کنڈکٹیو پی ٹی ایف ای کمپوزٹس اینٹی-سٹیٹک ہیٹر شیتھس کو کیسے فعال کر رہے ہیں؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
خالص پی ٹی ایف ای صنعتی آلات میں استعمال ہونے والے بہترین برقی انسولیٹروں میں سے ایک ہے اور یہ معیار عام طور پر وسرجن ہیٹنگ ایپلی کیشنز میں اسے انتہائی قیمتی بناتا ہے۔ لیکن ٹینکوں کے اندر جن میں انتہائی مزاحمتی، غیر مستحکم نامیاتی سالوینٹس ہوتے ہیں، وہی موصلیت کی خاصیت ایک مخفی خطرہ ہو سکتی ہے۔ جیسے جیسے پی ٹی ایف ای کی ہموار سطح پر سیال حرکت کرتا ہے، جامد بجلی بن سکتی ہے، جس طرح وین ڈی گراف جنریٹر رگڑ اور حرکت کے ذریعے چارج کرتا ہے۔ الیکٹروسٹیٹک ڈسچارج نامناسب حالات میں سالوینٹ بخارات کی اگنیشن کا سبب بن سکتا ہے۔ conductive PTFE مرکبات کی ایک نئی کلاس جواب فراہم کرتی ہے۔ وہ ہیٹر میان میں برقی چالکتا کی احتیاط سے کنٹرول شدہ مقدار متعارف کراتے ہیں۔ یہ جامد چارجز کو نقصان دہ ہونے سے پہلے محفوظ طریقے سے ختم ہونے دیتا ہے۔
تھوڑا سا کاربن PTFE کو ایک پرامن، جامد-منتشر کرنے والی شخصیت فراہم کرتا ہے، جو ایک برقی طور پر الگ تھلگ سطح کو ایک میں تبدیل کرتا ہے جو جمع شدہ چارج سے آہستہ آہستہ خون بہا سکتا ہے۔
جب ہیٹنگ سالوینٹس سسٹمز جامد بجلی خطرناک ہو سکتی ہے۔
بہت سے صنعتی سالوینٹس میں برقی چالکتا بہت کم ہوتی ہے۔
مثالیں ہیں:
ہیکسین
Toluene
ناخن، ایسیٹون
آئسوپروپل الکحل
ایتھل الکحل
کیٹونز پر مبنی مرکب
چونکہ یہ سیال معیاری PTFE ہیٹر پر تیز رفتاری سے بہہ رہے ہیں، مائع اور انتہائی موصل کوٹنگ کے درمیان رگڑ الیکٹرو سٹیٹک چارج علیحدگی کا سبب بن سکتا ہے۔
چارج جمع کرنے کو کئی آپریشنل حالات کے تحت بڑھایا جا سکتا ہے:
ہائی مائع کی رفتار
پمپ گردش
اشتعال انگیزی یا چھڑکاؤ
خشک گیس کے ساتھ بلینکیٹنگ
کم رشتہ دار نمی
نان کنڈکٹیو ٹینک مواد
اگر چارج کو صحیح طریقے سے خارج نہیں کیا جاسکتا ہے تو، وولٹیج کی صلاحیت آخر کار آس پاس کے ماحول کی ڈائی الیکٹرک خرابی کی طاقت سے تجاوز کر سکتی ہے۔
اس کا نتیجہ ایک الیکٹرو سٹیٹک چنگاری ہو سکتا ہے جو آتش گیر بخارات کو بھڑکا سکتا ہے۔
کنڈکٹیو پی ٹی ایف ای کمپوزٹ کا آئیڈیا۔
ابھرتا ہوا حل PTFE رال کو خود کو تبدیل کرنا ہے۔
خالص پی ٹی ایف ای کے بجائے، بنانے والے فلورو پولیمر میٹرکس میں تھوڑی مقدار میں کنڈکٹو فلر مواد پھیلاتے ہیں۔
عام additives جو conductive ہیں یہ ہیں:
کاربن بلیک
کاربن نانوٹوبس
گریفائٹ کے ذرات
کوندکٹو کاربن فائبر
اب بھی کافی کم ارتکاز ہے کہ مواد سنکنرن مزاحمت اور عمل کی مطابقت کے لحاظ سے اب بھی PTFE کی طرح ہے۔
لیکن برقی خصوصیات کافی حد تک مختلف ہوتی ہیں۔
یہ تحقیق کنڈکٹیو PTFE کمپوزٹ اینٹی سٹیٹک ہیٹر میان کے تصور کی بنیاد ہے جس پر فی الحال کیمیکل پروسیسنگ سیکٹرز میں توجہ دی جا رہی ہے۔
کنڈکٹیو فلرز برقی خصوصیات کو کیسے تبدیل کرتے ہیں۔
خالص پی ٹی ایف ای میں عام طور پر غیر معمولی طور پر زیادہ حجم کی مزاحمتی صلاحیت ہوتی ہے:
10^18 اوہم-سینٹی میٹر۔
یہی وجہ ہے کہ یہ ایک بہت اچھا انسولیٹر ہے۔
جب کنڈکٹو فلر ذرات رال میں منتشر ہوتے ہیں تو ملحقہ ذرات کے درمیان چھوٹے موصل راستے بنتے ہیں۔
یہ مرکب مواد کی مزاحمتی صلاحیت کو اس ترتیب تک کم کر سکتا ہے:
10^3 سے 10^6 اوہم سینٹی میٹر
یہ چالکتا دھاتوں کے مقابلے زیادہ نہیں ہے، لیکن یہ کافی زیادہ ہے کہ بلٹ اپ جامد چارج کی سست کھپت کی اجازت دے سکے۔
