PFA এর আণবিক ওজন বন্টন কি গরম হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড বাষ্পের হিটারের প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে?

গরম হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড বাষ্প (100-130 ডিগ্রি , 50-100% ঘনত্ব) ফ্লুরোপলিমার হিটারগুলির জন্য সবচেয়ে চাহিদাপূর্ণ অবস্থাগুলির মধ্যে একটি। PFA হল HF পরিষেবার জন্য পছন্দের উপাদান, তবুও এর প্রতিরোধ ক্ষমতা আণবিক ওজন বন্টন (MWD) এর সাথে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। সংকীর্ণ MWD (পলিডিসপারসিটি ইনডেক্স, PDI=Mw/Mn, 2.0–2.5) এবং উচ্চ ওজনের গড় আণবিক ওজন (Mw > 300,000 g/mol) সহ PFA রেজিনগুলি HF বাষ্পে 2-4 গুণ বেশি আয়ু দেখায় যা বিস্তৃত MWD বা কম MWD সঙ্গে সাধারণ PFA থেকে 2-4 গুণ বেশি। সংকীর্ণ, উচ্চ-মেগাওয়াট বিতরণ চেইন প্রান্তের সংখ্যা হ্রাস করে (যেখানে HF আক্রমণ শুরু হয়) এবং আরও সংগঠিত নিরাকার পর্যায়ের দিকে নিয়ে যায় যা প্রবেশকে বাধা দেয়। সমালোচনামূলক HF বাষ্প পরিষেবার জন্য, MWD স্পেসিফিকেশন দ্বারা দেওয়ালের বেধের স্পেসিফিকেশন PFA-এর মতোই গুরুত্বপূর্ণ।

MWD এবং HF আক্রমণ প্রক্রিয়া:
হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড দুটি উপায়ে পিএফএ ধ্বংস করে। প্রথমটি হল চেইন এন্ডের আক্রমণ। এইচএফ অণুগুলি কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের শেষ গোষ্ঠীর (-COOH) সাথে বিক্রিয়া করে যা উত্পাদনের অবশিষ্টাংশ হিসাবে অবশিষ্ট থাকে। প্রতিটি পলিমার অণুর দুটি প্রান্ত থাকে। একটি কম-মেগাওয়াট রজন (Mw=150,000) একটি উচ্চ-Mw রেজিনের (Mw=300,000) তুলনায় প্রতি কেজিতে দ্বিগুণ চেইন এন্ড থাকে। আরো চেইন শেষ মানে HF এর জন্য এটি শুরু করার জন্য আরো বেশি এলাকা। উপরন্তু, বিক্রিয়াটি -সিওএফ (কার্বনাইল ফ্লোরাইড) এবং জল তৈরি করে, যা আরও ভাঙ্গনকে অনুঘটক করে। সংকীর্ণ MWD (সমস্ত চেইনের তুলনীয় দৈর্ঘ্য) খুব সংক্ষিপ্ত চেইনের লেজ (Mw <50,000) কম করে যা সবচেয়ে বেশি সংবেদনশীল। এই ছোট চেইনে চেইন প্রান্তের সর্বোচ্চ ঘনত্ব থাকে এবং পলিমার থেকে ছড়িয়ে পড়ে মাইক্রোভয়েড তৈরি করে যা পারমিয়েশন চ্যানেলে পরিণত হয়।

দ্বিতীয় পথটি নিরাকার ফেজ অনুপ্রবেশ। এইচএফ বাষ্প স্ফটিকগুলির মধ্যে নিরাকার অঞ্চলের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে। এর মানে হল যে উচ্চ-মেগাওয়াট পিএফএ-তে নিরাকার পর্যায়টি আরও জটিল এবং তাই প্রসারণ পথটি আরও কঠিন। 70% HF বাষ্পে 110 ডিগ্রীতে অনুপ্রবেশের পরীক্ষা উচ্চ-Mw সংকীর্ণ-MWD PFA (Mw=350,000, PDI{13}}) এর জন্য একটি 2 মিমি প্রাচীরের জন্য 0.15-0.25 g/m2-দিনের অনুপ্রবেশের হার নির্দেশ করে৷ স্ট্যান্ডার্ড PFA (Mw=200,000, PDI=3.8) এর অনুপ্রবেশের হার 0.40-0.70 g/m2/day-2-3x। প্রচলিত PFA-তে 2-3× বেশি এইচএফ রয়েছে যা 5000 ঘণ্টার মধ্যে ধাতব কোরে পৌঁছে যা দ্রুত ক্ষয় ঘটায়।

