FFKM perflúórelastómer O-loði er dýr ekki einfaldlega vegna þess að þau eru „háþróaðari gummislagur“, heldur vegna þess að á hámarki virkisviðsins leysa þau samtímis þrjú vandamál sem venjuleg þéttunarmefi hafa erfitt með að leysa saman: sterka efnafræðilega óvirku, hár hitastigsheldni og lág útdráttarhlutfall. Fyrir viðskiptavini í hálfleiðarhringja-, sterkt rósinnu-, olíu- og gas- og hávaxtar klósskjöldumarkaðinum er gildi FFKM ekki O-hringur sjálft, heldur minnkað láð, minnkað mengun, minnkað stöðvunartími, minnkað miss á framleidslu og öryggi.

1. Hvað er FFKM: Nálægt kemur kemískri óvirku PTFE en viðheldur elástíkni gummis

FFKM er perflúoróelastómer – fullt flúróður elstómer / fullt flúróður gummí. Lykilhugmyndin er „fullt flúróður“: vetnisatóm í sameindakeðju viðskiptamálsins eru skipt út fyrir flúoratóm, sem myndar mjög flúróðan elstómer. Þessi breyting á uppbyggingu bætir miklu að því að efna- og hitastöðugleika, sem gefur efnum efnaóvirka eiginleika sem nálgast PTFE en viðheldur samt gummi-líkri elstöngu.

Á milli venjulegra fullt flúróðra kerfa getur FFKM verið samsett úr sameindum eins og tetravísflúoróetílen (TFE) og perflúormetíl víníl etíler (PMVE). Lýsingar á tengdum perflúoróelastómer efnum leggja líka áherslu á fullkomna flúrungu uppbyggingu og á þá eiginleika sem hún veitir, svo sem móttæki gegn rýmingu, hitaþol, lágt útgassing og önnur svipuð.

Þetta þýðir að munurinn á FFKM og venjulegum FKM-flúoróelastómer er ekki svo einfaldur og „háþróað útgáfa af sama efni.“ FKM er flúoróelastómer með háa ávöxtun, en FFKM hefur hærri flúorkvóta, er kemísk óvirkt og hefur mikla hitastöðugleika. Samanburður á efnum sýnir að FFKM hefur miklu hærri flúorkvót en venjulegt FKM, getur unnið við hitastig upp í um 325°C og hefur kemíska samhæfni sem nálgast þá á venjulegu PTFE.

2. Grunnvirði FFKM: Sterk móttæld áróðurs, hitamóttæld og lítil frádráttarefni

2.1 Sterk móttæld áróðurs: Geymir þéttunina við sterkar syror, amínur, lausnir og sterkt oxiderandi efni

Í efna-, hálfleiðara- (wet-process), olíu- og gas-, og önnur samsvarandi umhverfi er það sem þettir þettir þéttunarefni eru oftast settir á frammi ekki einnig efni heldur flókið umhverfi þar sem há hitastig, yfirþrýstingur, leysir, syrur og basar, oxidiðar og ferliðsaukaförur virka saman. Venjuleg NBR-, EPDM- og FKM-efni geta verið vel aðlöguð við eitt efni en þegar kemur fyrir blönduð efni og háhitastig með sterku oxidiðum umhverfi er líklegt að komist upp svellur, stífuging, sprungur og hröðuð samþrýstingarskilyrði.

Gildi FFKM liggur í miklu víðari efnaþolustig. FFKM-O-hringir eru lýst sem efni með hæsta vinnumáta hitastig, lægsta útloka- og dráttarstig á milli þéttunarefna og breiðasta efnaþolustig, sem gerir þá viðeigandi fyrir lykilforrit eins og framleiðslu hálfleiðarhringskorna og efnavélbúnað.

Fyrir viðskiptavini þýðir þetta: FFKM er ekki til þess að skipta út öllum gummíum, heldur til þess að veita miklu stærra öryggisbil í ástandi þar sem efni samhæfis við önnur efni er óviss eða kostnaður vegna mistaka er mjög háttur.

