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微波消解系统消解罐及其材质特性

user123

2003/10/21

综合仪器采购

最近因为仿制消解罐（我用的原装消解罐是单一TFM材料一体罐，仿制相对比较简单），不得不了解了一些材料等特性，写出来供同行分享，可能对选择微波消解系统和消解罐有些帮助，毕竟消解罐是重要部件。

一、有内插消化罐的组合罐和一体罐：
组合罐的外壳（护套）和内插消化罐（insert）可以分开。一体罐可能是单一材料制成，但也可能有1种、2种或3种材质构成，但已组合为一体，不能拆开。
组合罐一般有外壳、框架（中间层）、内插消化罐组成，也有的组合罐不用中间层。外壳材质有复合纤维（CEM专利）、PEEK、高温陶瓷、Ultem-100（Ultem材料基本已被淘汰）。框架主要用PFA。内插消化罐直接与样品、酸接触，耐酸、耐温和高压性能是首要考虑。

二、一般优缺点比较：
组合罐比单一材料的一体消解罐耐压高，内插消化罐可以取出更换（代价小）。但组合罐需要拆装，外壳耐酸性能总是不如氟塑料，有的外壳高温下有脆性。
一体罐不需要拆装，但成本较大、厚重、降温慢。单一材料一体罐只能由TFM或PTFE或PFA构成，耐酸、使用寿命长。氟塑料属于韧性材料，不易爆裂。

三、内插消化罐材质：
用作内插消化罐（或一体消解罐）的材质一般有4种，PTFE、TFM™ PTFE、PFA、石英。前三种都属于氟塑料类型。
1、PTFE：聚四氟乙烯，熔点320-340℃。
2、TFM™ PTFE（简称TFM）：由PTFE添加不到1％的添加物制成，属于改性PTFE。熔点320-340℃。除了PTFE的所有优点外，还有一些值得注意的特性改进：高温高压下形变性更小、渗透性更小、高温下重压恢复性更好、很高的表面光洁度。
3、PFA：即全氟代烷氧乙烯，半透明，熔点约308℃，表面光洁度高。
4、石英：很好的热稳定性，熔点很高，但是在高压下易碎，也不能在使用HF制样的情况下。石英消化罐不能单独使用，要加护套。
对于最高实用使用温度，TFM和PTFE一样为260℃。PFA比前两者低10－20℃。石英的使用温度尽管可以很高，但受到密封件、托架等材料的限制，一般石英消解容器的最高使用温度为300℃。最高使用温度一般都是在使用硫酸时才能达到，通常的消解温度为170-220℃。
三种氟塑料相比，无疑TFM是最佳消化材质，所以目前一般进口微波消解系统高压消解罐的内插消化罐都是TFM材质。PFA、PTFE一般只能用作中低压消解容器。当然，如果一定要求有透明度，就只能用PFA了。

四、国外某品牌TFM和PTFE的某些性能比较：
1， 2175PSI下的形变（ASTM 621）
24h，TFM 8％，PTFE 15％；
100h，TFM 9％，PTFE 17％；
2，渗透性（用1mm厚度薄膜按ASTM D 3985）
HCl（54°C），TFM：460 cm3/m2·bar·day；PTFE：640 cm3/m2·bar·day
SO2（23°C），TFM：210 cm3/m2·bar·day；PTFE：310 cm3/m2·bar·day

目前国内可以购到优质PTFE棒材，也能购买到PFA器皿，但尚未听说能购买到TFM。如有哪位同行了解，敬请告知。

五、内插消化罐的厚度及加工方式：
单一材料一体罐厚度大，没有问题。分层的一体罐和组合罐的内插消化罐应该有一定的厚度（至少应该有2－3mm），否则会有气体渗透。
罐体应该由均衡挤压生产的棒材加工，这样比较浪费材料，但高压性能比铸模加工的好。

国产PTFE棒材价格大约60-250元/公斤，差别很大，材质及负载下的性能（尤其在长期使用后）也就差别不小。
全新优质TFM、PTFE内插消化罐为纯白色，使用后内部颜色会相对变深，一般为氮氧化物吸附所致。全新消化罐如果使用机会不均，不相似的酸吸附会导致微波吸收不相似，从而导致不同消化罐中温压不一致。如果是单一参考罐测控温压，使用新消化罐尤其要注意尽量均等机会使用，否则可能产生严重后果。

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第1楼2003/10/24

高啊，哥们儿，我懂一点点，我看条件够成熟了。你开个公司，我申请打工，咱也制造微波消解仪如何？

0

第2楼2003/11/14

有无好的消化管介绍，价钱及联系方法

0

第3楼2003/11/14

高啊，哥们儿，我明白了许多东东了。

0

第4楼2003/11/22

您好1前辈！有空可以发点资料给我吗》？
我是微波消解方面的新手！~scnubin2002@sohu.com,
多谢！

0

第5楼2003/12/07

多谢以上前辈教导！我是微波消解的新手！请个位前辈多多指教！如果有时间
请发点相关资料给我！scnubin2002@sohu.com,
现在我与到难题了！单位的微波仪消化罐漏气！
不知道是什么原因！请各位指导指导！

0

第6楼2003/12/18

可能是有一种老式的微波消化罐使用一段时间盖子需要扩口。

0

第7楼2004/01/29

user123 前辈牛啊！讲的俺晕乎晕乎的。俺是生产聚四氟乙烯制品的厂家！俺们单位也做了不少的消解罐，但是我还是不明白消解罐的用处，看了您的资料好多了！谢谢您哦！但我们产的消解罐好象不是微波消化罐，是高温炉里用的，外面不锈钢，里面是聚四氟乙烯的内胆，很耐用的！南大清华都用的！

您讲的有一个小误导
1、PTFE：聚四氟乙烯，熔点320-340℃。但是用的时候220℃就不错了，250℃顶天了！

3、PFA：即全氟代烷氧乙烯，半透明，熔点约308℃，表面光洁度高————表面光洁度没有聚四氟乙烯高！而且不耐磨！使用温度200℃就不错了！也叫可溶性聚四氟乙烯

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第8楼2004/02/03

我们单位资料！

地址：江苏省滨海县正红西街62号大院5846信箱
Tel:0515-4791246 Fax:0515-4793246
Email:zhslc@263.net Mobile:13016545846
http://www.fep-qm.com P.c:224523

南京办事处：南京市湖西街59号
联系人：徐冰峰
请Email联系：zhslc@126.com或向0515-4791246咨询！

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第9楼2009/09/18

不好意思，给您纠正一下，TFM是DYNEON公司的注册商标，全世界只此一家，您文章中TFM是一个广义的概念，是指第二代聚四氟乙烯，也叫改性聚四氟乙烯，代表者还有日本大金和美国杜邦，至于质量嘛，虽然都是国外的公司，差别也比较大，如果想了解的更详细可以发送btomas@163.com了解，关于微波消解罐的设计，制造以及氟塑料方面，本人积累经验很多，欢迎交流

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第10楼2010/02/17

可以创立一个国内品牌了

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