Een methode voor het creëren van een anti-diffusiebarrière op het oppervlak van platen van thermo-elektrische materialen

De uitvinding heeft betrekking op thermo-elektrische instrumentatie en kan worden gebruikt voor de elektrochemische werkwijze voor het aanbrengen van een anti-diffusiebarrière. EFFECT: verhoogde adhesie-eigenschappen van de anti- diffusiebarrière. Essentie: de methode omvat de chemische verwerking van platen en elektrochemische vernikkeling van het oppervlak van de platen. Chemische behandeling wordt uitgevoerd in drie fasen: eerst met een alkalische oplossing, vervolgens met een oplossing die een mengsel van zoutzuur en salpeterzuren bevat, met de introductie van jodiumionen erin, vervolgens met een oplossing die een mengsel van fluorwaterstofzuur en zwavelzuur bevat. Elektrochemische depositie van nikkel wordt uitgevoerd met voorlopig elektrochemisch etsen van de oppervlaktelaag van de platen, hetgeen wordt uitgevoerd in de elektrolyt voor vernikkelen door uniform de kathodestroomdichtheid te verhogen tot 10-50 mA / cm2 gedurende 1,0-1,5 minuten. 3 pk f-ly.

De uitvinding heeft betrekking op thermo-elektrische instrumentatie en kan worden gebruikt voor de elektrochemische werkwijze voor het aanbrengen van metallische bekledingen op het oppervlak van platen van thermo-elektrische materialen op basis van bismut-telluride.

Bij het maken van thermo-elektrische instrumenten wordt de verbinding van thermoelementvertakkingen met n- en p-type geleidbaarheid in een thermo-elektrische module gewoonlijk bereikt door middel van schakelende metalen platen. Het contact van de halfgeleider met het metaal wordt uitgevoerd door solderen. Diffusie van soldeerverontreinigingen (tin, lood) en van commuterende platen (koper) verandert de elektrische eigenschappen van de contactgebieden van de takken van thermo-elektrische elementen en leidt tot de vernietiging van het contact tussen de halfgeleider en het soldeersel.

Om direct contact van het materiaal van de tak met soldeer uit te sluiten, wordt een tussenliggende metalen anti-diffusielaag tussen hen ingebracht, waardoor de diffusie van onzuiverheden in het thermo-elektrische materiaal (TEM) wordt voorkomen. De aanwezigheid van de anti- diffusielaag verbetert aanzienlijk de sterkte- en betrouwbaarheidskenmerken van thermo-elektrische omzetters tijdens hun werking. De metallisering van het oppervlak van de platen wordt op verschillende manieren uitgevoerd. De waarde van adhesie kenmerkt de kwaliteit van de oppervlaktelaag van een halfgeleider. Hoe hoger de hechting tussen chemisch inerte metalen van de coating en het thermo-elektrische materiaal, des te beter de elektrische eigenschappen van de thermo-elektrische modules.

Er bestaat een methode voor het creëren van een anti-diffusiebarrière op het oppervlak van platen van thermo-elektrische materialen door chemische vernikkeling.

De methode van vernikkelen wordt uitgevoerd door chemisch neerslaan van nikkel uit een oplossing die nikkelchloride, nikkelhypofosfiet, ammoniumchloride, natriumcitraat en ammoniak bevat. Het depositieproces wordt uitgevoerd bij pH = 8-9, een temperatuur van 82-87 ° C en in de aanwezigheid van een katalysator door deze in het beginstadium van het proces kort in contact te brengen met het te bekleden oppervlak. Als katalysator wordt een metaal of materiaal gebruikt, waarop nikkel actiever wordt gereduceerd dan op het oppervlak van halfgeleiders (zie AS USSR nr. 213512, C 23 C 18/30, uitgave 1976).

Het nadeel van deze methode is de relatief hoge temperatuur van het proces waarbij de oplossing verdampt en dientengevolge de concentratie van de hoofdcomponenten verandert. Dit vereist op zijn beurt constante analytische controle en instelling van de samenstelling door de introductie van geconcentreerde oplossingen van zouten van nikkel en natriumhypofosfiet en het brengen van de alkalische oplossing tot de gewenste pH-waarde.

Vernikkelingsoplossingen zijn wegwerpbaar als gevolg van de ophoping en precipitatie van nikkelfosfide. Bovendien gaat het proces van chemisch vernikkelen gepaard met de afgifte van waterstof, wat het risico van het proces verhoogt.

Er bestaat een werkwijze voor het creëren van een anti-diffusiebarrière op de takken van halfgeleidende thermoelementen gebaseerd op bismut, seleen en antimoon door het aanbrengen van een nikkellaag door thermische dissociatie van nikkel tetracarbonyl in een vacuüm op het oppervlak van een halfgeleider verwarmd tot een temperatuur van 100-140 ° C, een druk van 1-10 mm Hg. Nikkeltetracarbonyl wordt naar de kamer gestuurd met een snelheid van (2-6) - 10-4 mol / min. Het resulterende gasvormige koolmonoxide wordt verwijderd door een vacuümpomp en een infraroodverwarming wordt gebruikt voor verwarming (zie AS USSR nr. 361748, H 01 L 35/34, uitgave 1978).

Het nadeel van deze methode is de complexiteit van het hardware ontwerpproces en de duur ervan (de depositie van een laag nikkel ~ 10 μm gebeurt binnen 1-2 uur). Daarom is de werkwijze uitsluitend toepasbaar voor de afzetting van dunne lagen (aanzienlijk minder dan 5 μm).

Er bestaat een methode voor het creëren van een anti-diffusiebarrière op platen van bismut-telluride door elektrochemische afzetting van metalen, waaronder nikkel. De werkwijze omvat het voorbehandelen van het oppervlak van de platen met oplossingen van salpeterzuur en zoutzuur bij een temperatuur van 50 ° C en vervolgens elektrolytische afzetting van nikkel. Elektrolytische afzetting van nikkel wordt uitgevoerd uit een waterige oplossing die nikkelsulfaat, nikkelchloride en boorzuur bevat bij 25-50 A / cm2 (zie Amerikaans octrooischrift 3249470, 136-237, publ. 1966). De gekozen methode voor het prototype.

Met deze methode kunt u geen mechanische verontreinigingen of gebroken en oxidelagen die zijn gevormd na het snijden van de platen volledig verwijderen.

Het gebruik van moderne methoden voor het snijden van platen, zoals elektro-erosie, leidt tot de vorming van een beschadigde laag van maximaal 10 micron. Verwijdering van de beschadigde laag is een vereiste voor het bereiken van goede adhesie-eigenschappen van de gecreëerde anti-diffusiebarrière en herstel van de gunstige textuur van het materiaal.

Het technische resultaat van de geclaimde uitvinding is om de hechtende eigenschappen van de anti- diffusiebarrière te vergroten.