2.2 Háhitastöðugleiki: Geymir elástík, endurheimt þrýstifalls og þétunarkraft við háar hitastig

Hverfi O-hringjar er ekki "gummíhringur sem situr í rásinni", heldur byggir hann á elástískri endurheimt til þess að framleiða þétunarkraft áfram. Við hár hitastig hræðist molekúlufjórðungur gummís hröðum, netjaður uppbygging brist saman og þrýstifall endurheimt verður verra. Þegar þétunarkraftur minnkar getur þétunin missði áreiðanleika jafnvel þótt hún liti enn heil út.

Háhitastöðugleiki FFKM er markverður hærra en hjá flestum hefðbundnum elástómerum. Sumar FFKM-vörur eru lýst sem þær með bestu ástandi gegn samþrýstingi og besta háhitastöðugleikann meðal algengra elástómera, með hámarksstarfshita sem náir 320°C / 608°F. Aðrar FFKM-materjalar geta verið í notkun áfram á víðum hitasviði frá -40°C til +325°C, þar sem nákvæm gildið er háð samsetningunni.

FFKM „háhitastöðugleiki“ er því ekki aðeins um það að efnið smeltist ekki í stuttan tíma, heldur um að halda áfram notandi þéttunarkrafti undir samsettum starfsskilyrðum hárrar hitastig, sterks rýrnis og langvarandi samþrýstingar.

2.3 Lág útvegur, lág útgufun, lág deyfing: Raunverulegi ástæðan fyrir því að viðskiptavinir í hálfleiðaraðilamarkaðinum greiða fyrir FFKM

Hálfleiðistöðvumarkaðurinn notar FFKM ekki aðeins vegna þess að það er ámótsstöðugt við rós og háar hitastig — heldur frekar vegna þess að það getur minnkað hættu á saumningu. Framleiðsla á diskum er mjög viðkvæm fyrir járníona, hnitum, heildarorgáníska kolefnis (TOC), orgáníska lofthljóð og lekk á framleiðslulofti. Útdráttur, útgassing eða lofthljóðalekkur frá einum sælupunkti geta áhrifað ekki aðeins einn sælu, heldur einnig hreinleika disksins, framleiðsluárangurinn og virkni tæknisins samt með viðhaldsferlum.

Gögn tengd hálfleiðistöðvum sýna að FFKM er notað í tæknitækjum til framleiðslu disksins vegna framúrskarandi efnaámótsstöðugleika og hitastöðugleika við háar hitastig umkring 327°C, og vegna þess að vel samsett FFKM getur minnkað saumningu frá hnitum, útgassingu og járníonum/TOC-útdráttum, sem hjálpar til við að lægja hættu á saumningu disksins.

FFKM-vörur af Isolast-typu leggja áherslu á að vera hannaðar fyrir framenda hálfleiðistæðnaferli eins og setningu, rýðingu, ashingu/skriðun og íoninnsetningu; efnið leggur áherslu á hár hreinindi, lágan þátttöku deyfis, lágan metallaþátttöku, mjög lágan frádrátt og er framleitt og pakkað í hreinrúm af flokk 100 / ISO 5.

Í hálfleiðistæðnumálinu má samantaka viðskipta gildi FFKM þannig: færri deyfir, minni óhreinindi í rúminu, færri óáætluð bilun, og lægra líkur á brot á birtingum.

3. Af hverju er FFKM dýrt: efni, blöndun, ferli, staðfesting og gildi við skipti á hættu

3.1 Dýrt á fully fluorinated efnasamstæðunni sjálfri

Grundefni FFKM er hálflokkunarefni sem byggir á mjög flóraðum monómer og fullflóruðum polymeirakerfi. Fulla flórunin gefur ekki aðeins óvenjulega efnafræðilega óvirksleika og hitastöðugleika, heldur þýðir það einnig að efna kerfið sé flóknara en almennt framleidd gummiefnisgerðir. Þetta er ekki almennt framleitt almenn gummiefni, heldur litlum magni framleitt háteknaefni sem er átt við hámarkskröfur í notkunarskilyrðum.

