เหตุใดเครื่องทำความร้อน PFA ที่มีปลอกโปร่งแสงสีเหลืองจึงมีความเป็นฉนวนสูงกว่าเครื่องทำความร้อนสีขาวล้วน

หลังจากใช้งานที่อุณหภูมิสูง (150–200 องศา) เป็นเวลาหลายปี ปลอกเครื่องทำความร้อน PFA จะเปลี่ยนจากสีขาวบริสุทธิ์/โปร่งแสงเป็นสีเหลืองหรือสีเหลืองอำพันโดยธรรมชาติ สีเหลืองนี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชันเนื่องจากความร้อนของสารเจือปนเล็กน้อยที่ปลายสายโซ่ ทำให้เกิดกลุ่มคาร์บอนิลแบบคอนจูเกตที่ดูดซับแสงสีน้ำเงิน ในทางตรงข้าม บางครั้ง PFA ที่เป็นสีเหลืองจะมีความเป็นฉนวนสูงกว่า (15–25 kV/mm) มากกว่าวัสดุสีขาวบริสุทธิ์ (10–15 kV/mm) คำอธิบายก็คือสีเหลืองเกี่ยวข้องกับความเป็นผลึกสูง การอบอ่อนด้วยความร้อนจะเพิ่มความเป็นผลึกจาก 45% เป็น 55-60% และบริเวณที่มีความเป็นผลึกสูงจะมีเส้นทางอสัณฐานน้อยลงสำหรับการปลูกต้นไม้ด้วยไฟฟ้า ชั้นผิวสีเหลือง (หนา 10-50 mu m) มีการจัดระเบียบและความหนาแน่นมากกว่า และทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นอิเล็กทริก แต่การมีสีเหลืองมากเกินไป (สีน้ำตาลเข้มหรือสีดำ) หมายถึงการเสื่อมสภาพและความแข็งแรงลดลง PFA ที่ผ่านการอบอ่อนอย่างดีไม่มีข้อบกพร่อง สีเหลืองซีดสม่ำเสมอเป็นคุณลักษณะของ PFA ที่ผ่านการอบอ่อนอย่างดี

สีเหลืองใน PFA: มันหมายถึงอะไร
PFA ไม่มีสีตามธรรมชาติ สีเหลืองเกิดขึ้นผ่านสองกลไก:

การออกซิเดชันที่ปลายสาย: กลุ่มปลาย -CF2H จะออกซิไดซ์เป็น -COF (คาร์บอนิลฟลูออไรด์) และ -COOH (กรดคาร์บอกซิลิก) เมื่อมีออกซิเจนอยู่ที่ 150-200 C กลุ่มเหล่านี้จะดูดซับแสงสีม่วง/สีน้ำเงิน (400-450 นาโนเมตร) และดูเหมือนเป็นสีเหลือง

การหลอมด้วยความร้อน โซ่โพลีเมอร์สามารถจัดเรียงใหม่ให้เป็นผลึกที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นได้โดยการให้ความร้อนที่ 150–200 องศาเป็นเวลานาน พวกมันหนาแน่นกว่าและเป็นระเบียบมากกว่า และพวกมันกระจายแสงต่างกันซึ่งก่อให้เกิดโทนสีเหลือง

สีเหลือง (สีเหลืองอ่อน) ในช่วง 500–1,000 ชั่วโมงแรกสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของความเป็นผลึกจาก 45% เป็น 55% การเพิ่มขึ้นของความเป็นผลึกเช่นเดียวกันนี้ยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกอีกด้วย เนื่องจากแรงดันพังทลายของบริเวณผลึก (30 กิโลโวลต์/มม.) มีขนาดใหญ่กว่าแรงดันพังทลายของบริเวณอสัณฐาน (10 กิโลโวลต์/มม.) ระยะที่สอง (สีเหลืองเข้มถึงสีเหลืองอำพัน ระยะเวลา 2,000–5,000 ชั่วโมง) อาจเป็นสัญญาณของการลดน้ำหนักโมเลกุลและการสร้างช่องว่างที่สามารถลดความเป็นฉนวนได้