Het technische resultaat wordt bereikt door het feit dat bij de werkwijze voor het creëren van een anti-diffusiebarrière op het oppervlak van platen van thermo-elektrische materialen op basis van bismut en antimoon chalcogeniden, inclusief chemische behandeling van de platen met oplossingen die zoutzuur en salpeterzuur en elektrochemische vernikkeling van het oppervlak van de platen bevatten, de chemische behandeling volgens de uitvinding in drie fasen wordt uitgevoerd: eerst met een alkalische oplossing, dan met een oplossing die een mengsel van zoutzuur en salpeterzuur bevat, met de introductie van jodiumionen erin, vervolgens met een oplossing die het drinken van een mengsel van fluorwaterstofzuur en zwavelzuur, en elektrochemische depositie van nikkel wordt uitgevoerd met voorlopig elektrochemisch etsen van de oppervlaktelaag van de platen, hetgeen wordt uitgevoerd in de elektrolyt voor vernikkelen door het uniform verhogen van de kathodestroomdichtheid tot 10-50 mA / cm2 voor 1,0-1, 5 minuten; de eerste stap van de chemische verwerking van de platen wordt uitgevoerd in een oplossing van natriumcarbonaat of natriumhydroxide met een concentratie van (1-10) gew.% bij een temperatuur van 70-100 ° C; de tweede fase van chemische verwerking van de platen wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 20-50 ° C gedurende 1-5 minuten met waterige oplossingen die zoutzuur en salpeterzuren bevatten, met een volumeverhouding van water, zwavelzuur en salpeterzuur 4: (1-3) :( 1-3) respectievelijk, met de introductie in de oplossing van jodiumionen in de hoeveelheid van 0,5-1,0 gew.%; de derde stap van de chemische verwerking van de platen wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 20-30 ° C gedurende 1-5 minuten met waterige oplossingen van zwavelzuur en fluorwaterstofzuur bij een volumeverhouding van water, zwavelzuur en fluorwaterstofzuur 4: (1-2) :( 1-3 ), respectievelijk.

De essentie van de methode is als volgt.

Moderne methoden voor het snijden van ingots van thermo-elektrische materialen, bijvoorbeeld elektrische erosie, draad met vrije schuurmiddelen, diamantschijven, leiden tot de vernietiging van een gunstige groeitextuur, waarbij de splitsvlakken evenwijdig moeten zijn aan de as van de gieteling. Na het snijden verschijnen gebieden in het materiaal met verschillende oriëntaties van de splitsvlakken naar het oppervlak. Dientengevolge verslechteren de hechtingseigenschappen van het oppervlak van het materiaal aanzienlijk, onder meer als gevolg van de ontwikkeling van spanningen in de oppervlakbeschadigde laag, waarvan de dikte 10 micron bereikt. Verwijdering van mechanische onzuiverheden en een beschadigde laag, spanningsverlichting zijn noodzakelijke omstandigheden voor het bereiken van hoge adhesiekarakteristieken van de coating, die een anti- diffusiebarrière vormt op het oppervlak van thermo-elektrische materialenplaten, die op zijn beurt de eigenschappen van thermo-elektrische modules bepaalt.

Een onderscheid van de uitvinding is een nieuwe opeenvolging van bewerkingen, waaronder de stadia van het bereiden van het oppervlak van een thermo-elektrische plaat, en het proces van het creëren van een anti-diffusiebarrière met hoge hechtingseigenschappen.

De combinatie van methoden en wijzen van chemisch en elektrochemisch etsen van het oppervlak van platen uit thermo-elektrische materialen is ook nieuw.

Chemische oppervlaktebehandeling in drie fasen met behulp van de vermelde samenstellingen van reagentia en parameters zorgt voor een volledige verwijdering van mechanische verontreinigingen, oxide en beschadigde lagen met gelijktijdige verwijdering van spanningen op het oppervlak van de platen.

Bovendien is nieuw in de geclaimde uitvinding een combinatie van chemische en elektrochemische bereiding van de oppervlakken van de platen. In dit geval is het kenmerk van de elektrochemische bereiding van het oppervlak van de platen dat voor de implementatie ervan met behulp van de elektrolytische installatie en de samenstelling van de elektrolyt, die wordt gebruikt voor elektrochemische afzetting van de metaallaag. Voor het uitvoeren van de fase van elektrochemisch etsen, werden elektrische parameters bepaald, namelijk een uniforme toename in de kathodestroomdichtheid tot 10-50 mA / cm2 gedurende 1,0-1,5 minuten, gedurende welke het depositieproces, bijvoorbeeld nikkel, niet voorkomt, maar alleen het proces elektrochemisch etsen.

Na elektrochemisch etsen wordt het proces van elektrolytische metaalafzetting uitgevoerd. De combinatie van parameters van elektrochemisch etsen en elektrolytische depositie van nikkel maakt het mogelijk een anti-diffusiebarrière te creëren in de vorm van een coating met een hechtsterkte van ten minste 100 kg / cm2 voor p-type materialen en tot 150 kg / cm2 voor n-type materialen op het oppervlak van de platen.

Het gebruik van de geclaimde uitvinding met het verkrijgen van hoge kleefeigenschappen van de anti- diffusiebarrière is ook mogelijk met andere snijwerkwijzen, bijvoorbeeld draad met vrij slijpmiddel.

1. In de eerste fase van de chemische behandeling vindt ontvetting en verwijdering van mechanische onzuiverheden plaats.

Met de vermelde parameters kunt u resterend hechtmateriaal en deeltjes kristallen van bismuth-telluur en antimoon bijna volledig verwijderen.

De afname in de concentratie van de alkalische component en de verwerkingstemperatuur laten niet toe om de aangegeven verontreinigingen volledig te verwijderen.

Een verhoging van de concentratie van de alkalische component verbetert de oppervlaktereiniging niet, maar een verstoring van de oppervlaktelaag van de plaat is mogelijk.

2. In de tweede fase van de chemische behandeling van het oppervlak van de platen worden de beschadigde en oxidelagen verwijderd die ontstaan ​​bij het snijden van de platen.

Door de aangegeven verhouding van de componenten van de oplossing (zoutzuur, salpeterzuren en jodiumionen) in de richting van afnemende en afnemende verwerkingstijd en -temperatuur te veranderen, wordt de laag met de gebroken kristallografische oriëntatie, alsmede oxidefilms en insluitsels niet volledig verwijderd.

Een toename van het gehalte aan reagentia in oplossing, een toename in temperatuur en verwerkingstijd leidt tot een schending van de gunstige kristalstructuur van de groei.

3. In de derde fase van de chemische verwerking van de platen worden de platen verder gereinigd van mogelijke producten van chemische interactie in de eerste twee verwerkingsstadia.

De afname in de concentratie van zwavelzuur en fluorwaterstofzuur, temperatuur en vermindering van de verwerkingstijd maakt het niet mogelijk om de gevormde bijproducten volledig te verwijderen.

Een toename van de concentratie van reagentia, temperatuur en verwerkingstijd leidt ook tot verstoring van de groeiconstructie van het materiaal van de platen.

Het uitvoeren van elektrochemisch etsen met de gedeclareerde modus voltooit uiteindelijk het verwijderen van de beschadigde laag platen, waarbij een structuur wordt onthuld met een gunstige groeitextuur van de korrels.

Met een toename van de waarde van elektrische parameters treedt etsen van het oppervlak niet op en begint een laag nikkel neer te slaan.

Bij afnemende parameterwaarden is de procestijd onproductief.

Een voorbeeld van de methode.

Polykristallijne staaf van thermo-elektrisch materiaal op basis van Bismuth chalcogenide2te2.7Se0.3 De geleiding van het n-type wordt gesneden door elektro-erosiesnijden in platen, die als volgt chemisch worden behandeld in drie trappen.

De platen worden in een bad geplaatst met een oplossing van 3% natriumhydroxide bij een temperatuur van 70 ° C. Wanneer dit gebeurt, het ontvetten en verwijderen van mechanische verontreinigingen van het oppervlak van de platen. De platen worden vervolgens gewassen met gedestilleerd water en gedroogd met hete lucht.

In de tweede fase worden de platen geplaatst in een waterige oplossing van een mengsel van zoutzuur en salpeterzuur met de volgende samenstelling: 20 ml HCl, 20 ml HNO3, 80 ml N2Over, waarin eerder geïntroduceerde 0,5 g kristallijn jodium. De temperatuur van de oplossing is 40 ° C, de verwerkingstijd is 1 minuut. Vervolgens worden de platen gewassen met gedestilleerd water en gedroogd met hete lucht.

De derde fase van de chemische verwerking van de platen wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur in een waterige oplossing van een mengsel van zwavelzuur en fluorwaterstofzuur met de volgende samenstelling: 20 ml HF, 20 ml H2SO4 en 80 ml H2O.

