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    復合纖維材料開啟高端微波化學儀器的新時代
    2013-06-28
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            復合材料是指由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的材料,在性能上互相取長補短,產生協同效應,使材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合纖維材料的出現堪稱材料史上的一次革命。由于復合纖維材料具有高強質輕、耐高溫、耐疲勞、優良的減振性、耐化學腐蝕和熱膨脹系數小等特點,廣泛應用于航空航天、現代工業、體育器材等領域,特別在近幾年更是得到了飛速發展。
            目前,微波化學儀器已成為分析化學、材料科學等應用領域中一種高效的樣品前處理和制備設備,然而反應容器的材質直接決定儀器承受高溫、高壓的性能。市場上流行的微波消解儀通常采用PTFE、PFA以及TFM加工成消解內罐,高端產品更青睞于TFM材質用作消解內罐(最高耐溫315℃,最大承受壓力12MPa),因此消解外罐的各項性能成為儀器發展和技術創新的“瓶頸”。早期的聚砜(PSF)或聚苯硫醚(PPS)消解外罐普遍用在普及型和低端微波消解儀上,但在使用過程中因反應條件或機械損傷很容易造成消解罐發生酸腐蝕、變形、產生裂縫,甚至爆裂,現在中高端微波消解儀中已很難見到了。大約在2005年初,國內一代微波消解系統逐漸采用耐高溫、高壓,尺寸穩定性以及良好耐化學性的聚醚醚酮(PEEK)設計制造壓力反應罐外罐,其使用壽命和安全性得到大幅提高。隨著用戶對微波反應的要求提高(反應溫度高于250℃,反應壓力高達4MPa,反應罐體耐壓能力超過6MPa),PEEK本身耐酸性差,使用過程中酸霧慢慢滲透到內壁深處,使內壁質地變松,失去強度,在高壓工作下會碎裂成片狀,從而大大降低了儀器設備的安全性能和提升了運行維護的成本。
            上海新儀公司對目前市場上已有的國外高端產品經過長時間的市場調研,虛心拜會大量先進材料研發專家,攻克多重技術難關后自主開發出全封閉防腐超強復合纖維材料,在2008奧運年一舉消除外罐材料的“瓶頸”,奠定開發高端微波化學儀器的技術基礎。新型復合纖維材料外罐采用纖維一體化纏繞并外裹PFA材料工藝制作而成,強度高(80MPa)、耐高溫(400℃)、質量輕巧和極低的熱膨脹系數,耐受各種酸堿、有機溶劑,由于全封閉防腐技術的應用克服了國外同類現有產品的怕水或水蒸氣浸蝕、不耐腐蝕等缺點。復合纖維材料的抗疲勞強度為其抗拉強度的60%左右,即使因疲勞斷裂也是從基體開始,逐漸擴展到纖維和基體的界面上。因此,具備破壞前的預兆,可以及時檢查發現,材料壽命比一般金屬的長數倍。同時,復合纖維材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維,當用這種材料制成的外罐即便因反應產生爆炸也能在極短時間內將載荷重新分配并傳遞到未破壞的纖維上,故整個外罐不至于在短時間內喪失承載能力,其安全性能超越目前已知的所有高分子工程塑料。經實際產品測驗結果表明,爆不破炸不裂撕不碎的復合纖維材料外罐完全消除橫向炸裂的可能,安全系數大大超過目前市場通用的有機改性PEEK材料。

            MDS-10高通量密閉微波消解·萃取·合成工作站和MASTER 40罐高通量密閉微波消解/萃取工作站均采用超高強度的復合纖維材料制成的外罐,同時配合專利的垂直爆破泄壓結構,從真正意義上實現了“垂直爆破”理論,杜絕了由于反應罐的橫向破裂造成儀器和人員傷害,極大限度地提高了操作人員的安全性,開啟了微波化學超高溫高壓的新時空。有關儀器詳情請瀏覽我公司網站:www.nichenyc.com.
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