ความเป็นฉนวนเทียบกับระดับความเหลือง
สภาพ PFA ลักษณะ ความเป็นผลึก (%) การประเมินโหมดการสลายตัว ความเป็นฉนวน (kV/mm)
ใหม่ เป็นสีขาว/โปร่งแสง 42-48 12-16 แตกกิ่งผ่านโซนอสัณฐาน เส้นฐาน
สีเหลืองอ่อน (500-1,500 ชม. ที่ 180 องศา C) สีเหลืองอ่อน โปร่งใส 52-56 18-24 การปลูกต้นไม้ล่าช้า เกณฑ์ที่สูงกว่า อิเล็กทริกที่ดีที่สุด
สีเหลืองปานกลาง (2,000–3,000 ชม.) สีเหลืองเข้ม หมอกเล็กน้อย 55–60 16–20 ขึ้นตามขอบเขตสเฟียรูไลท์ นิ่งดี
เหลืองเข้ม/เหลืองอำพัน (4,000–6,000 ชม.) เหลืองอำพัน โปร่งใส 58–62 12–16 ช่องว่างหรือรอยแตกขนาดเล็ก ลดลง
น้ำตาล/ดำ (ร้อนเกินไป) สีน้ำตาลทึบ/ดำ 40-50 (เสื่อมคุณภาพ) 5-10 ทางเดินถ่าน ล้มเหลว
เครื่องทำความร้อนสีเหลืองอ่อนหลังจากใช้งาน 2 ปีที่ 180 องศา อาจมีความเป็นฉนวนที่แรงกว่า (18-24 กิโลโวลต์/มม.) มากกว่าเครื่องทำความร้อนใหม่ (12-16 กิโลโวลต์/มม.) อย่าเปลี่ยนเพียงเพราะมันเป็นสีเหลือง

เหตุใดความเป็นผลึกที่สูงกว่าจึงมีความเป็นฉนวนที่ดีกว่า
การสลายไดอิเล็กตริกใน PFA เกิดจากการหิมะถล่มของอิเล็กตรอนที่เดินทางผ่านบริเวณอสัณฐาน (ความหนาแน่นต่ำกว่า พันธะที่อ่อนลง) ความหนาแน่นของพันธะที่สูงขึ้นในลาเมลลาผลึก โซ่ที่อัดตัวหนาแน่น สนามที่สูงขึ้นซึ่งจำเป็นสำหรับการเร่งอิเล็กตรอน เส้นทางสลายจะต้องอยู่รอบๆ ผลึก ทำให้ความยาวเส้นทางที่มีประสิทธิผลเพิ่มขึ้น ใน PFA ที่มีผลึกสูง (55-60%) เส้นทางอิสระเฉลี่ยของอิเล็กตรอนจะสั้นกว่า และแรงดันพังทลายจะมีมากขึ้น ความสัมพันธ์คือ V_break∝(ความเป็นผลึก)^0.5

แรงดันพังทลายสำหรับเปลือก PFA หนา 2 มม. ที่ความเป็นผลึก 45% คือ 25-30 kV (12-15 kV/mm) ที่ความเป็นผลึก 55% จะเพิ่มเป็น 35-45kV (18-22kV/mm) ดังนั้นการเหลืองหลังจากใช้งานไปแล้ว 1,000 ชั่วโมงจึงเป็นผลดีต่อความเป็นฉนวนไฟฟ้า

เมื่อสีเหลืองไม่ดี
สีเหลืองเป็นเพียงสัญญาณเตือนเมื่อมี:

รอยแตกบนพื้นผิว (มองเห็นได้ที่กำลังขยาย 10 เท่า)

บวมหรือพุพอง

เพิ่มความทึบ (สูญเสียความโปร่งแสง)

ความเปราะบาง (รอยแตกในฝักเมื่องอ)

จุดคาร์บอนสีดำ (การติดตามส่วนโค้ง)