Verwerkingstijd 1 minuut. De platen worden vervolgens met water gewassen en met hete lucht gedroogd.

Na afloop van de chemische behandeling worden de platen geplaatst in een elektrolysebad gevuld met een elektrolyt met de volgende samenstelling: 30 g / l nikkelchloride (NiCl2), 250 g / l nikkelsulfaat (NiSO4), 30 g / l boorzuur (N.3 IN3) en besteed de laatste fase van verwerkingsplaten - elektrochemisch etsen, dat wordt uitgevoerd met een stroomsterkte van I = 2,8 A en een uniforme toename in kathodestroomdichtheid van 0 tot 40 mA / cm2 gedurende 1,5 minuten. Nadat de ingestelde waarde van de stroomdichtheid is bereikt, begint het proces van nikkel-elektrochemische depositie. Het proces wordt uitgevoerd in dezelfde elektrolyt waarin elektrochemisch etsen werd uitgevoerd. De parameters van het proces van depositie van nikkel-kathodestroomdichtheid van 40 mA / cm2, de depositietijd van 10 minuten. De resulterende nikkellaag is 5 micron dik. De hechtingswaarde is 150 kg / cm2.

Afhankelijk van de grootte en het aantal platen dat in het elektrolysebad is geladen en de vereiste dikte van de anti- diffusiebarrière, worden de procesparameters binnen de aangegeven waarden gewijzigd.

De dikte van de anti- diffusielaag is, afhankelijk van de afzettingstijd, van 5 μm tot 10-15 μm. De hechtingswaarde op n-type platen is 100-150 kg / cm2, op p-type platen - 100 kg / cm2.

Vergelijkbare resultaten worden verkregen bij gebruik van platen in de eerste fase van de chemische verwerking van platen van een oplossing van natriumcarbonaat.

Dezelfde hoge resultaten worden bereikt met de metallisering van de geclaimde werkwijze van thermo-elektrische materialen op basis van vaste oplossingen van antimoon chalcogeniden en p-type bismut.

Aldus maakt de geclaimde uitvinding de creatie mogelijk van een anti-diffusiebarrière op platen van thermo-elektrische materialen op basis van bismut en antimoon chalcogeniden met een hechtingswaarde van 100 tot 150 kg / cm2 afhankelijk van het type geleiding. Het gebruik van deze materialen in thermo-elektrische modules kan de eigenschappen van apparaten aanzienlijk verbeteren, zoals het aantal keren dat ze weerstaan, dat met 40-50% toeneemt, wat leidt tot een langere levensduur van apparaten.

1. Werkwijze voor het creëren van een anti-diffusiebarrière op het oppervlak van platen van thermo-elektrische materialen op basis van bismut en antimoon chalcogeniden, inclusief chemische behandeling van de platen met oplossingen die zoutzuur en salpeterzuren bevatten en elektrochemische vernikkeling van het oppervlak van de platen, met het kenmerk, dat de chemische behandeling wordt uitgevoerd in drie stadia: ten eerste, een alkalische oplossing vervolgens met een oplossing die een mengsel van zoutzuur en salpeterzuur bevat, met de introductie van jodiumionen erin, vervolgens met een oplossing die een mengsel van fluorwaterstofzuur en zwavelzuur bevat partij, en elektrochemische afzetting van nikkel wordt uitgevoerd met voorlopig elektrochemisch etsen van de oppervlaktelaag van de platen, hetgeen wordt uitgevoerd in de elektrolyt voor vernikkelen door uniform de kathodestroomdichtheid te verhogen tot 10-50 mA / cm2 gedurende 1,0-1,5 minuten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste stap van de chemische verwerking van de platen wordt uitgevoerd in een oplossing van natriumcarbonaat of natriumhydroxide met een concentratie van 1-10 gew.% Bij een temperatuur van 70-100 ° C.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede stap van de chemische verwerking van de platen wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 20-50 ° C gedurende 1-5 minuten met waterige oplossingen van zoutzuur en salpeterzuren in een volumeverhouding van water, zwavelzuur en salpeterzuur 4: (1 -3): (1-3), respectievelijk, wanneer jodiumionen in de oplossing worden geïntroduceerd in een hoeveelheid van 0,5-1,0 gew.%.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de derde stap van de chemische verwerking van de platen wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 20-30 ° C gedurende 1-5 minuten met waterige oplossingen van zwavelzuur en fluorwaterstofzuur bij een volumeverhouding van water, zwavelzuur en fluorwaterstofzuur. zuren 4: (1-2) :( 1-3), respectievelijk.

Pijpleidingen voor zuurstofdoorlatendheid

Het laatste decennium is zeer populair polypropyleen (PPR) geworden als het materiaal van pijpen voor verwarming. Daarom maakt een particuliere ontwikkelaar zich steeds meer zorgen over welke PP-buizen moeten worden gekozen. Op dit moment zijn er drie soorten PPR-leidingen beschikbaar. Niet-versterkte buizen, versterkt met aluminiumfolie of versterkt met glasvezel.

PPR-buizen versterkt met glasvezel verschenen relatief recent op de Russische markt. Niet meer dan 3-5 jaar in massale verkoop. De installateurs van verwarmingssystemen waardeerden het gemak en de verhoogde productiviteit met dergelijke leidingen zeer snel. Maar in veel gevallen weten ze niet of houden ze er bewust niet over dat dergelijke leidingen niet kunnen worden gebruikt in verwarmingssystemen.

In verwarmingssystemen SNIP is het niet toegestaan ​​kunststofbuizen te gebruiken die geen zuurstofdichte barrière (anti-diffusielaag) hebben.

Bovendien mag het gehalte aan opgeloste zuurstof in het koelmiddel de vastgestelde normen niet overschrijden -

Bijvoorbeeld, volgens DIN 4726 mag het zuurstofdichtheidsniveau niet slechter zijn dan 0,1 g / m 3x dag. Zuurstof die het verwarmingssysteem binnengaat op plaatsen van pijpen zonder folie komt in het water. Zuurstof opgelost in water is in contact met metalen componenten. Dit leidt tot een chemische reactie - ijzeroxide, met andere woorden, roest wordt gevormd. In het geval van continue zuurstofpenetratie wordt roest gevormd, wat leidt tot versnelde slijtage van radiatoren, boilers, verstoring van de werking van de pomp en verlies van energie.

De anti-diffusielaag (ook bekend als de "zuurstofbarrière") moet het binnendringen van zuurstof uit de omringende atmosfeer in het koelmiddel voorkomen. Om zuurstof opgelost in het koelmiddel te krijgen, leidde dit niet tot versnelde corrosie en verslechtering van warmtewisselaars van ketels, pompen, fittingen en verwarmingsapparaten.

Nu welverdiende stalen paneelradiatoren met een wanddikte van ongeveer 1,25 mm. Maar omdat ze van staal zijn, zijn ze vatbaarder voor zuurstofcorrosie bij buizen zonder "zuurstofbarrière", in grotere mate dan gietijzeren radiatoren. In de praktijk leidt dit tot een aanzienlijke verkorting van de levensduur van dergelijke verwarmingsinrichtingen. In alle eerlijkheid moet ik zeggen dat gietijzeren radiatoren ook gevoelig zijn voor deze corrosie, maar door dikkere wanden bestand zijn tegen corrosie voor een langere tijd. De kwestie is immers helemaal niet in staal of gietijzer, in het gehalte aan opgeloste zuurstof in het koelmiddel. Ik wil benadrukken dat de lucht in het systeem (dat zijn de bellen van onopgeloste gassen) en opgeloste zuurstof totaal verschillende dingen zijn.

