Gli adesivi organici sono la "debolezza della resistenza al calore" dei rivestimenti in allumina.
Le lamiere di ceramica di alluminio sono intrinsecamente eccellenti in termini di resistenza alle alte temperature: le lamiere di ceramica α-alluminio, comunemente utilizzate nell'industria, hanno un punto di fusione di 2054°C.Anche in ambienti ad alta temperatura di 1200-1600°C, mantengono la stabilità strutturale e la resistenza meccanica, soddisfacendo pienamente i requisiti della maggior parte degli scenari industriali ad alta temperatura.i fogli di ceramica non possono essere direttamente "attaccati" alla parete interna dei tubi metallici e devono basarsi su adesivi organici per il legame e la fissazioneTuttavia, la struttura chimica e le proprietà molecolari di questi adesivi determinano che la loro resistenza alle temperature è molto inferiore a quella delle piastre ceramiche stesse.
I componenti principali degli adesivi organici sono i polimeri (come le resine epossidiche, gli acrilati modificati e le resine fenoliche).causando la "degradazione termica" del polimeroIn primo luogo, si ammorbidisce e diventa appiccicoso, perdendo la sua forza di attacco originale.perdendo completamente la sua forza di attacco.
Anche gli "adesivi organici resistenti al calore" modificati per applicazioni a media temperatura (come le resine epossidiche modificate con riempitivi inorganici) hanno difficoltà a superare i 300 °C per l'uso a lungo termine,e il conseguente costo aumenta significativamente, rendendo difficile la loro diffusione nei rivestimenti convenzionali delle tubazioni.
Il guasto dell'adesivo porta direttamente al collasso del sistema di rivestimento.
Nella struttura dei rivestimenti di tubi in allumina, gli adesivi non sono solo il "connettore", ma anche la chiave per mantenere l'integrità e la stabilità del rivestimento.Una volta che l'adesivo non funziona a causa delle alte temperature, si verificherà una serie di problemi:
Distacco di lamiere di ceramica:Dopo che l'adesivo si è ammorbidito, l'adesione tra la lamiera ceramica e la parete del tubo diminuisce drasticamente.il foglio di ceramica cadrà direttamente, perdendo la sua protezione da corrosione e usura.
Fessure di rivestimento:Durante la degradazione termica, alcuni adesivi rilasciano piccole molecole di gas (come anidride carbonica e vapore acqueo).generando una pressione localizzata, causando l'allargamento delle lacune tra i fogli di ceramica, causando la rottura dell'intero rivestimento.
Danni alla condotta:Quando il rivestimento si stacca o si crepa, il mezzo di trasporto caldo (come il liquido caldo o il gas caldo) entra direttamente in contatto con la parete del tubo metallico.Questo non solo accelera la corrosione del tubo, ma può anche ammorbidire il metallo del tubo a causa dell'aumento improvviso della temperatura, compromettendo la resistenza strutturale complessiva del tubo.
Perché non scegliere una soluzione adesiva più resistente al calore?
Da un punto di vista tecnico, esistono metodi di incollaggio con una maggiore resistenza al calore (come adesivi inorganici e saldatura).tali soluzioni presentano significative limitazioni nelle applicazioni convenzionali di rivestimento dei tubi e non possono sostituire gli adesivi organici:
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Soluzione di legame
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Resistenza alle temperature
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Limitazioni (non idonee per rivestimenti convenzionali di condotte)
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Adesivi organici
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150-300°C (servizio a lungo termine)
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Bassa resistenza alle temperature, ma a basso costo, conveniente per la costruzione e adattabile a forme complesse di condotte (ad esempio, tubi a gomito, tubi riduttori)
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Adesivi inorganici
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600~1200°C
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Bassa resistenza al legame, elevata fragilità e elevata temperatura richiesta per la cura (300~500°C), che è propensa a causare deformazioni delle condotte metalliche
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Saldatura in ceramica
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Lo stesso dei fogli di ceramica (1600°C+)
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Richiede una fiamma aperta ad alta temperatura per la saldatura, ha una difficoltà di costruzione estremamente elevata, non può essere applicata a condotte installate e il costo è più di 10 volte quello degli adesivi organici
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In breve, gli adesivi organici offrono l'equilibrio ottimale tra costo, facilità di costruzione e adattabilità.la loro limitata resistenza al calore limita la temperatura di funzionamento a lungo termine dei rivestimenti di tubi in allumina a circa 200°C.
The core reason alumina pipe linings can only withstand temperatures of 200°C is the performance mismatch between the high-temperature-resistant ceramic sheets and the low-temperature-resistant organic adhesivesPer soddisfare i requisiti di incollaggio, costo e costruzione, gli adesivi organici sacrificano la resistenza al calore, diventando il collo di bottiglia della resistenza al calore per l'intero sistema di rivestimento.Se il rivestimento del tubo deve resistere a temperature superiori a 200°C, gli adesivi organici dovrebbero essere abbandonati a favore di tubi in ceramica di allumina pura (sinterizzati integralmente senza uno strato adesivo) o tubi compositi metallo-ceramici,invece della convenzionale struttura di rivestimento "foglio di ceramica + adesivo organico".
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