MWD পরামিতি এবং HF প্রতিরোধ ক্ষমতা
PFA গ্রেড Mw (kDa) Mn (kDa) PDI (Mw/Mn) HF পারমিয়েশন রেট (g/m²·day, 110 ডিগ্রি, 2 mm) টাইম টু কোর ক্ষয় (ঘন্টা, 110 ডিগ্রি , 70% HF) আপেক্ষিক জীবন নিম্ন মেগাওয়াট, বিস্তৃত 150 45 3.3 0.55, 0.85 2,{0}},{5}},{0}}}} (সাধারণ উদ্দেশ্য) 200 55 3.6 0.40–{10}},000–5,000 1.5×
উচ্চ মেগাওয়াট, স্বাভাবিক বিতরণ 280 80 3.5 0.30-0.50 4,500-7,000 2.0x
উচ্চ মেগাওয়াট, সরু 320 140 2.3 0.18–0.28 7,000–10,000 3.0× আল্ট্রা-উচ্চ মেগাওয়াট, সরু 400 180 2.2 0.12–0.20 9,000–12,000 4.0×
কম মেগাওয়াট, সংকীর্ণ (অস্বাভাবিক) 170 80 2.1 0.45–0.65 3,500–5,000 1.8× (কম মেগাওয়াট সত্ত্বেও চমৎকার)
The statistics indicate that PDI (narrowness) is equally essential as Mw. The resin with a low Mw and tight distribution (PDI=2.1) is preferable to the resin with a high Mw and broad distribution (PDI=3.6). For HF vapour service, minimum Mw (>250 kDa) এবং সর্বোচ্চ PDI (<2.5) need to be specified.

HF দ্বারা সেমিকন্ডাক্টর এচিং এর ক্ষেত্রের প্রমাণ
আমরা 18 মাস ধরে ওয়েফার টেক্সচারিংয়ের জন্য 120 ডিগ্রিতে 100% HF বাষ্প ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব-এ তিনটি PFA হিটার গ্রেড পরীক্ষা করেছি। গ্রেড A (সাধারণ PFA, Mw=210 kDa, PDI=3.7): গড় জীবনকাল 4200 ঘন্টা। গ্রেড বি (উচ্চ মেগাওয়াট, PDI=3.2) ​​গড় জীবন 6800 ঘন্টা। গ্রেড সি (সংকীর্ণ MWD, Mw=330 kDa, PDI=2.2): 9,500 ঘন্টা গড় জীবন। সংকীর্ণ-MWD হিটারগুলিও সারফেস হোয়াইনিং (HF অ্যাটাক) কমিয়েছিল এবং সারাজীবনের জন্য 500 MΩ-এর উপরে ইনসুলেশন রেজিস্ট্যান্স রাখতে সক্ষম হয়েছিল যেখানে গ্রেড A হিটারগুলি 3000 ঘণ্টার পরে 100 MΩ-এর নিচে ছিল। সমস্ত এইচএফ বাষ্প হিটারের জন্য সি গ্রেড থেকে স্ট্যান্ডার্ডাইজড ফ্যাব, প্রতিস্থাপনের ফ্রিকোয়েন্সি 60% হ্রাস।

HF বাষ্প পরিষেবা নির্দিষ্টকরণ
গরম এইচএফ বাষ্পের জন্য পিএফএ হিটারগুলি নির্দিষ্ট করার সময়, নিম্নলিখিত স্পেসিফিকেশনগুলি সংগ্রহের নথিতে অন্তর্ভুক্ত করা উচিত:

পলিমার: পারফ্লুরোরালকক্সি (পিএফএ) - একা ভার্জিন রজন (কোনও পুনঃপ্রক্রিয়াজাত সামগ্রী নেই)