Zuurstofdichte laag in buizen kan een solide niet-geperforeerde aluminiumfolie zijn (gebruikt om PPR-buizen voor verwarming te versterken) of een speciale plastic laag zwak geleidende zuurstof (bijvoorbeeld EVOH-polyethyleen) die wordt gebruikt bij de vervaardiging van sommige merken kunststofbuizen. De EVOH-laag kan echter niet als volledig gasdicht worden beschouwd, maar biedt slechts gasdoorlaatbaarheid voor ongeveer de huidige normen.

Hieronder staan ​​de "sneden" van de buis met behulp van een EVOH-laag en versterkt met massieve aluminiumfolie:

Het is noodzakelijk om te onderscheiden of de buis is versterkt met een continue laag aluminiumfolie en of aluminiumfolie niet is geperforeerd (met gaten).

De folie moet een massieve (niet-geperforeerde) en met de meeste voorkeur een lasergelaste butt hebben.

Als een laag aluminium (niet-geperforeerde) folie werd gebruikt om de buis te verstevigen, met een stomp in de lengterichting gelast met een gelast buisuiteinde of overlapping, dan kan een dergelijke pijp als gasdicht worden beschouwd (bijna zoals metalen buizen gemaakt van staal en koper). Dit zijn enkele merken van PPR-buizen en pijpen van metalplastic.

In overeenstemming met de geldende normen [1, 2] voor de kwaliteit van het voedingswater van warmtenetten, moet deze een strikt beperkte hoeveelheid zuurstof bevatten - niet meer dan 50 μg / l. In het ruwe (onbehandelde) water dat het zuiveringssysteem binnenkomt, is zuurstof honderd keer hoger dan de norm. Zelfs een lichte overschrijding van de norm leidt tot aanzienlijke vervuiling van het netwerkwater met ijzeroxiden, evenals tot intense corrosie van het metaal van boilers en pijpleidingen van het verwarmingsnetwerk.

Zuurstofcorrosie is een natuurlijk verschijnsel - metaaloxidatie. In het geval van elementen van de uitrusting van het verwarmingssysteem (hierna aangeduid als CO), "absorberen" ze zuurstof niet alleen uit luchtbellen, maar ook uit lucht opgelost in het water zelf. Het blijkt dat het staal, in contact met het koelmiddel, de zuurstof in het water "absorbeert", waardoor ijzeroxide 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 (roest) wordt gevormd, dat een roodachtig bruine kleur heeft. Met een constante stroom zuurstof in het koelmiddel (water), verloopt het corrosieproces continu, tot aan de vorming van gaten. Zuurstof komt het water binnen wanneer het systeem wordt gevoed met onvoorbereid water en door de pijpwanden (diffusie van gassen door de wanden van zuurstofdoorlatende kunststofbuizen).

Corrosie vormt ronde zweren op het stalen oppervlak, d.w.z. komt niet gelijkmatig over het gehele oppervlak voor. Wanneer zo'n "zweer" "doorgroeit", wordt het vaak een fistel genoemd. Die vaak "plug" met de installatie van een kraag met een rubberen pakking. Wat we in de onderstaande foto zien:

Als voor het systeem zuurstofondoorlatende leidingen worden gebruikt en constant water niet met onbehandeld water wordt gevoerd, neemt het zuurstofgehalte opgelost in water af en is er sprake van een "gedeeltelijke" "oxidatie" van zwarte magnetische ijzersteen (Fe3O4) die de binnenkant van het verwarmingssysteem bedekt met een dunne film (in staat om systemen te beschermen tegen schadelijke corrosie). 3Fe + 2O2 = Fe3O4 (ijzertetroxide, magnetisch ijzererts).

Het is voor sommigen misschien niet duidelijk, waardoor gassen uit de atmosfeer bij een druk van 0 atmosfeer in CO kunnen binnendringen, waarbij de druk 1,5 atm en hoger is. Feit is dat het niet om absolute druk gaat, maar om partiële druk. Absolute druk is niet direct afhankelijk van partiële druk. En vice versa.

En als de partiële druk van het opgeloste gas in het koelmiddel lager is dan in de omringende atmosfeer, dringen de zuurstof (gas) moleculen door de wanden van de zuurstofdoorlatende buis (die geen anti-diffuse laag of metalen buis heeft) door de omringende ruimte. De moderne wetenschap weet nog steeds niet veel, maar legt de fysica van het proces van gaspenetratie door plastic wanden uit. Zuurstofatomen zijn veel kleiner in omvang dan plastic moleculen en kunnen diffunderen (penetreren) door plastic.

Dus, in de onderstaande figuur, lijkt het molecuul van polypropyleen en zuurstof ongeveer uit het oogpunt van de moderne wetenschap. Zuurstof diffundeert (penetreert) tussen de ketens van het polypropyleenmolecuul. Tegelijkertijd kunnen watermoleculen, die macroketens vormen en clusters van watermoleculen, niet door de wanden van kunststofbuizen heen dringen.

- dit is een fragment van een polypropyleenmolecuul.

Dit is een zuurstofmolecuul (O2).

Dan komen de moleculen van reeds opgeloste zuurstof in het koelmiddel in een chemische reactie met ijzer, waarbij dezelfde roest 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 wordt gevormd, neemt het aantal zuurstofmoleculen dienovereenkomstig af, en daarom neemt de partiële zuurstofdruk opgelost in het koelmiddel af. En als de partiële druk van zuurstof in het koelmiddel minder is geworden, dringt een nieuw deel van de zuurstof door de pijpwanden. De chemische reactie reageert op zijn beurt met ijzermoleculen en verandert ze in roest. In feite vindt een dergelijk proces continu plaats, en geleidelijk verschijnen door onze fistula's van roest in ons verwarmingssysteem. Dan begint de pijp of radiator in te breken, of als de fistel uit de fistel uit de roest wordt geslagen, begint het water in een stroompje weg te rennen.

Dus het is of op een andere manier, laten we vertrekken om de wetenschappers te begrijpen. Maar in de praktijk weet iedereen dat bijvoorbeeld limonade en bier hun carbonatatie (gasverzadiging) verliezen, d.w.z. gassen diffunderen door de wanden van PET-flessen. Veel mensen hebben gemerkt dat TetraPack (parallellepipedum of "steen") verpakking voor sappen en vele andere producten dunne aluminiumfolie heeft als onderdeel van de papierwand. Dit wordt alleen gedaan voor het doel, om de diffuse penetratie van zuurstof uit de omgeving naar het binnenste van de verpakking te verminderen en oxidatie (bederf) van het voedingsproduct te verminderen. ie verleng de houdbaarheid.

Wij zijn met u, het is interessant om de levensduur van verwarmingstoestellen, verwarmingsketel en regelventielen te verlengen. Het is duidelijk dat ons eeuwig systeem niet zal werken. Maar om de levensduur te verlengen, bijvoorbeeld van 5 tot 50 jaar, zal niemand iets doen. Voor het verwarmingssysteem, zoals het huis, probeert iedereen het (levensecht) te doen.

Misschien zullen sommige installateurs (onbewust of optioneel meer opdrachten ontvangen uit de doorverkoop van de apparatuur) u aanbieden om zogenaamde ontluchters in uw systeem te installeren. Ik zal zeggen dat hun installatie meestal een zinloze verspilling van geld is. Want het kan zelfs begrepen worden door de tweede Russische naam van de luchtafscheider - de bellenafscheider. ie een dergelijke luchtafscheider (hierna aangeduid als de afscheider) kan op geen enkele wijze opgeloste zuurstof uit het koelmiddel verwijderen. Hij kan alleen "scheiden", d.w.z. "Afzonderlijk", vang (en verwijder) microbelletjes van gassen in het koelmiddel. Maar deze scheider kan opgeloste gassen op geen enkele manier verwijderen. En het opgeloste gas in het koelmiddel en gasbellen in het koelmiddel zijn totaal verschillende dingen.

