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R134a
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学名1，1，1，2－四氟乙烷，又称HFC-134a。
一、 R134a得主要特点：
1） 具有与R12相接近得热力性质。
2） 安全性好，无色，无臭，不燃烧，不爆炸，基本无毒性，化学性质稳定，无腐蚀性。
3） 不含氯原子，臭氧层破坏系数（ODP）为零，大气寿命很短（大约为18年，R12是120年），不破坏大气臭氧层。温室效应也很小，GWP值只有0.26。
4） 饱和蒸气压与R12接近，在18℃左右二者具有相同的饱和压力值。在低于18℃的温度区域内，R134a的饱和压力略低于R12；在高于18℃的温度区域内，R134a的饱和压力高于R12。因而在压缩机入口处，R134a的压力较低，吸入量少；而在排气口处，R134a的饱和压力较高，使压缩机工作条件略为恶劣，压缩功略增。
5） 蒸发潜热高，定压比热大，具有较好的制冷能力，但质量流量小，所以从综合方面来说,R134a的制冷系数与R12相同或略小。
6） 导热系数较高，热传导效果好。
7） 粘度较低，流动性好。
8） 分子直径比R12略小（R134a的分子直径为4.2×10-10m，R12是4.4×10-10m），所以更容易通过橡胶向外泄漏，也较容易被分子筛吸收。
9） 与矿物油不相溶。
10） 吸水性和水溶解性都比R12高。
11） 与氟橡胶不相容，与丁腈橡胶的相溶性也比R12差。
二、 R134a的热物性及制冷循环特性：
1、 R134a单位质量的蒸发潜热和R22相同，比R12大。但R134a得分子量（102.03）比R12（120.03）小，因而单位体积的蒸发潜热却变的与R12相同。加上在相同温度工况下，R134a的流量小（吸入量小），因而R134a的制冷系数（CDP）与R12相同或略小。由某公司试验表明：在汽车空调中，R134a的能量效率比R12低6％左右，制冷能力比R12低12％左右。但制冷装置不同，此数值略有差异。
2、 在相同的制冷剂质量流量下【（125～400）g/(cm2*s)】，蒸发时R134a的传热系数比R12的提高（35～50）％【蒸发温度t0=(5~15℃)，入口和出口干度分别为10%和90％】；冷凝时，R134a的放热系数比R12的高（25～35）％【冷凝温度tk=30~50℃，入口和出口干度分别为90％与10％】。
3、 在冷凝温度tk=48.9℃，蒸发温度t0=(4.4~28.9)℃下理论计算R134a的制冷系数CDP值比R12的低（3～4）％（也有低10％以上的）。
4、 当tk=55℃时，R134a的饱和蒸气压力比R12约大8％，工作压力比R12高10％。
下表是在相同汽车空调工况下，即tk=55℃，t0=0℃，过热度Sh＝5℃，过冷度Sc＝2℃的条件下，R12和R134a两种工质理论制冷循环的计算结果。
三、 与润滑油的相容性。
R12中的氯元素能在压缩机摩擦副之间生成一层润滑性好的氯化物薄层，而且与矿物油完全相容。制冷工质循环时，矿物油随着制冷剂流动被吸入压缩机，回到压缩机运动部位，保证了压缩机工作时需要润滑作用。而R134a因为分子中没有氯原子，不能像R12那样在压缩机运动部件之间生成润滑性好的氯化物薄层，因而润滑性稍差，而且与矿物油几乎完全不相容，不能使用矿物油。因此要寻找一种润滑性能很好的、与R134a相容性好、而且对系统种残留的微量R12及矿物油不敏感的润滑材料。比如：PAG、改性PAG、POE(多元醇脂类)等合成油。其中较早开始研究的PAG油吸水性太强，高温时发现有二相分离现象，生成酸，可能对压缩机造成腐蚀和镀铜现象。某些PAG油在铁－铝表面不能提供所需要的润滑。
四、 与干燥剂的相容性。
采用R12时，一般采用4A-XH-5型分子筛。因为R134a的分子直径比R12小，若使用4A型分子筛，R134a分子比较容易被分子筛吸收。被吸收的R134a分子会被4A型分子筛的化学组成成分催化分解，且由于R134a与水的亲和力较大，吸水性强，脱水比R12困难。由于R134a分子具有极性，亲水性强，常温下饱和水含量比R12高出（10～30）倍，是R22的2倍，而水几乎不溶于R12。分子筛吸水太多，机械强度就要变差，因而4A-XH-5型分子筛不适宜用于R134a，两种新型分子筛XH-7和XH-9比较适用于R134a。用于汽车空调的干燥剂特性见下表：
五、热稳定性（与金属的相容性）：
1、与R12一样，R134a的热稳定性极好，单独存在时不容易分解，但当它与其他物质共存时，R134a的热稳定性会下降。
2、R134a只与润滑油，或只与水，润滑油两种物质共存时，对R134a的稳定性几乎没有影响。
3、铁、铜、铝各自单独与R134a共存，而没有润滑油，水分时，对R134a的稳定性也几乎没有影响，对金属也几乎没有腐蚀。
4、铁、铜、铝这三种金属同时与R134a共存时，会略使R134a分解（没有润滑油，水分时）。
5、上述三种金属与R134a在一起，并与润滑油共存时，对R134a的稳定性影响较大。
6、R134a与金属、润滑油、水分共存时，影响就更明显【几乎是油影响的（2~3）倍】甚至会发生镀铜现象，即铜分子转换到钢铁材料表面，使运动部件间隙减小，轴承发卡，最终导致压缩机卡死。
六、与塑料及橡胶的相容性。
由于R134a分子内没有增加溶解性的氯原子，不会像R22那样使塑料高度膨胀除了聚笨乙烯以外，R134a对其他塑料基本没有影响。
R134a与一些橡胶材料不相容，特别是对氟橡胶。R134a与丁腈橡胶（HNBR），三聚乙丙烯橡胶（EPDM）及尼龙有较好的相容性。尤其与丁腈橡胶的相容性最好。
与R134a共存，丁腈橡胶（NBR）、聚氨基甲酸脂橡胶的重量变化大于10%,氟化橡胶大于20％。
与R134a共存，氟化橡胶及氯丁橡胶的体积变化达10％。
制冷剂与润滑油是在混溶情况下工作的，对材料的影响与不同的润滑油也有关系。
7、在软管中的渗透性。空调系统的各个总成之间常用软管连接，尤其是在汽车中。由于R134a的分子比R12小，更主要是R134a对橡胶和塑料的溶胀性比R12大，所有R134a分子的传透性较强。
根据试验分析，R12在丁腈橡胶软管中的年渗透量为0.09kg，在尼龙管中的年渗透量为（0.02～0.036）kg（以上均指一套轿车空调系统的全部软管）。R134a的渗漏量在丁腈橡胶软管中比R12大的多，在尼龙管中比R12略小。 |
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