Slík efni eru venjulega eingöngu notað þegar elástisk eiginleiki venjulegra elástómera geta ekki uppfyllt kröfur. Það er einnig viðurkennt að FFKM-samsetningar eru venjulega dýrari en skiptiefni, en aukin áreiðanleiki minnkar heildarkostnað á notkunum miklu, sérstaklega í tilvikum þar sem kostnaður vegna stöðvunar er mjög háttur.

3.2 Dýrt vegna þess að „sama nafn á FFKM, en samsetningin er algjörlega önnur"

FFKM er ekki eitt og sama efni, heldur fjölskyldu af efnum. Mótstaða gegn plösmu í hálfleiðurum, mótstaða gegn wet-process efnaefnum, sterkt mótstaða gegn amínum, mótstaða gegn steam, hágvæði í háum óþrýstingi og lág útdeild, mótstaða gegn olíu og gasi RGD (hratt gasuppsprettun) — hver vinnumáttur krefst mismunandi samsetningarhönnunar.

Framleiðendur FFKM sem miða að hálfleiðurum taka sérstaklega fram: Árangur FFKM breytist miklu eftir efnafræðinni og gæti minnkun á því að vefja fyrir myndun á vefjum krafist sérstakrar samsetningar. FFKM-vörur fyrir hálfleiður eru settar upp á mismunandi hátt eftir etunaraðferð, tegund plösmu, hitaferli og CMP / ECD / wet-etch og öðrum mismunandi ferlakombinatiónum.

Því er mikill magn „ósjáanlegs samsetningartækni“ innifalið í verði hægmarks FFKM:

3.3 Dýrt við hreinframleiðslu og lágan mengunstöðu

Rökfræðin að baki framleiðslu FFKM fyrir hálfleiðistöðvaiðju er önnur en fyrir venjulegar iðnaðarhringlaga þettur. Það snýst ekki aðeins um samræmi við skiptimál, stífni og sjónlega eiginleika — en einnig um stjórn á mengunaraðilum eins og röndum, járnjónum, útþýttum efnum, hreinleika pakka og samhæfni milli birtinga.

Slík vöruflokkun krefst oft sérstakrar blöndunar, myndgjörðar, eftirvinnslu, hreinsunar, steikunar, inspektsjónar og hreinra pakka. FFKM-vörur af PureFab-gerð segja að þettur þeirra séu framleiddar og pakkaðar í hreinrúm með flokkun 100 / ISO 5, með markmiði að tryggja hreinleika vörurnar.

Þessi hluti kostnaðar er réttlátur fyrir endanotanda: það sem viðskiptavinur í hálfleiðileiðarviðskiptum kaupir er ekki „einn O-hringur“, heldur lágmáttunarþætill sem getur komið inn í mikilvægt ferli.

3.4 Dýr á staðfestunarkerfi: Ekki bara að geta framleidd það, heldur að geta sannað að það sé áreiðanlegt

Hávís FFKM O-hringir þurfa oftast að fara í gegnum staðfestingu með langtíma samþrýstingarsetningu, efnaþvott, aldursbreytingu, útgöngu lofttegunda, lágan frádrátt, móttæld áhrif plösmu og stöðugleika mælinga og önnur próf. Í olíu- og gasviðinu krefst einnig prófunar á hratt losunargás (RGD).

Til dæmis er Kalrez 0090 lýst sem FFKM sem notað er í neðanjarðar- og undirvatnsbúnaði í olíu- og gasviðinu, t.d. kúluföltur, aðrir föltur og pakkarar; O-hringir þess hafa lokið strangum staðlaðum prófum eins og NORSOK M-710 þriðja aðila, án innri sprungu, holu eða blösungu.