Ik zal een voorbeeld geven. Je kunt grote onopgeloste kristallen natriumchloride uit water verwijderen door water door een fijne zeef (filtergaas) te leiden. Maar nadat de zoutkristallen volledig in water zijn opgelost, is het volledig onmogelijk om het zout uit het water te verwijderen met behulp van de fijnste zeef (filtergaas).

Om de hoeveelheid opgeloste gassen (inclusief zuurstof) te verminderen, kan koelmiddel de enige manier zijn. Dit is om te koken (of te verwarmen tot de maximaal toegestane temperatuur) koelvloeistof. En dan, zonder afkoeling, kurk in glazen potten, net zoals we groenten en fruit kunnen bewaren. Hieronder om de tabel te begrijpen, geeft u de oplosbaarheid van zuurstof in water.

In de praktijk is zo'n procedure bijna geen zin. Maar na installatie is het erg handig om het hele verwarmingssysteem maximaal te verwarmen (voor het type leidingen en de gebruikte ketel) temperatuur. Sterker nog, tegelijkertijd zal de oplosbaarheid van zuurstof in het koelmiddel minimaal zijn en zal bijna alle zuurstof worden vrijgegeven in de vorm van bellen van onopgeloste zuurstof. En deze bellen zullen gedeeltelijk uit het systeem worden verwijderd door de automatische ontluchter van de ketel en zich gedeeltelijk ophopen in de bovenste delen van de radiatoren, van waar ze moeten worden verwijderd door middel van Mayevsky-kranen.

Later zal alle resterende zuurstof in het verwarmingssysteem, reagerend met ijzer, in een uiterst kleine hoeveelheid roest veranderen. En het zal ook stalen oppervlakken bedekken vanaf de binnenkant van de passieve (beschermende) film van magnetisch ijzererts (die ik aan het begin van het artikel schreef).

Veel meer schade en verhoogde corrosie worden veroorzaakt door constante toevoer van het systeem met onbehandeld water. . Omdat het veel opgeloste zuurstof bevat. Bij elke nieuwe feed wordt het corrosieproces hervat met een nieuwe kracht. De manier om hiermee om te gaan is heel eenvoudig: verwarmingssystemen maken die niet dun zijn. ie Een goed gemonteerd systeem vereist al jarenlang geen koelvloeistoftoevoer. Evenals het koelsysteem van de nieuwe auto. En veel automobilisten herinneren zich nog steeds het kwaad dat een constante toevoer (gieten) met gewoon kraanwater naar het koelsysteem van een auto brengt. Dit is in termen van opgeloste zuurstof, en in termen van het verschijnen van sterke schaal in het systeem.

Over schaal in het verwarmingssysteem, laten we praten in een ander artikel. Hier zal ik schrijven dat als je net zoveel om het verwarmingssysteem geeft als om je auto, giet dan niet gewoon "hard" leidingwater in het verwarmingssysteem, maar gedestilleerd water. Als het nodig is om water toe te voegen aan het verwarmingssysteem, vul het dan aan met gedistilleerd water (zoals in de auto).

Je kunt ook een verklarende video bekijken -

1. Regels voor het ontwerp en de veiligheid van stoom- en warmwaterketels. - M.: NGO OBT. - 1993 - Tabel 9. Kwaliteitsnormen voor water- en make-upwaterboilers.

2. RD 24.031.120-91. Kwaliteitsnormen voor leidingwater en suppletiewater van warmwaterketels, organisatie van chemische input en chemische controle.

3. Les met het thema "Moleculen en Atomen" S.V. Gromov, I.A. Homeland, een leraar in de natuurkunde.

4. Les over het onderwerp "Structuur van de materie" Ilya Fonin, Elena Kamzeeva, natuurkundeleraar, Gemeentelijk onderwijsinstituut Gymnasium №8, Kazan.

5. G. Oster. Physics. Probleem boek Niet-visuele hulp - M.: Rosmen, 1998.

6. Meyani A. Groot boek met experimenten voor schoolkinderen. M.: Rosmen. 2004

7. Global Physics "Atomen en moleculen."

Auteur Inchin Vladimir Vladimirovich

Reproductie is niet verboden,
in toeschrijving en links naar deze site.

Mythen over cross-linked polyethyleen pipes

Tegenwoordig zijn marketingbewegingen en advertentietrucs helaas steeds meer van invloed op verschillende technische beslissingen en de keuze van een bepaald materiaal en apparatuur in het project. Steeds vaker hebben ontwerpers in plaats van een volledig technisch paspoort of een catalogus voor apparatuur reclameboekjes en brochures op de tafel waarvoor hij een selectie maakt. Het feit dat het onaanvaardbaar is om in ernstige technische literatuur te schrijven, migreert naar de pagina's van dergelijke boekjes. Vaak wijzen marketeers hun producten aan met overschatte of volledig niet-bestaande indicatoren, misleidende ingenieurs. In de regel worden de uitstekende technische kenmerken van de apparatuur in de boekjes gepresenteerd als onmiskenbare voordelen. Omgekeerd wordt technische informatie over concurrerende producten gepresenteerd in de vorm van significante en onherstelbare tekortkomingen.

Al deze factoren leiden uiteindelijk tot de verkeerde keuze van materialen en apparatuur, wat uiteindelijk kan leiden tot een noodgeval. De schuld valt in dit geval op de schouders van de ontwerpingenieur, aangezien elke fabrikant, samen met een kleurrijke advertentie die triomfantelijk alle charmes van het product beschrijft, voetnoten in kleine lettertjes of een technisch paspoort heeft met echte gegevens die zorgvuldig voor het menselijk oog zijn verborgen. Meestal bieden reclamefolders informatie die niet in tegenspraak is met paspoortgegevens, maar zodanig wordt gepresenteerd dat mensen een onjuist idee creëren van de echte technische kenmerken van het product. Bijvoorbeeld, de zinnen "een pijp is bestand tegen een temperatuur van 95 ºС en een druk van 10 bar" en "een pijp is bestand tegen een temperatuur van warmtedrager 95 ºС bij een druk van 10 bar gedurende 50 jaar" zijn volledig verschillend van elkaar. In het eerste geval wordt een raadsel gesteld: is de pijp bestand tegen 95 ºС temperatuur van de warmtedrager en 10 bar tegelijkertijd, of zijn deze twee kritieke punten van toepassing van deze pijp? En het belangrijkste is dat er geen tijdsindicator is, dat wil zeggen dat niet bekend is hoe lang de pijpleiding deze parameters behoudt: vijf minuten, een uur of 50 jaar?

Dit artikel presenteert de belangrijkste marketingtrucs en -mythen die worden verspreid door fabrikanten van pijpen van verknoopt polyethyleen (PEX).

De eerste groep mythen gaat over de superioriteit van de ene methode om te hechten over de andere

Vrijwel elke fabrikant van PEX-buizen claimt dat het juist de methode is om hun buizen te naaien die de beste is, terwijl andere niet deugen. Alleen polyethyleen, genaaid volgens hun methode, heeft verbeterde sterkte-eigenschappen en betrouwbaarheidsindicatoren.

Om te beginnen wil ik u herinneren aan enige informatie over de crosslinking van polyethyleen. Stitching verwijst naar de creatie van een ruimtelijk raster in hogedichtheidspolyethyleen als gevolg van de vorming van bulkverknoping tussen polymeermacromoleculen. De relatieve hoeveelheid verknopingen gevormd in een eenheid van volume polyethyleen wordt bepaald door de "mate van verknoping". De mate van verknoping is de verhouding van de massa van polyethyleen bedekt door driedimensionale bindingen tot de totale massa van polyethyleen. Er zijn in totaal vier industriële methoden voor het vernetten van polyethyleen, afhankelijk van welk verknoopt polyethyleen wordt geïndexeerd door de juiste letter.

