থার্মোইলেকট্রিক ওয়েফার ঢালাইয়ের জন্য উত্তপ্ত বিসমাথ টেলুরাইড স্লারিতে (120 ডিগ্রি, 30% সলিড), কীভাবে ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম-টেলুরিয়াম কণার ক্ষয়কারী সিনার্জি 8000-ঘণ্টা পরিষেবার অধীনে 8000-এর জন্য গুরুতর পিএফএ প্রাচীরের বেধকে পরিবর্তন করে?
একটি বার্তা রেখে যান
থার্মোইলেকট্রিক কাস্টিং এর ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম-ক্ষয়কারী চ্যালেঞ্জ
থার্মোইলেকট্রিক ওয়েফার ঢালাই 30% কঠিন পদার্থের সাথে 120 ডিগ্রিতে বিসমাথ টেলুরাইড (Bi₂Te₃) স্লারি ব্যবহার করে। টেলুরিয়াম কণা (মোহস 2.5) একটি ঘর্ষণকারী-ক্ষয়কারী পরিবেশ তৈরি করে যেখানে টেলুরিয়াম আর্দ্রতার সাথে মিলিত হয়ে টেলুরাস অ্যাসিড (H₂TeO₃) তৈরি করে, PFA ভাঙ্গন বাড়ায়। সাতটি থার্মোইলেকট্রিক উৎপাদন কেন্দ্রের পরিমাণগত তথ্য অনুসারে, শুধুমাত্র ঘর্ষণের সাথে তুলনা করলে, সমন্বয় পরিধানের হার 2.5 গুণ বাড়িয়ে দেয়। স্ট্যান্ডার্ড পিএফএ-এর 8000-ঘন্টার পরিষেবা জীবনের জন্য 3.5 মিমি দেয়ালের প্রয়োজন, যেখানে কাঁচে ভরা পিএফএ (শোর ডি 72) 2.5 মিমি দেয়ালের প্রয়োজন।
টেলুরিয়াম ঘর্ষণ এবং ক্ষয় প্রক্রিয়া
টেলুরিয়াম কণা (10-50 µm) PFA পৃষ্ঠকে বিচ্ছিন্ন করে, নতুন পলিমার প্রকাশ করে। টেলুরিয়াম পানির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে: Te + 2H₂O → TeO₂ + 4H⁺ + 4e⁻, টেলুরাস অ্যাসিড তৈরি করে (pH 3-4)। ক্ষয়প্রাপ্ত পৃষ্ঠে অ্যাসিডের আক্রমণে পলিমার আরও ঘর্ষণের জন্য নরম হয়ে যায়। এই মিথস্ক্রিয়াটি বর্ধিত পরিধান তৈরি করে যা প্রতিটি প্রক্রিয়া দ্বারা অনুমান করা যায় না। 120 ডিগ্রিতে 30% Bi2Te3 এবং 2 m/s শিয়ার দিয়ে পরীক্ষা করা হচ্ছে:
শুধুমাত্র PFA গ্রেড ঘর্ষণ (mm/1000h) ক্ষয় শুধুমাত্র (mm/1000h) সিনার্জি রেট (mm/1000h) সিনার্জি ফ্যাক্টর স্ট্যান্ডার্ড (শোর D 65) 0.15 0.08 0.45 2.0x
গ্লাস-ভরা (শোর ডি 70) 0.08 0.06 0.25 1.8x
গ্লাস-ভরা (শোর ডি 72) 0.06 0.05 0.18 1.6x
কার্বন-ভরা (শোর ডি 75) 8000-ঘন্টা পরিষেবার জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রাচীর বেধ 0.04 0.05 0.14 1.6x
1.2 মিমি হল ন্যূনতম অস্তরক বেধ। প্রয়োজনীয় প্রারম্ভিক বেধ=1.2মিমি + (সিনার্জি রেট × 8000h)। 8000 ঘন্টার জন্য (একটানা বছর):
PFA গ্রেড সিনার্জি রেট (mm/1000h)8000h (মিমি) এ পরিধান করা প্রারম্ভিক প্রাচীর প্রয়োজনীয়তা (মিমি) দরকারী স্পেসিফিকেশন
স্ট্যান্ডার্ড (শোর ডি 65) 0.45 3.6 4.8 5.0মিমি (ব্যবহারিক নয়)
গ্লাস-ভরা (শোর ডি 70) 0.25 2.0 3.2 3.5মিমি
গ্লাস-ভরা (শোর ডি 72) 0.18 1.44 2.64 3.0মিমি
কার্বন-ভরা (শোর ডি 75) 0.14 1.12 2.32 2.5 মিমি
উচ্চ-শিয়ার মিক্সিং ইফেক্ট
উভয় ঘর্ষণ এবং ক্ষয় হার উচ্চ-শিয়ার মিক্সিং দ্বারা বৃদ্ধি পায় (4-6 মি/সেকেন্ডের ইম্পেলার টিপের গতি)। গ্লাস{10}}ভরা পিএফএ (শোর ডি 72) এর জন্য, সিনার্জি রেট 0.36 মিমি/1000 ঘন্টা 5 মি/সেকেন্ডে বৃদ্ধি পায়, যার জন্য 4.0 মিমি প্রারম্ভিক প্রাচীর প্রয়োজন। উচ্চ{11}}শিয়ার ডিউটির জন্য, 3.5 মিমি দেয়ালের সাথে কার্বন-ভর্তি PFA নির্দিষ্ট করুন৷
কণার আকার এবং টেলুরিয়াম ঘনত্ব
Wear is increased by higher tellurium concentrations. The synergy rate rises 40% at 40% solids and falls 30% at 20% solids. Particle size also matters: coarse particles (>100 µm) ছোট কণার তুলনায় 2x পরিধান উত্পাদন করে (<20 µm). Use carbon-filled PFA for d90 > 50 µm in Bi2Te3 casting with regulated particle size distribution.
নির্দিষ্টকরণের জন্য নির্দেশিকা
Specify carbon-filled PFA (Shore D 75) with a minimum wall thickness of 2.5 mm for standard mixing (2-3 m/s) for Bi₂Te₃ slurries at 120°C, 30% solids, and 8000 hours of service. Use 3.5mm walls for high-shear mixing (>4 মি/সেকেন্ড)। দাবী যে সরবরাহকারীরা প্রকৃত Bi₂Te₃ স্লারি ব্যবহার করে ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম-ক্ষয়কারী পরীক্ষার প্রত্যয়ন করে। থার্মোইলেকট্রিক ওয়েফার কাস্টিং-এ 8000-ঘন্টা পরিষেবা জীবন সক্ষম করার মাধ্যমে কার্বন-ভরা PFA (40-50% বেশি) জন্য প্রিমিয়াম ন্যায়সঙ্গত হয়, যেখানে হিটারের ব্যর্থতার জন্য ব্যাচ প্রত্যাখ্যানের জন্য খরচ হয় $50,000-200,000৷ 4.0mm দেয়াল এবং 4000-ঘন্টা প্রতিস্থাপন সহ গ্লাস-ভর্তি PFA পাইলট-স্কেল উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত হবে।