Þetta sýnir að mjög mikill hluti kostnaðar við hágæða FFKM kemur frá: staðfestan efnaframleiðslu, fylgileiðslu á skiptum og stjórnanlegum hættu á misfalli.

4. Greining á atvinnusviðssituaðíum

4.1 Hálfleiðari: Kerna gildi FFKM er „róttöluvernd + plösmuvernd + lág áhrif á hreinleika“

O-hringir inni í hálfleiðarutstyrðum geta verið notaðir í viðbragðsgeimum, klappum, slitklöppum, inn- og útgöngum fyrir gas, lokunum á geimunum, gluggum fyrir endapunkt, tómrum tengingum, CMP, ECD, vökvaþrengingu, CMP/ECD, plösmu- og ALD-stöðum, og öðrum staðsetningum. Þessar þettugildi hlutir verða að standa upp á háar hitastig, tóma rýmd, plösmu, rótandi gos og vökvaefni, en þeir mega ekki verða upprunaleiki á óhreinindi.

Þegar viðskiptavinir á hálfleiðarviðskipta velja FFKM er það venjulega ekki vegna þess að FKM getur ekki alveg þettugilt, heldur vegna þess að FFKM er meira stöðugt í eftirtöldum ásökum:

Lágur innihaldur af útdráttarefnum: minnkar magn málmjóna, TOC og útdráttarefna sem komast í ferlið eða geiminn.

Lágt útgásun: minnkar flóðlega mengun við lágþrýstisferli við háar hitastig.

Lágt magn rafmagnsdeilis: minnkar líkurnar á deilingu deilis vegna brotts á þéttunarsvæði undir plösmumiljó.

Plösmuþol: hentar við etun, ashun, fjarlæg plösmuþreiningu og svipuð virk efni.

Langari viðhaldsbrú: minnkar tíðni opnings á rúmi, skiptingar, þreiningar, stillingar og endurstaðfestingar.

Lýsingar á PureFab-gerð FFKM fjalla sérstaklega um framendaferli eins og niðursafn, etun, ashun/afdrátt og ALD, og leggja áherslu á leiðandi hlutverk lágs rafmagnsdeilis, mjög lágra útflæðinga og stjórn á málmamengun til að lengja viðhaldsbrú og bæta útkomu.

Mælt er með því að setja þetta á eftirfarandi hátt í hvítar símar um hálfleiðara: gildi FFKM-ringsins takmarkast ekki við þéttun – það liggur einnig í því að hjálpa lykilferlum við að minnka uppruna fyrir saumun, lengja viðhaldsávísun tæknisins og bæta stöðugleika undir háum hitastigi, vacúum, plasma og mjög rýnandi efnaumhverfi.

4.2 Efnafræði: Kjarnagildi FFKM er „færri stöðvunir, færri lekkir, færri mistök við mat á samhæfni við efni“

Algengasta vandamálið í efnafræðilegum samhengjum er flókið efnaverð: sterkar syrur, sterkar basar, amínur, ketónir, esteri, aldehyðar, lausnir, oxídandi efni, gufu og heit vatn, ásamt blöndum. Margar tjáningar um tjáningu eru ekki vegna þess að efnið sé alveg óþolandi fyrir einhverju ákveðnu efni, heldur vegna þess að styrkur + blönduð efnaverð + þrýstispennu + tími virka saman til að magnfalda aldursbreytingu efnisins.

Gildi FFKM í efnafræði inniheldur:

• Lægri hætta á samhæfni efna vegna breytinga á efnaverði.
• Minnka lekna á pípum, klósum, reikniritum, flensum og vélarþéttunum.
• Minnka óáætlaða stöðun og afgerð.
• Halda áreiðanlegri þéttunarlíftíð í sterkt rýnandi efni undir háum hitastigi.
• Minnka umhverfisriska sem kemur vegna lekna á hættulegum efnum.