Weight-average molecular weight (Mw): min. 250,000 g/mol (ideally >300,000)

পলিডিসপারসিটি সূচক (PDI=Mw/Mn): সর্বোচ্চ. 2.8 (আদর্শভাবে<2.5)

পরীক্ষা পদ্ধতি: জেল পারমিয়েশন ক্রোমাটোগ্রাফি (GPC)ASTM D6579

সার্টিফিকেশন: সরবরাহকারীকে ব্যবহার করা প্রতিটি রজন লটের জন্য GPC ক্রোমাটোগ্রাম এবং আনুমানিক Mw, Mn, PDI দিতে হবে

আপনি এটি অনুমোদন করার আগে, রজন শংসাপত্রের একটি নমুনা জন্য হিটার নির্মাতাকে জিজ্ঞাসা করুন। PFA বিক্রেতাদের কাছ থেকে অনেক গ্রেড পাওয়া যায়; সাধারণ অর্থনৈতিক গ্রেড (PDI > 3.5) HF বাষ্পের জন্য উপযুক্ত নয়। প্রিমিয়াম ন্যারো-MWD গ্রেড সাধারণত 15-25% বেশি ব্যয়বহুল, কিন্তু এর আয়ু 2-3× দীর্ঘ, এটি 2,000-এর বেশি বার্ষিক চলমান ঘণ্টার যেকোনো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য লাভজনক করে তোলে।

Monitor insulation resistance monthly for existing heaters in HF vapour service where MWD is unknown. A broad-MWD or low-Mw material is characterised by a slow drop from >1,000 MΩ থেকে<100 MΩ over 3-6 months. Next scheduled outage: replace with narrow-MWD spec

উপসংহার সংকীর্ণ MWD উল্লেখযোগ্যভাবে HF বাষ্প প্রতিরোধের উন্নতি করে
PFA এর আণবিক ওজন বন্টন গরম হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড বাষ্পের জন্য হিটারের প্রতিরোধকে সরাসরি প্রভাবিত করে। সংকীর্ণ বন্টন (PDI < 2.5) এবং উচ্চ ওজন-গড় আণবিক ওজন (Mw > 250 kDa) শৃঙ্খলকে হ্রাস করে-অন্তিম ঘনত্ব এবং আরও কঠিন নিরাকার পর্যায় প্রবর্তন করে, যার ফলে প্রচলিত PFA থেকে 2-3× HF ব্যাপ্তিযোগ্যতা হ্রাস পায়। গুরুত্বপূর্ণ HF বাষ্প পরিষেবার জন্য (সেমিকন্ডাক্টর, রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ, ফার্মাসিউটিক্যাল) MWD প্যারামিটার সংজ্ঞায়িত করা গুরুত্বপূর্ণ। সংকীর্ণ-MWD PFA 12-24 মাসের জন্য সহ্য করবে, তবে সাধারণ বাণিজ্যিক PFA (PDI > 3.5, Mw <220 kDa) প্রথম দিকে ব্যর্থ হবে, সাধারণত 3-6 মাসের মধ্যে। শ্রম এবং প্রতিস্থাপনের ডাউনটাইমের তুলনায় উপাদানটির জন্য প্রিমিয়াম খরচ কম। হিটার সরবরাহকারীদের দ্বারা প্রকৌশলীদের কাছে GPC ডেটা পাঠানোর প্রয়োজন হবে। যদি প্রদানকারী MWD ডেটা তৈরি করতে না পারে তবে এটি একটি ভাল বাজি যে কমোডিটি গ্রেড PFA ব্যবহার করা হচ্ছে যা HF বাষ্পের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয় না। উৎস অন্য সরবরাহকারী. গরম HF, আণবিক নকশা ভাগ্য হয়. উচ্চ Mw নির্দিষ্ট করুন, সংকীর্ণ উল্লেখ করুন, সার্টিফিকেশন নির্দিষ্ট করুন আপনি রক্ষণাবেক্ষণ সময়সূচী এর জন্য আপনাকে ধন্যবাদ জানাবে।