PTFE er konungur non-líms, en það er hitaeinangrunarefni. Diamond-Like Carbon (DLC) er nýrri flokkur húðunar sem er einnig slétt og -viðloðunarlítil, en samt leiðir það hita í stigum sem nálgast málma. Fyrir upphitunarplötu sem þarf samtímis að flytja hita á skilvirkan hátt og standast slit eða festingu, tákna þessar tvær húðunaraðferðir í grundvallaratriðum mismunandi hitauppstreymi: önnur setur einangrun í forgang, hin setur hröð orkuskipti í forgang.
Hitaleiðni andstæða milli DLC og PTFE á plötum
Samanburðurinn á milli DLC húðunar og PTFE hitaleiðniplötuafkasta hefst með áberandi tölulegu bili. PTFE sýnir mjög lága hitaleiðni, um það bil 0,25 W/m·K, sem gerir það að einum áhrifaríkasta fjölliða hitaeinangrunarefninu sem notað er í iðnaðarumhverfi. Þessi litla leiðni er gagnleg í tæringarþol og efnaeinangrun, en hún kynnir mælanlega hitahindrun á yfirborði plötunnar.
Demantur-Eins og kolefni (DLC), hins vegar, sýnir hitaleiðnisvið sem er um það bil 100–500 W/m·K, allt eftir útfellingaraðferð, sp³ bindiinnihaldi og örbyggingu. Þetta setur DLC í sama víðtæka hitauppstreymi og sumir málmar, og í vissum tilfellum nálgast eða fara yfir undirlag sem byggir á stáli-.
Í hagnýtri plötuhönnunarskilmálum er DLC varmahraðbraut þar sem PTFE er moldarvegur.
Vélbúnaður hitaflutnings í DLC húðun
DLC er myndlaust kolefnisefni með verulegu broti af demants-eins og sp³ tengjum. Hiti fer fyrst og fremst í gegnum grindar titring (fónón), sem gerir skilvirkan orkuflutning í gegnum húðunarlagið. Þétt atómbyggingin dregur úr dreifingaráhrifum, sem gerir varmaorku kleift að dreifast hratt yfir húðaða yfirborðið.
Vegna þess að húðunin er venjulega borin á við lágt útfellingarhitastig með því að nota plasma-studd gufuútfellingarferla, er undirliggjandi nákvæmni-stálplatan ekki varmabrengluð við notkun. Þetta gerir það að verkum að yfirborðsrúmfræði með mikilli-nákvæmni er varðveitt á sama tíma og bæði yfirborðshörku og varmaflutningsgeta uppfærð.
PTFE, aftur á móti, byggir á langri-keðju fjölliða uppbyggingu sem í eðli sínu dreifir titringsorku, takmarkar verulega varmaflutning og styrkir hlutverk þess sem varmahindrun frekar en leiðara.
Hagnýtar afleiðingar fyrir upphitunarplötur
DLC-húðuð plata kynnir lágmarks viðbótar hitauppstreymi við yfirborðsviðmótið. Þetta gerir:
Hraðari viðbrögð við hitauppstreymi
Jafnari dreifing yfirborðshita
Minni hitatöf á milli hitarakjarna og viðmóts vinnustykkis
Á sama tíma veitir DLC óvenjulega vélræna eiginleika, þar á meðal hörkugildi sem fara oft yfir 2000 Vickers og mjög lágan núningsstuðul. Þessi samsetning er sérstaklega dýrmæt í háhraða plötukerfum þar sem rennandi snerting, núningi eða hluti sem festist myndi annars skerða frammistöðu.
PTFE húðun virkar sem einangrandi lag, þótt hún sé mjög áhrifarík í efnaþol og hegðun sem ekki-límar við. Í háhitaflæðiskerfum getur þessi einangrun dregið úr viðbragðshraða og aukið hitastig yfir yfirborðið.
Frammistöðuskipti-á milli DLC og PTFE
Verkfræðiviðskiptin-á milli þessara tveggja efna takmarkast ekki við varmaleiðni eingöngu. DLC húðun er verulega þynnri, venjulega mæld í míkronum, og er dýrara í notkun. Efnaþol þeirra er sterkt en ekki jafngilt PTFE í mjög ætandi umhverfi eins og sterkum sýrum eða flúoruðum efnafræðilegum efnum.
PTFE veitir aftur á móti nánast-alhliða efnafræðilega tregðu og helst stöðugt í fjölbreyttara úrvali árásargjarnra miðla, þó á kostnað hitauppstreymis og vélrænnar hörku.
Umsóknarsamhengi í iðnaðarplötum
DLC húðun er oftast valin fyrir:
Hálfleiðara oblátur chucks
Nákvæmar varmavinnsluplötur
Há-hjólakerfi sem krefjast hraðs hitaflutnings
Notaðu-mikilvægt,-mengunarumhverfi
PTFE er áfram ráðandi í:
Sterkt efnavinnsluumhverfi
Forrit til að vernda-gróður
Ætandi dýfingarkerfi
Lítið-til-í meðallagi hitaflæðisaðgerðir
Niðurstaða
Samanburður á DLC húðun á móti PTFE varmaleiðniplötu á frammistöðu sýnir skýra skiptingu: DLC fórnar sumu af endanlegri efnaóvirkni PTFE í skiptum fyrir óvenjulega hitaleiðni og yfirborðshörku. Þetta gerir DLC að yfirburða vali í forritum þar sem hitaflæði, nákvæmni hitastýring og slitþol eru ráðandi skorður.
Niðurstaðan er grundvallarbreyting í plötuverkfræðiheimspeki: frá efnafræðilega óvirkri einangrun í átt að virkri verkfræðilegri varmaskiptingu.
Fullkomnasta húðunin rennur að lokum saman að einu markmiði-sem skilar hita til ferlisins eins fljótt og nákvæmlega og það er myndað.
