі бүліну	Орташа дәрежедегі бүліну	Орташа	2–4 жыл

Өндірістік химикаттарға 1000 сағат бойы әсер еткеннен кейін кремнийорганикалық қаптамалы мата өзінің бастапқы созылу беріктігінің 95%-дан астамын сақтады, ал PVC және PU қаптамалар осындай жағдайларда беріктігінің 40–60%-ын жоғалтты.

Жоғары температура тұрақтылығы неге төменгі pH төзімділігін нашарлатпай, одан керісінше арттырады

Силиконның жылулық тұрақтылығы оның химиялық төзімділігіне қарсы емес, соған қоса жұмыс істейді. Көптеген органикалық полимерлер жылу мен химикаттарға бір уақытта әсер еткенде ыдыраса, силикон температура көтерілген сайын коррозияға төзімділігін арттырады. Оның кескінделген молекулалық құрылымы ыстық болғанда зиянды иондардың материалға тереңірек өтуін қиындатады. Бұл практикалық тұрғыдан алғанда, жылуды шыдай алу қабілетінің химикаттарға төзімділікті де жақсартатынын білдіреді. Бұл комбинация экстремалды жылудың және коррозиялық заттардың бірге болатын орындарда — мысалы, күнбе-күн қатаң жағдайларға шыдап тұруы керек автомобильдің шығару жүйелерінде немесе өнеркәсіптік жабдық корпусында — силиконға ерекше қорғаныс қасиеттерін береді.

Негізгі материалдың құрамы: E-шыны мен силикондық каучук қалай бірге жұмыс істейді

E-шыны шыныталшық негізі: Құрылымдық бүтіндік пен иондық диффузияға кедергі

E-шыны талшықтары қатты механикалық беріктік ұсынатындықтан, көптеген өнеркәсіптік қолданыстардың негізі болып табылады. Бұл материалды шынымен ерекшелеуге мүмкіндік беретіні – иондардың өтуін тоқтататын, қалың, тәжірибе жүзінде өткізбейтін қабат түзуі. Үздіксіз талшықтардан жасалуы коррозияға қарсы қорғаныш қабатын құрып, зиянды химикаттардың төменгі жатқан металдық беттерге жетуін болдырмайды. Сонымен қатар, оның бейорганикалық негізі химикаттарға ұшыраған кезде ыдырамайтындығын және жылдар бойы қызмет еткеннен кейін де пішінін сақтауын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, температура өзгерістерін де елемеуге болмайды. E-шынының жылулық ұлғаю коэффициенті өте төмен болғандықтан, ол уақыт өте келе жарылмай, экстремалды ыстықты немесе суықты шыдай алады. Бұл құрылғылардың осы негізде ұзақ уақыт бойы сенімді жұмыс істеуін білдіреді, әсіресе қалыпты материалдар сәтсіз аяқталатын қиын орталарда.

Силикондық каучук қаптамасы: Метил-Винил-Полидиметилсилоксан (MVQ) көлденең байланысу механизмі

MVQ силикондық қаптамалар платина катализаторларын қолданып қатайтылады, бұл ерекше 3D торлы желілік құрылымға әкеледі. Бұл материалдың ерекшелігі — оның тотығуға, УК-сәулеге және химикаттардың өтуіне қарсы тұра алуы, мұздату температурасынан төмен немесе 250 градус Цельсийден жоғары температурада да икемділігін сақтауы. Сонымен қатар, беті өте су тебетін болады, беттік энергия өлшемдері 25 мН/м астында болады. Бұл қасиет электролиттердің материалға жабысуын болдырмауға кедергі жасайды, яғни әртүрлі металдар бір-бірімен жанасқан қиын өнеркәсіптік орталарда пайда болатын гальваникалық коррозия мәселелерін болдырмауға мүмкіндік береді.

Қиын өнеркәсіптік және ашық аспан астындағы орталардағы жұмыс өнімділігі

Силиконмен қапталған шыны талшықты мата экстремалды жағдайларға ұзақ уақыт әсер еткенде де құрылымдық және химиялық тұтастығын сақтай отырып, қажет етілетін қолданыстарда үздік нәтиже көрсетеді.

Химиялық өңдеу зауыттарындағы ұзақ мерзімді жергілікті жұмыс өнімділігі: 5 жылдық Dow Chemical зерттеуі (2021)

Dow Chemical компаниясы 2021 жылы бұл мата 5 жыл бойы химиялық өңдеу ортасында қалай әлсіздейтінін зерттеген сынақ өткізді. Түрлері қышқыл булары мен минус 40 градус Цельсийден бастап 200 градус Цельсийге дейінгі температураның экстремалды өзгерістеріне тұрақты түрде ұшырайтын орталарға қалдырылған кезде, оларда беткі трещиндер немесе қабаттардың кебуі байқалмады. Одан да әсер қалдыратыны — бұл материалдар сынақтың барлық мерзімі бойы бастапқы созылу беріктігінің шамамен 95%-ын сақтап қалды. Бұл нәтижелер материалдың қатаң жағдайларда ұзақ уақыт пайдалануға қабілетті екендігін көрсетеді және нарықта қазіргі уақытта бар басқа барлық қаптама нұсқаларымен салыстырғанда айқын артықшылық береді.