Tabel 1. Typen polyethyleennaden

De minimale mate van verknoping van de werklaag

Soort methode volgens de methode van blootstelling

Verknoping met organische peroxiden of hydroperoxiden

Naad organische silanides (silanes)

Stikkende stroom van elementaire deeltjes

Peroxide crosslinking (methode "a")

Methode "a" is een chemische methode voor het vernetten van polyethyleen met behulp van organische peroxiden en hydroperoxiden.

Organische peroxiden zijn waterstofperoxide-derivaten (HOOH), waarbij een of twee waterstofatomen worden vervangen door organische radicalen (HOOR of ROOR). Het populairste peroxide dat wordt gebruikt bij de productie van buizen is dimethyl-2,5-di- (bytylperoxy) hexaan. Peroxiden zijn zeer gevaarlijke stoffen. Hun ontvangst is een technologisch complex en duur proces.

Om PEX te verkrijgen met behulp van de "a" -methode, wordt polyethyleen gesmolten voorafgaand aan extrusie met antioxidanten en peroxiden (Thomas Engel-proces), Fig. 1.1. Naarmate de temperatuur stijgt tot 180-220 ° C, ontleedt peroxide, waardoor vrije radicalen worden gevormd (moleculen met een vrije binding), Fig. 1.2. Peroxideradicalen nemen één atoom waterstof af van atomen van polyethyleen, wat leidt tot de vorming van een vrije binding aan het koolstofatoom (figuur 1.3). In aangrenzende macromoleculen van polyethyleen worden koolstofatomen met vrije bindingen gecombineerd (figuur 1.4). Het aantal intermoleculaire bindingen is 2-3 per 1000 koolstofatomen. Het proces vereist strikte controle over het temperatuurregime tijdens het extrusieproces, wanneer voorverknoping optreedt, en tijdens het verder verwarmen van de pijp.

Methode "a" is de duurste. Het garandeert volledige volumetrische dekking van de massa van het materiaal met peroxideblootstelling, aangezien deze aan de oorspronkelijke smelt worden toegevoegd. Deze methode vereist echter dat de verknoping niet lager is dan 75% (volgens Russische normen, niet minder dan 70%), waardoor leidingen die van dit materiaal zijn gemaakt, stijver zijn dan andere methoden voor verknoping.

Methode "b" is een chemische methode voor het vernetten van polyethyleen met behulp van organosilaniden. Organosilanides zijn verbindingen van silicium met organische radicalen. Silanides zijn giftige stoffen.

Op dit moment vinyltrimetaxiloxaan (H.2C = CH) Si (OR)3 (fig. 2.1). Bij verhitting worden de banden van de vinylgroep vernietigd, waardoor de moleculen worden omgezet in actieve radicalen (Fig. 2.2). Deze radicalen vervangen het waterstofatoom in de polyethyleen macromoleculen (Fig. 2.3). Vervolgens wordt polyethyleen behandeld met water of waterdamp, terwijl organische radicalen een waterstofmolecuul koppelen aan water en een stabiel hydroxide vormen (organische alcohol). Naburige polymeerradicalen worden gesloten door een Si-O-binding en vormen een ruimtelijk netwerk (figuur 2.4). De verplaatsing van water uit PEX wordt versneld door een tinkatalysator. Het laatste hechtproces bevindt zich al in de vaste fase van het product.

Stralingssteken (methode "c")

Methode "c" bestaat uit het blootstellen van een C - H - groep aan een stroom geladen deeltjes (Fig. 3.1). Dit kan een stroom van elektronen of gammastraling zijn. Met dit effect worden sommige van de C-H-bindingen vernietigd. De koolstofatomen van naburige macromoleculen, die een waterstofatoom hadden uitgeschakeld, worden met elkaar gecombineerd (Fig. 3.3). De bestraling van polyethyleen met een stroom deeltjes vindt reeds na zijn vorming plaats, dat wil zeggen in een vaste toestand. De nadelen van deze methode zijn de onvermijdelijke oneffenheden van het stiksel.

Het is onmogelijk om de elektrode zo te plaatsen dat deze op gelijke afstand van alle delen van het bestraalde product is. Daarom zal de resulterende buis een ongelijkmatige verknoping hebben over de lengte en dikte.

Als een bron van straling wordt meestal de cyclische elektronenversneller (betatron) gebruikt, die relatief veilig is zowel bij de productie als bij het gebruik van de voltooide buis.

Desondanks is in veel Europese landen de productie van pijpen gemaakt met de "c" -methode verboden.

Om de kosten van het verknopingsproces te verminderen, wordt radioactief kobalt (Co60). Deze methode is zeker goedkoper, omdat de buis eenvoudig in een kamer met kobalt wordt geplaatst, maar de veiligheid van het gebruik van dergelijke buizen is zeer twijfelachtig.

Misvatting nummer 1: "Verknoping (PEX-a) door sterkte van het resulterende materiaal is beter dan andere, omdat de gereguleerde minimale mate van vernetting voor deze methode groter is dan voor de andere methoden. En hoe groter de mate van crosslinking van de PEX, hoe sterker het materiaal. "

Inderdaad, GOST R 52134 reguleert de verschillende minimaal aanvaardbare mate van verknoping van PEX-buizen voor verschillende vervaardigingswerkwijzen (tabel 1), en het is waar dat wanneer de mate van verknoping toeneemt, de sterkte van de pijpen toeneemt.

Het is echter onaanvaardbaar om de mate van vernetting van PEX-a, PEX-b en PEX-c te vergelijken, omdat de moleculaire bindingen die resulteren uit verknoping van deze materialen verschillende sterkten hebben, en daarom zullen zelfs deze soorten polyethyleen die in dezelfde mate vernet zijn verschillende sterkten hebben. De C-C-bindingsenergie, die wordt gevormd in polyethyleen, vernet met de "a" - en "c" -methode, is ongeveer 630 J / mol, terwijl de Si-C-bindingsenergie, die wordt gevormd in polyethyleen, wordt verknoopt door de "b" -methode 780 J / mol. De fysisch-chemische en technische eigenschappen worden beïnvloed door de interactie van macromoleculen als gevolg van waterstofbruggen in het polymeer als gevolg van de aanwezigheid van polaire groepen en actieve atomen, evenals de vorming van associates als een resultaat van de interactie van de cross-links zelf. Dit is in de eerste plaats kenmerkend voor een silanolpolymeer, waarbij er een groot aantal silanolgroepen is die in staat zijn om extra verwarringsplaatsen te vormen in amorfe gebieden, die de dichtheid van het structurele netwerk verhogen (dat is 30% meer dan met peroxide en 2,5 keer meer dan met straling). crosslinking) en het verminderen van vervormbaarheid bij hoge temperaturen.

Bench tests van buizen gemaakt van cross-linked polyethyleen tonen enig sterkte voordeel van silaan cross-linking. Dus, bij een testtemperatuur van 90 ° C voor buizen met een diameter van 25 mm en een lengte van 400 mm, was de breukdruk van pijpen van PEX-a, PEX-b en PEX-c respectievelijk 1,72, 2,28 en 1,55 MPa (V.C. Osipchik, ED Lebedeva, "Vergelijkende analyse van de prestatie-eigenschappen van polyolefinen vernet met verschillende methoden en verbetering van de fysisch-chemische eigenschappen van silaan-geëxpandeerd polyethyleen", 24 mei 2011).

De beweringen dat PEX-a het meest duurzame materiaal is vanwege de grotere mate van crosslinking, zijn dus niet waar. Deze factor is eerder een nadeel dan een voordeel van deze stikmethode.

De stekenmethode is niet de belangrijkste indicator van een pijp wanneer deze is geselecteerd. Eerst en vooral moet u ervoor zorgen dat het polyethyleen waaruit de buis is gemaakt, echt is genaaid. Sommige fabrikanten naaien niet of naaien de pijp helemaal niet, terwijl ze dezelfde kenmerken vertonen als hoogwaardige PEX-buizen.