Er sérstaklega tekið fram að FFKM er hæft í mest kröfuþörfum notkunum, svo sem í hálfleiðrisskáldunarferli, efnafræðiferli og olíu- og gasvinnslu, og er hæft sem þéttunarefni fyrir efna- og petroefnafræðitæki sem eru útsett fyrir sterka rýnun, amínur og háhitastig.

Mælt er með því að setja þetta svona í hvítar skrár um efnafræði: í umhverfi með sterka rýnun, háu hitastig og blönduð efni veita FFKM-hringir breiðari kemískt samhæfisvið og staðfært þéttunarkraft, sem hjálpar við að minnka líkurnar á efna-lek, óáætlaða stöðun og atvik tengd lek.

4.3 Olía og gas og háþrýstisháværdigir klámur: Hjartan af gildi FFKM er „háþrýstingur, háhitastöðugleiki, róskaþol og áreiðanlegur hrattur þrýstingsfall“

Í olíu- og gasviðinu og í notkun háværdigra kláma er áhersla sérstaklega á öryggisbil. Þéttunarfimi geta verið útsett fyrir H₂S, CO₂, amínur, heitt olíu, steam, efni notað undir jarðar, háþrýstisgas og hitabreytingar. Í sérstökum tilvikum getur hrattur þrýstingsfall undir háþrýstisgasi valdið að gas sem er dælt inn í elástíska efnið dvelur þar og veldur innri sprungu, blösru eða skotlegum þrýstingsfalli (RGD / explosive decompression).

Gögn um Kalrez 0090 sýna að þessi FFKM er notaður í undirjarðar- og undirvatnsbúnaði fyrir olíu og gas, t.d. kúluklámur, aðrir klámur, þéttingar og undirjarðarverkfæri. Auk þess að hann er áreiðanlegur gegn RGD hefur hann einnig áhrifavarnir gegn yfir 1.800 mismunandi efnum og getur viðhalda virkni sinni í háþrýstis- og háhitamiljóum olíu- og gasviðsins.

Tilgreint er einnig að aukin olíuvinningur (EOR) leggur hærri kröfur til þéttunarmateriala varðandi þrýsting og hitastig; eftir aukna hitavinningu og efnaáskot geta ekki-FFKM materialin oft ekki uppfyllt afköstskröfur; FFKM-materialin eru notuð í áskorandi steam- og ræsandi umhverfi í geggjum við hátt hitastig.

Mælt er með því að setja þetta svona í hvítar síður fyrir olíu- og gasvinnu og háþrótta vélbúnað: í aðstæðum með háan þrýsting, hátt hitastig, ræsandi miðlun og hratt gasdekompressíó geta FFKM-O-hringir veitt þéttunaraðstöðu sem ekki er aðeins um þéttun — þeir eru lykilltrygging fyrir áreiðanleika vélbúnaðar, pumpa og innan-geggs tæknis.

5. Staðsetningarskil á milli FFKM, FKM, EPDM og PTFE

Einföld regla á þumalfingri: Ef rýrnunin er venjuleg, hitastiginn venjulegt og líkurnar á lekk verða venjulegar, getur FKM verið nægilegt; ef rýrnunin er mikil, hitastigið hátt, tómrúm er nauðsynlegt, ósættanlegur mengun eða aðstæður þar sem kostnaður vegna stöðuverks er mikill, þá sýnir FFKM raunverulega gildi sitt.

6. Þegar verður FFKM haft í huga

Mælt er með því að setja FFKM upp sem forgangsefni eða lykilathugunarefni þegar eftirfarandi aðstæður koma fram:

Mikil efnafræðileg rýrnun: sterkar syror, sterkar basar, amínur, sterkir oxídendur, blandaðir lausnir, óþekkt efni.

Hitamörk: langtíma hitastig nálgast öryggismörk FKM eða það er hátt hitapunktur eða hitasveifla.

Mengun er ekki samþykkt: hálfleiðarar, tómrúm, hár hreinleiki efnafræðileg efni, nákvæm framleiðsla.

Kostnaður vegna stöðu er háur: skipta um þéttun krefur að stöðva, opna tækin, hreinsa og staðfesta aftur.