Дизель газон шапқыш машиналар корпусындағы дизель отыны булары мен көмірсутекті қоспаларға төзімділік

Дизелді газон шабармашиналары мен құрал-жабдықтарда мата отын будасына және көмірсутектер өнімдеріне қарсы тұрады, сіңірмейді және ісінбейді. Буда жиналатын тұйық кеңістіктерде силиконның бетікке өтпейтін беті компоненттердің бүлінуінен қорғайды және уақыт өте қолданыстың сенімділігін қамтамасыз етеді.

Уақыт өте коррозияның алдын алатын негізгі силикон қаптама қасиеттері

Гидрофобты беттік энергия (<25 мН/м) электролит адгезиясын және гальваникалық коррозияны минималдандырады

Силикондық қаптамалар беттік энергия деңгейі 25 мН/м-ден төмен болатын өте төмен мәнге ие, бұл оларды супер гидрофобты етеді. Бұл практикалық тұрғыдан не дегенді білдіреді? Бұл қаптамалар су мен коррозияға әкелетін электролиттермен жақын келмейтінін білдіреді. Қышқыл жаңбыр жауатын, теңіз желі тұзын шашып әкелетін немесе химикаттар бетіне тамшылап түсуі мүмкін орындарда материалдарды қалдырған кезде бұл қаптамалар өзінің қызметін жақсы атқарады. Су бетіне жабысып қалуының орнына тамшы түзіп, тез арада сырғып түседі. Ең жақсысы — бұл қорғаныс қосымша өңдеуді қажет етпейді және қатал жағдайларға қайталанып әсер еткеннен кейін де тиімділігін сақтайды.

200°C Температурада Микросыңықтардың Жылулық Кері Әсері мен Өзін-Өзі Түзетуі

Қыздырған кезде силикон қаптамалар шынымен де зақымдануды жоюға мүмкіндік береді, яғни олар 200 градус Цельсий шамасындағы температурада өздерін-өздері емдейді. Егер тұрақты температура өзгерістерінен бірдеңе сызылса немесе тозып кетсе, осындай жағдайда жылытылған кезде оның ішіндегі ұзын молекулалар қайтадан өздерін ретке келтіреді. Бұл рждету пайда болуы мүмкін жерлерді жөндейді. Машиналардың газ шығару бөлшектері сияқты ыстық ортада ұзақ уақыт пайдалану үшін арналған бөлшектер үшін бұл өзін-өзі емдеу қасиеті өте маңызды, себебі дәстүрлі қаптамалар температураның көп өзгеруінен кейін бүлініп жатады. Олардың жақсы жұмыс істеуінің себебі — уақыт өте келе тозу мен зақымданудан қорғау кезінде де материалдар икемді болып қалуында. Соңғы кездері көптеген өндірушілер осы артықшылықты өз өнімдерінде байқады.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Силикон қаптамалардың химиялық тұрақтылығы неден туындайды?

Силикон қаптамалар экстремал pH жағдайларында да сақталып қалатын мықты кремний-оттегі байланыстарының арқасында химиялық тұрақты болып табылады, бұл коррозияға ұшырауы мүмкін заттардан беттерді қорғайды.

Кремниймен қапталған шыны талшық PVC және PU қаптамалармен салыстырғанда қалай салыстырылады?

Кремниймен қапталған шыны талшық химиялық төзімділік және беріктік жағынан PVC мен PU қаптамалардан айтарлықтай үстем, сонымен қатар өнеркәсіптік жағдайларда бұзылуға ұшырауын көрсетеді.

Кремний қаптамаларының температуралық тұрақтылық пайдасы қандай?

Кремний қаптамалары қиылысып орналасқан молекулалық құрылымына байланысты температураның көтерілуіне қарай химиялық төзімділігін арттырады және жылу мен коррозиялық заттар бар орталарда ерекше қорғаныс қамтамасыз етеді.

E-glass негізі коррозияға қарсы төзімділікке қалай ықпал етеді?

E-glass негізі құрылымдық бүтіндікті қамтамасыз етеді және ионды диффузиялық бөгет ретінде әрекет етеді, зиянды химикаттардың тереңірек металл беттеріне енуін және коррозияға ұшырауын болдырмақ үшін.