In mei 2013 werden bijvoorbeeld GROSS-buizen uit Oekraïne uit de circulatie gehaald. Onder dit merk werden pijpen gemaakt van verknoopt polyethyleen, PEX was gemarkeerd op de buizen zelf (figuur 4), maar in feite bestonden deze buizen uit gewoon niet-gestikt polyethyleen, is het de moeite waard om te praten over hun prestatiekenmerken? Er is een ongecompliceerde manier om te bepalen wat voor u ligt - verknoopt polyethyleen of nep van gewoon polyethyleen. Om dit te doen, moet een stuk pijp worden verwarmd tot een temperatuur van 150-180 ºС, gewoon polyethyleen op deze temperatuur verliest zijn vorm, en gecrosslinked door intermoleculaire bindingen behoudt zijn vorm zelfs bij dergelijke hoge temperaturen (figuur 5).

Fig. 4. Markeren op de Gross-buis

Fig. 5. Brutale leidingen (monster 7) en VALTEC PEX-EVOH (monster 6) het verwarmingsveld in de oven gedurende 30 minuten bij een temperatuur van 180 ºС

Misvatting nummer 2: "Alleen polyethyleen, verknoopt door de methode" a ", heeft de eigenschappen van temperatuurgeheugen, polyethyleen gecrosslinked door andere methoden hebben deze eigenschap niet."

Wat wordt in dit geval bedoeld met het "temperatuurgeheugeneffect"? De essentie van dit effect ligt in het feit dat de voorgevormde pijp na het opwarmen zijn oorspronkelijke vorm herstelt, die hij had vóór deformatie. Deze eigenschap manifesteert zich vanwege het feit dat tijdens het buigen en vervormen moleculair gebonden gebieden worden samengeperst of uitgerekt, terwijl interne stress wordt geaccumuleerd. Na opwarming op plaatsen van vervorming neemt de elasticiteit van het materiaal af. Interne spanningen geaccumuleerd in het proces van vervorming creëren in de dikte van het "verzachte" materiaal de krachten gericht op de oorspronkelijke vorm van de pijp. Onder invloed van deze inspanningen probeert de pijp te herstellen.

Fig. 6.1. Doorbreking van de VALTEC PEX-EVOH-leiding (verknopingsmethode - PEX-b) en de restauratie ervan na opwarming tot 100 ° С

Fig. 6.2. PEX buisbreuk met anti-diffusielaag en zijn restauratie na opwarming tot 100 ° С

Fig. 6.3. Buisbreuk van PEX-c zonder anti-diffusielaag en zijn restauratie na opwarming tot 100 ° С (ongeverfd, vernet polyethyleen wordt transparant bij hoge temperaturen)

De figuren 6.1-6.3 tonen de restauratie van pijpen met verschillende methoden voor verknoping na het buigen. Met alle manieren van naaien hebben de pijpen hun oorspronkelijke vorm teruggekregen. Op pijpen bedekt met een anti-diffusielaag, na herstel, werden plooien gevormd. Op deze plaatsen wordt de anti-diffusielaag van de PEX-laag afgepeld. Dit heeft geen invloed op de eigenschappen van de buis, aangezien de werklaag de PEX-laag is, die volledig is hersteld.

Het geheugeneffect is inherent aan elk verknoopt polyethyleen. Het verschil tussen PEX-a in de restauratietechniek ligt alleen in het feit dat PEX-a is gestikt tijdens extrusie en de oorspronkelijke vorm die de pijpleiding tracht terug te geven, direct is. PEX-b en PEX-c worden in de regel na de vorming samengevoegd tot spoelen, en dienovereenkomstig is de vorm waar de pijpleidingen naar streven een cirkel met een straal gelijk aan de straal van de spoel.

Misverstand nummer 3: "De stikmethode" b "biedt niet de vereiste hygiënepijpen, omdat silaniden die worden gebruikt bij de vervaardiging van deze buizen giftig zijn."

Inderdaad silica (SiH4 - Si8H18), gebruikt om PEX-b te verkrijgen, uiterst giftig. Echter, silica voor vernetting van polyethyleen wordt alleen gebruikt in de kabelindustrie. Voor de productie van pijpen worden organosilaniden gebruikt, die ook giftig zijn, maar hun onderscheidende kenmerk is dat ze bij crosslinking volledig transformeren in een chemisch gebonden toestand, of veranderen in een chemisch neutrale organische alcohol, die wordt weggespoeld na hydratatie van de pijpleidingen. Tot op heden is vinyltrimetaxilaan het meest voorkomende reagens voor het vernetten van polyethyleen volgens de "b" -methode (vereenvoudigde formule: C2H4Si (OR)3).

De belangrijkste indicator voor de veiligheid van de pijpleiding en fittingen is een hygiënecertificaat. Alleen buizen en fittingen waarvoor dit certificaat beschikbaar is, zijn toegestaan ​​voor installatie in drinkwatertoevoersystemen.

Misvatting nummer 4: "Alleen in PEX-a-buizen is de mate van vernetting uniform over de dwarsdoorsnede, terwijl in andere leidingen de verknoping niet uniform is".

Het belangrijkste voordeel van verknoping met methode "a" is dat peroxiden worden toegevoegd aan het gesmolten polyethyleen voordat het in de buis wordt geëxtrudeerd, en verknoping van de buis, met de nodige aandacht voor de temperaturen en doseringen van peroxiden, uniform zal zijn.

Wanneer verknoopte polyetheenpijpleidingen niet massaal werden gebruikt, hadden verknopingen die de "b" - en "c" -methoden gebruikten een nadeel dat bestond uit ongelijkmatige verknoping langs de lengte en breedte van de pijpleiding. Toen de productie van buizen echter enkele kilometers per week bereikte, ontstond de vraag om de kwaliteit en de automatisering van dit soort verknopingen te verbeteren. De silaanmethode kan de pijpleiding gelijkmatig naaien, de juiste dosering reagentia kiezen, de temperatuur- en tijdparameters van de buisbehandeling nauwkeurig bijhouden, evenals katalysatoren (tin).

Bovendien verschilt de moderne methode van inbrengen van silaan van het origineel, als vroeger silaan werd toegevoegd aan de polyethyleensmelt tijdens extrusie (B-SIOPLAST-methode), wordt nu, in de regel, silaan vooraf gemengd met peroxide en wat polyethyleen en vervolgens toegevoegd aan de extruder in-monosil).

Planten die grote volumes pijpen produceerden, lang lang door vallen en opstaan, bereikten de ideale verknopingstechnologie, en de automatisering van de productie maakte het mogelijk om buizen met stabiele eigenschappen te produceren. Het probleem van ongelijke verknoping van de pijplijn blijft dus alleen in kleine, niet-geautomatiseerde productie.

Misvatting nummer 5: "PERT is een soort verknoopt polyethyleen en niet slechter voor prestaties."

