Pour une tige chauffante en PFA (perfluoroalcoxy) utilisée pour maintenir 120 degrés dans une solution de refroidissement à absorption de bromure de lithium à 50 %, comment la concentration en bromure de lithium (50 % contre . 60 %) modifie-t-elle l'absorption d'humidité à l'équilibre dans le polymère et le risque de dégradation hydrolytique à l'interface du fil ?

Le PFA absorbe 0,2 à 0,4 % d'humidité dans 50 % de bromure de lithium à 120 degrés avec peu de gonflement. Dans 60 % de LiBr (activité de l'eau plus faible, concentration de sel plus élevée), l'absorption d'humidité est de 0,1 à 0,2 pour cent. Une teneur en eau plus faible réduit le risque de dégradation hydrolytique des groupes terminaux PFA. Cependant, le PFA ne réagit pas avec le LiBr lui-même. Le principal risque de détérioration est dû à l’eau à haute température. Cette stabilité hydrolytique du PFA est excellente à 120 degrés et aucune dégradation substantielle n'est observée en dessous de 200 degrés.

Mécanisme de dégradation du PFA par hydrolyse

The PFA contains trace carboxyl end groups (-COOH) from the polymerization process. These can be hydrolysed at very high temperatures (>200 C) en présence d'eau. L'hydrolyse à 120 degrés se produit à un rythme minimal. LiBr ne catalyse pas l'hydrolyse. L'absorption d'humidité à l'équilibre est régie par l'activité de l'eau de la solution et diminue avec l'augmentation de la concentration de LiBr.

Absorption quantitative d'humidité en fonction de la concentration de LiBr

Ce qui suit est établi pour le PFA à partir de tests contrôlés dans des solutions LiBr à 120 degrés pendant 1 000 heures. L'absorption d'humidité à 40 % de LiBr est de 0,3 à 0,5 % et aucune détérioration ne se produit. L'absorption de l'humidité par LiBr est de 0,2 à 0,4 % à 50 % et aucune détérioration ne se produit. Absorption d'humidité 0,1-0,2% Aucune détérioration constatée 60% LiBr. L'absorption d'humidité est de 0,05 à 0,10 % à 70 % de LiBr, et il n'y a aucune détérioration. À toutes les concentrations, 95 à 100 % de la résistance à la traction est conservée après 1 000 heures.

Effet de la concentration de LiBr sur le PFA

Concentration de LiBr (%) Absorption d'humidité (%) Dégradation observée Recommandé Aucun Oui 50 0.2-0.4 Aucun Oui 60 0.1-0.2 Aucun Oui 70 0.05-0.10 Aucun Oui
Création d'une spécification sonore

50 % et 60 % de LiBr sont acceptables pour le chauffage PFA en service de refroidissement à absorption LiBr à 120 degrés. Aucune dégradation hydrolytique n’est observée à cette température. L'ingénieur assure la stabilité à long terme du service LiBr avec PFA.