制藥設(shè)備與工藝-第三章課件

1、第三章 設(shè)備材料與防腐 制藥設(shè)備材料可分為金屬材料和非金屬材料兩大類，其中金屬材料可分為黑色金屬和有色金屬，非金屬材料可分為陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料。 GMP對(duì)設(shè)備及管道材質(zhì)的要求是：凡是水、氣系統(tǒng)中的管道、管件、過濾器、噴針等都應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)奧氏體不銹鋼材料；選用其他材料必須耐腐蝕、不生銹。（一）金屬材料 主要有金屬和金屬合金，根據(jù)所含金屬的不同分為黑色金屬和有色金屬。黑色金屬：包括鑄鐵、鋼、鐵合金，其性能優(yōu)越、價(jià)格低廉、應(yīng)用廣泛。鑄鐵是含碳量大于2.21%的鐵碳合金，在制劑設(shè)備中應(yīng)用最廣泛，但其也有機(jī)械強(qiáng)度低、塑性和韌性差的缺點(diǎn)，多做機(jī)床床身、底座、箱體、箱蓋等受壓但不易受沖壓的部件。鋼

2、是含碳量小于2.21%的鐵碳合金。按組成可分為碳素鋼和合金鋼，按用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼，特殊鋼中的不銹鋼因其耐腐蝕性而廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械和制藥設(shè)備中，常用的有鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼。有色金屬：是指黑色金屬以外的金屬及其合金，它作為重要的特殊用途材料，其種類繁多，制劑設(shè)備中常用鋁和鋁合金、銅和銅合金。（1）鋁和鋁合金：工業(yè)純鋁一般只作導(dǎo)電材料；鑄造鋁合金只用于鑄造成形；形變鋁合金塑性較好可用于冷、熱加工和切削加工。（2）銅和銅合金：工業(yè)純銅（紫銅）一般只作導(dǎo)電和導(dǎo)熱材料；特殊黃銅有較好的強(qiáng)度、耐腐蝕性、可加工性，在機(jī)器制造中應(yīng)用較多；青銅有較好的耐磨性、耐腐蝕性、塑性。（二）非金屬材料

3、非金屬材料是指金屬材料以外的其他材料。 非金屬材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性，原料來源豐富，品種多樣，但多數(shù)材料的物理、力學(xué)性能較差，熱導(dǎo)率較小，熱穩(wěn)定性和耐熱性較差，某些材料的加工制造比較困難等。1. 高分子材料 包括塑料、橡膠、合成纖維等。其中工程塑料運(yùn)用最廣，包括熱塑性塑料和熱固性塑料。 （1）熱塑性塑料：由可以經(jīng)受反復(fù)受熱軟化（或熔化）和冷卻凝固的樹脂為基本成分制成的塑料，它的特點(diǎn)是遇熱軟化或熔融，冷卻后又變硬，此過程可逆。熱塑性塑料典型產(chǎn)品有聚氯乙烯、聚乙烯等。 （2）熱固性塑料： 由經(jīng)加熱轉(zhuǎn)化（或熔化）和冷卻凝固后變成不熔狀態(tài)的樹脂為基本成分制成的，它的特點(diǎn)是在一定溫度下，經(jīng)過一定時(shí)間的加

4、熱或加入固化劑即可固化，質(zhì)地堅(jiān)硬，既不溶于溶劑，也不能用加熱的方法使之再軟件，典型的產(chǎn)品有酚醛樹脂、氨基樹脂等。 由于工程塑料一般具有良好的耐腐蝕性能、一定的機(jī)械強(qiáng)度、良好的加工性能和電絕緣性能，價(jià)格較低，因此應(yīng)用廣泛。 硬聚氯乙烯（PVC）塑料：具有良好的耐腐蝕性能，有一定的機(jī)械強(qiáng)度、加工成形方便、焊接性能較好等特點(diǎn)，但它的熱導(dǎo)率小，耐熱性能差，廣泛地用于制造各種化工設(shè)備，如塔、貯罐、容器、尾氣煙囪、離心泵、通風(fēng)機(jī)、管道、管件、閥門等。聚乙烯（PE）塑料：由乙烯聚合制得的熱塑性樹脂。有優(yōu)良的電絕緣性、防水性和化學(xué)穩(wěn)定性。高密度聚乙烯又稱低壓聚乙烯，可做管道、管件、閥門、泵等，也可以做設(shè)備襯里

5、。耐酸酚醛（PF）塑料：以酚醛樹脂為基本成分，以耐酸材料（石棉、石墨、玻璃纖維等）做填料的一種熱固性塑料，它有良好的耐腐蝕性和耐熱性。可做成管道、閥門、泵、塔節(jié)、容器、貯罐、攪拌器等，也可做設(shè)備襯里。這種塑料性質(zhì)較脆、沖擊韌性較低。聚四氟乙烯（PTFE）塑料：具有優(yōu)異的耐腐蝕性，甚至超過貴重金屬金和銀，有塑料王之稱。在工業(yè)上常用來做耐腐蝕、耐高溫的密封元件和高溫管道。設(shè)備材料的腐蝕與防護(hù)腐蝕是指材料在環(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)。 金屬的腐蝕是由化學(xué)或電化學(xué)作用所引起，有時(shí)也同時(shí)包含機(jī)械、物理或生物的作用。非金屬的腐蝕通常是由物理作用或直接的化學(xué)作用引起的，如高聚物的溶脹、溶解、化學(xué)裂解及硅酸鹽的化學(xué)溶解等。金屬腐蝕化學(xué)腐蝕：金屬表面與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的損壞，它的特點(diǎn)是腐蝕在金屬的表面上，腐蝕過程中沒有電流的產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕：金屬與電解質(zhì)溶液間產(chǎn)生電化學(xué)作用所發(fā)生的腐蝕，它的特點(diǎn)是在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。金屬設(shè)備的防腐蝕措施襯覆保護(hù)層：在金屬表面生成一保護(hù)性覆蓋層，可以使金屬與腐蝕