Hittebestendig polyethyleen PERT is een relatief nieuw materiaal dat wordt gebruikt voor de productie van buizen. In tegenstelling tot conventioneel polyethyleen, waarin buteen als een copolymeer wordt gebruikt, is in een PERT copolymeer octeen (octyleen C8H16). Het octeenmolecuul heeft een uitgebreide en vertakte ruimtelijke structuur. Door de zijtakken van het hoofdpolymeer te vormen, creëert het copolymeer rondom de hoofdketen een gebied van ineengestrengelde copolymeerketens. Deze vertakkingen van naburige macromoleculen vormen een ruimtelijke koppeling niet vanwege de vorming van interatomaire bindingen zoals in PEX, maar vanwege de koppeling en verwevenheid van hun "vertakkingen"

Hittebestendig polyethyleen heeft een aantal eigenschappen van verknoopt polyethyleen: weerstand tegen hoge temperaturen en ultraviolette stralen. Dit materiaal heeft echter geen langetermijnresistentie tegen hoge temperaturen en druk en is ook minder zuurbestendig dan PEX. In Fig. 7 toont de grafieken van de sterkte op lange termijn van verknoopt polyethyleen PEX en polyethyleen PERT bij hoge temperatuur, genomen van GOST R 52134-2003 met verandering nummer 1. Zoals te zien is in de grafieken verliest vernet polyethyleen weinig sterkte in de tijd, zelfs bij hoge temperaturen. Tegelijkertijd is de grafiek van de daling in kracht eenvoudig en gemakkelijk voorspelbaar. In PERT heeft de grafiek een knik en bij hoge temperaturen treedt deze knik op na twee jaar gebruik. Het breekpunt wordt kritiek genoemd, wanneer dit punt wordt bereikt, begint het materiaal actief het verlies aan kracht te versnellen. Dit alles leidt ertoe dat de leiding die een kritiek punt heeft bereikt, zeer snel faalt.

Fig. 7. Referentie lange termijn sterktekrommen voor PEX-buizen (links) en PERT (rechts)

Bovendien heeft PERT vanwege het ontbreken van hechtingen tussen macromoleculen niet de eigenschappen van temperatuurgeheugen.

Misverstand nummer 6: "PEX-buis kan onvoorwaardelijk worden gebruikt voor radiatorverwarmingssystemen."

Toepassingsvoorwaarden van plastic en metalen kunststof pijpleidingen op het grondgebied van de Russische Federatie worden bepaald door GOST 52134-2003. Aangezien de sterkte van kunststof pijpleidingen merkbaar wordt beïnvloed door de tijd van blootstelling aan het koelmiddel met een bepaalde temperatuur, worden er klassen voor gebruik ingesteld (Tabel 2), die de aard van de invloed van bepaalde temperaturen op de pijp gedurende de gehele levenscyclus weerspiegelen.

Tabel 2. Werkingsklassen van polymeerpijplijnen

Zuurstofdoorlaatbaarheid van leidingen Pex, PP

Goed de hele dag! Zeer geïnteresseerd in de leden van het Forum met betrekking tot het gebruik van Pex (b) polyethyleen buizen bij het verwarmen van een privéwoning (radiatoren en vloerverwarming). Is de zuurstofbarrière echt noodzakelijk (naar uw mening), zoals de fabrikanten schrijven, behalve voor birpex (hij overweegt ! Maak verwarring in de bijna rijpe oplossing.) Interessante mening over de Pex-buizen van degenen die ze tegenkwamen (installatie of gebruiker)

Het is allemaal onzin. Fabrikanten van marketingmateriaal. Goed gedaan Rehau, ze maken een pijp voor 30 cent en verkopen voor $ 5, maar de naam en de zuurstofdichte laag. Je zou kunnen denken dat je een vacuüm hebt in het systeem, waar zuurstof uit de lucht wordt aangezogen.

Zoals ik je begrijp, gebruik single-layer Pex en stoom geen zuurstofdichtheid (veel goedkoper). Bedankt. In mijn geval is de keuze tussen Pex of Pex-evon-Pex (5 lagen, inclusief tussenlagen)

Regelgevende documentatie vereist duidelijk het gebruik in centrale verwarmingsbuizen met een zuurstofdichte laag.

Als je in je huis bent - doe wat je wilt.

SNIP 2.04.05-91 met wijziging nr. 1, goedgekeurd door het decreet van het Staatsbouwcomité van Rusland van 21 januari 1994 Nr. 18-3 en amendement 2, goedgekeurd door de Resolutie van het Staatsbouwcomité van Rusland van 15 mei 1997 Nr. 18-11.

3,22 *. Pijpleidingen van het verwarmingssysteem, warmtetoevoer van luchtverwarmers en waterverwarmingstoestellen van ventilatiesystemen, airconditioning, luchtdouches en luchtgordijngordijnen (hierna: pijpleidingen van verwarmingssystemen) moeten zijn ontworpen uit stalen, koperen, koperen leidingen, hittebestendige buizen gemaakt van polymere materialen (inclusief metaalpolymeer) toegestaan voor gebruik in de bouw. Compleet met kunststofbuizen moeten worden gebruikt fittingen en producten die overeenkomen met het type buizen dat wordt gebruikt.
Kenmerken van stalen buizen worden gegeven in de verplichte bijlage 13 en pijpen van polymere materialen - in de aanbevolen bijlage 25 *.
Pijpen van polymere materialen die worden gebruikt in verwarmingssystemen, samen met metalen buizen of met apparatuur en uitrusting, inclusief verwarmingssystemen voor buiten die beperkingen hebben op het gehalte aan opgeloste zuurstof in het koelmiddel, moeten een anti-diffuse laag hebben.

PERT pijp. Een zuurstofbarrière nodig of niet?

We hebben allemaal gehoord dat er gewoon pijpen zijn, maar er zijn pijpen met zuurstofbarrière (met aspiratie en belang van stem in uitspraak, niets anders!), Inclusief PERT-pijp. Uit de naam, in het algemeen, is het meteen duidelijk dat het kenmerk van dergelijke buizen is dat er minder zuurstof in dringt.

Maar hier is het interessant... En wat zal er gebeuren als hij erin ingaat? En hoeveel kan het op een moment krijgen ?! Wat in godsnaam, doe het dan.

Uiteindelijk, als zo'n situatie zich heeft voorgedaan - rennen we zonder achteruit te kijken, met het gooien van slippers, of alles is omkeerbaar.

Maar in werkelijkheid drinken we koud water, kalmeren: er gebeurt niets.

Van het woord - "in het algemeen."

Alleen omdat het bij verwarmings-, watervoorziening- en vloerverwarmingssystemen altijd is, ongeacht van welk polymeermateriaal ze zijn gemaakt, zijn er automatische ontluchtingskleppen aanwezig en bij geavanceerde systemen zijn er afscheiders (apparaten die zuurstof uit het koelmiddel verwijderen). Zij, deze hulpeloze assistenten in hun onzichtbare uiterlijk, maar zo nuttig werk, doven onophoudelijk overtollige zuurstof af zodat het systeem er niet mee verzadigd is.

Hoeveel kost het daar, vraagt ​​de nieuwsgierige lezer.

PERT doordringt zo weinig zuurstof door de leidingen dat de invloed ervan absoluut onbeduidend is. En het belangrijkste is dat een gerespecteerd (persoonlijk door ons) bedrijf - de fabrikant van PE-xa-buizen - een volledig wetenschappelijk onderzoek heeft uitgevoerd naar de plaatsen van zuurstofpenetratie en ontdekte als resultaat van hun onderzoek:

- 4% zuurstof komt het systeem binnen via leidingen;

- 96% via schroefdraadverbindingen.

Ik bekraste het kantoor met mijn vindingrijke jaarlijkse turnip-winst en publiceerde de gegevens niet, omdat het winstgevender is voor elke verkoper, of het nu prachtig een verkoper wordt genoemd, een verkoper, geen ophaalhandelaar, om een ​​orde van grootte duurder dan zijn DIRT-pijp te bekleden en te verkopen dan te vertellen overbetalingen - dat is echt - voor de lucht. Welnu, preciezer: voor bescherming tegen hem.

Wat te doen?

Doe niets, slaap goed. Maak een wandeling. Adem de frisse lucht in. Geniet van de natuur, jezelf en de wereld om je heen.

Het leven is te kort om onnodig weinig aandacht te besteden aan onnodige kleine dingen.

Zoals bijvoorbeeld als zuurstofbarrière. Bent u het ermee eens dat het geen zin heeft om te veel te betalen? Daarna gaan jij en wij langs de weg op de link klikken en een dergelijke pijp nemen.