Hátt lekrislóð: hættuleg efni, olía og gas í háþrýstikerfum, lykilvélir.

Tákmarkaðar efnisbrotshamfarir: svellur, stífning, sprungur, samþrýsting og útdráttaránverður saurnaður koma fyrir samtímis.

Langari viðhaldsávextir eru nauðsynlegir: ekki að leita að lægsta kaupverði, heldur að lægsta heildarkostnaði.

7. Valmarkmið: FFKM er mjög áhrifamikil, en hún getur ekki verið „einn formúlukostur fyrir allt“

Í hvítum bókum ætti að forðast að lýsa FFKM sem „almenn efnaefni“. Professionalri leiðin til að segja það er:

FFKM er háþróað vélbúnaður fyrir þéttun, en tiltekinn samsetningarmáti verður valinn eftir starfsskilyrðum.

Lykilvalmöguleikar eru:

• Tegund efna: sýrur, basar, amínur, leysir, oxidiðar efni, steam, plasma, olíubundin efni.
• Hitastig: stöðugt hitastig, hámarkshitastig, hitaskipti.
• Þrýstingur: staðfast þéttun, hreyfileg þéttun, háþrótur gasþrýstingur, hætta á RGD.
• Hreinlæti: hvort lágur metaliður, lágur TOC, lágur fjöldi litla hluta, þéttun á vélarhverfi, þéttun á flensum sé nauðsynleg.
• Hreyfistöða: staðfest þéttun, fram- og tilbakaferð, snúningur, oft opnun/loka á klappi.
• Samþykkt og aðgangur að uppruna: hvort NORSOK, hrein pakkanir fyrir hálfleiður, eða aðgangur að uppruna eftir skiptum sé nauðsynlegur.

Þetta á sérstaklega við í hálfleiðaraatburðum þar sem plasma neytir smám saman efnisborðsins og veldur niðurbrotum á yfirborði og steinefnisáhættu. Þess vegna þarf að velja sérhæfða gæði fyrir etsingu, niðursetningu, ösku, blaut vinnslu og aðra staði. Langtíma útsetning fyrir plasma mun eyða öllu efni, svo að tilvalið innsigli þarf að standa gegn sameiginlegri niðurbrotun á yfirborði og viðhalda innsiglingu.

8. Kjarnvirðismál fyrir viðskiptavini

Fyrir hálfleiðara viðskiptavini

Kjarnvirði FFKM O-ringanna er að þétta með lágum mengunartíðni. Það hjálpar til við að stjórna smáttum, útgasun, málmíonum og útdráttaraðilum og hentar fyrir lykilstöður eins og etsingu, niðursetningu, ALD, ösku, blaut-hreint, CMP, ECD, tómarúm og háhitastig. Það sem viðskiptavinurinn kaupir er afkomustöðugleiki, hreinlæti herbergisins og viðhaldshringur.

Fyrir viðskiptavini efnafræðistofa

Kjarnvirði FFKM er mikill efnafræðilegur samhæfni. Í blönduðum miðlum af sterkum sýrum, sterkum álkalis, amínum, leysiefnum, gufu og hitastigum getur FFKM dregið úr bólgum, harðnun, sprungur og leka, minnkað stöðuværi og öryggisáhættu. Það sem viðskiptavinurinn kaupir er samfelld framleiðslu getu og vinnslu öryggi.

Fyrir olíu- og gas- og háþróaða ventil viðskiptavini

Kjarnvirði FFKM er áreiðanleg þétta undir háþrýstingi, háum hita og rofandi umhverfi. Við háhitastig af gufu, sýruðu gasi, CO2, H2S, amínfljóti, efnaefni í niðurholum og hraða gasþrýstingsáhættu getur sérhæft FFKM bætt áreiðanleika lykilventila, dæla og niðurholutækja verulega. Það sem viðskiptavinurinn kaupir er áhættustýring og líftíma búnaðar.