หาก PFA เปลี่ยนเป็นสีเหลืองแต่ยังคงโปร่งแสง เรียบเนียน และยืดหยุ่น ก็อาจจะดีขึ้นแต่ไม่เสื่อมสภาพ สำหรับเครื่องทำความร้อนที่ทำงานเกิน 220 องศา สีเหลืองจะเร่งและอาจสร้างความเสียหายได้ภายใน 500 ชั่วโมง

ตัวอย่างสนาม
ในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์แห่งหนึ่ง พวกเขาเปลี่ยนเครื่องทำความร้อน PFA ทั้งหมดทุกๆ 2 ปี โดยไม่คำนึงถึงสภาพของพวกเขา เครื่องทำความร้อนแบบดึงหลายตัวมีสีเหลืองอ่อนและใช้งานได้ จากการทดสอบพบว่าความเป็นฉนวนคือ 22 kV/mm เทียบกับ 14 kV/mm สำหรับเครื่องทำความร้อนใหม่ โรงงานขยายเวลาการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนแบบโปร่งแสงและไม่แตกเป็น 4 ปี ไม่พบปัญหาไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับเครื่องทำความร้อน-เพิ่มขึ้น Fab ประหยัดเงินได้ $10,000/ปีจากการเปลี่ยนทดแทนมากกว่า- รายการ

รายการตรวจสอบการตรวจสอบ
เมื่อคุณดูเครื่องทำความร้อน PFA สีเหลือง:

Yellow Shade Mania?ตุ่ม?ความยืดหยุ่น?การแสดง
ซีด/ไม่มี ไม่มี ไม่มี ปกติ (สามารถงอได้ 180 องศา โดยไม่แตกร้าว) ดำเนินการต่อไป
สีเหลืองอ่อน ไม่ ไม่ ปกติ บริการต่อไป (อิเล็กทริกที่ดีที่สุด)
สีเหลือง ปานกลาง ไม่ ไม่ ค่อนข้างเข้มงวดการตรวจสอบในแต่ละปี
สีเหลืองเข้ม ไม่ ไม่ แข็ง อาจต้องเปลี่ยนใหม่ภายใน 1-2 ปี
สีเหลืองอำพัน ไม่ ไม่เปราะ (รอยแตกที่โค้ง 90 องศา) เปลี่ยนทุกๆ 6 เดือน
สีใดก็ได้ ใช่ ใช่ ไม่มี เปลี่ยนทันที
สรุป PFA สีเหลืองอ่อนมักจะมีความเป็นฉนวนสูงกว่า
เปลือกโปร่งแสงสีเหลืองในเครื่องทำความร้อน PFA หลังการเสื่อมสภาพจากความร้อน มักจะแสดงความเป็นฉนวนที่สูงกว่า (18–24 kV/mm) มากกว่าเครื่องทำความร้อนสีขาวบริสุทธิ์ (12–16 kV/mm) นี่เป็นเพราะความเป็นผลึกที่เพิ่มขึ้นโดยการหลอม สีเหลืองอ่อนจากการใช้งานทั่วไป (500-3,000 ชั่วโมง ที่ 150-200 องศา ) เหมาะมากสำหรับเป็นฉนวนไฟฟ้า อย่าปฏิเสธเครื่องทำความร้อนเพียงเพราะมันมีสีเหลือง มองหารอยแตก ตุ่ม ความเปราะ สีเหลืองใช้ได้ถ้าเครื่องทำความร้อนยังคงความยืดหยุ่นและราบรื่น เฉพาะพื้นผิวสีเหลืองอำพันเข้ม สีน้ำตาล หรือรอยแตกเท่านั้นที่บ่งบอกถึงการเสื่อมสภาพ ตัดสินไม่ใช่จากสี แต่ตัดสินโดยความสมบูรณ์ทางกล เครื่องทำความร้อนสีเหลืองฉนวนที่ดีที่สุดของคุณอาจเป็น เชื่อใจมัน. เก็บไว้. ทดสอบเลย แต่ถ้ามันโค้งงอไม่แตกหัก