اہم بات یہ ہے کہ مواد بجلی سے چلنے والا مواد نہیں بنتا ہے تاکہ ہیٹر آپریٹنگ وولٹیج کے عام وولٹیج پر شارٹ سرکٹ کے طور پر کام کر سکے۔
اس کے بجائے، مرکب ایک درمیانی برقی حالت میں ہے، جسے عام طور پر اینٹی-جامد یا جامد تحلیل کہا جاتا ہے۔
اینٹی-جامد مواد کیسے کام کرتا ہے۔
مخالف- جامد مواد اکثر اس کے درمیان کی سطح کی مزاحمتی صلاحیت سے نمایاں ہوتے ہیں:
10^5 اور 10^12 اوہم/مربع
اس رینج میں چارج جمع ہونے کو برقی حفاظت اور موصلی کارکردگی کے ساتھ منظم کیا جاتا ہے۔
یہ ریگولیٹڈ چالکتا ہیٹر میان کو قابل بناتا ہے:
مقامی چارج کو بڑھنے سے روکیں-
الیکٹروسٹیٹک خارج ہونے کے خطرے کو کم سے کم کریں۔
سطحی چارجز کی بتدریج کھپت
سالوینٹس سے بھرے علاقوں میں حفاظت کو بہتر بنائیں
یہ طاقت کے لیے نہیں ہے، بلکہ نقصان دہ الیکٹرو اسٹاٹک صلاحیت کی تعمیر کو روکنے کے لیے ہے۔
فلر کی برابر تقسیم کی اہمیت
میٹریل انجینئرنگ کے اہم مسائل میں سے ایک پورے PTFE میٹرکس میں کنڈکٹیو فلر کا یکساں پھیلاؤ ہے۔
خراب بازی کے نتیجے میں:
مقامی موصلیت والے علاقے
مخالف-جامد فرق
کھپت کے لیے کمزور برقی راستے
مکینیکل خرابیاں
سطح کی خامیاں
فلر کو یکساں طور پر تقسیم کرنا ضروری ہے تاکہ مکمل ہیٹنگ میان پورے سطح کے علاقے میں یکساں طور پر کام کرے۔
اس طرح، پوری تیاری میں، اعلی درجے کی کمپاؤنڈنگ اور اخراج کے طریقہ کار لازمی ہیں۔
سالوینٹ پر مبنی صنعتی ایپلی کیشنز
کنڈکٹیو پی ٹی ایف ای کمپوزٹ اینٹی سٹیٹک ہیٹر شیتھ کا تصور خاص طور پر ایسے کاروباروں میں مفید ہے جو کنٹرول شدہ حرارتی حالات میں غیر مستحکم نامیاتی سالوینٹس پر کارروائی کرتے ہیں۔
عام ایپلی کیشنز ہیں:
دواسازی کی پیداوار
ٹھیک کیمیکلز کی تیاری
سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ
سالوینٹ ریکوری سسٹم
کوٹنگ آپریشنز
خصوصی نکالنے کے عمل
ایسے حالات میں الیکٹرو سٹیٹک اگنیشن کا خطرہ ایک سنگین عمل کی حفاظت کا مسئلہ سمجھا جاتا ہے۔
اینٹی-جامد ہیٹر میان دھماکے سے بچاؤ کی کل حکمت عملی کا ایک جزو ہے جس میں شامل ہو سکتے ہیں:
نائٹروجن میں بلینکیٹنگ
گراؤنڈنگ اور بانڈنگ سسٹم
آلات اندرونی حفاظت
برقی آلات، دھماکہ-ثبوت
چالکتا اور ڈائی الیکٹرک طاقت کے درمیان توازن
PTFE میں چالکتا کا تعارف ہمیشہ اس کی اصل برقی خصوصیات کے حصے میں ترمیم کا نتیجہ ہوتا ہے۔
ڈائی الیکٹرک طاقت میں کمی
خالص PTFE کی ڈائی الیکٹرک طاقت بہت زیادہ ہے۔
کوندکٹو فلر کا اضافہ کم ہو سکتا ہے:
وولٹیج کی خرابی کی صلاحیت
موصلیت کا مارجن، برقی
سطح کی موصلیت مزاحمت (
لہذا، آپریشنل موصلیت کی کارکردگی کو محتاط تشکیل کے ذریعے محفوظ رکھا جانا چاہئے.
کیمیائی مزاحمت کی صلاحیت پر اثرات
کنڈکٹیو ایڈیٹیو کے کچھ معمولی اثرات بھی ہو سکتے ہیں:
کیمیائی پارگمیتا مزاحمت
طویل-سنکنرن مزاحمت
مکینیکل لچک
ہموار ٹاپ
اثرات عام طور پر چھوٹے ہوتے ہیں، لیکن وہ سخت کیمیائی ماحول کے ڈیزائن میں اہم تحفظات ہیں۔
تھرمل اور مکینیکل پہلو
کوندکٹو فلرز میان مواد کی تھرمل اور مکینیکل خصوصیات کو متاثر کر سکتے ہیں۔
ممکنہ تبدیلیوں میں شامل ہیں:
تبدیل شدہ تھرمل توسیع کی خصوصیات
زیادہ سختی۔
پہننے کی مزاحمت بدل گئی۔
تھرمل چالکتا میں تغیر
کاربن نانوٹوبس پر مبنی سسٹمز میں خاص دلچسپی ظاہر کی جا رہی ہے کیونکہ ان میں عام کاربن بلیک فارمولیشنز کے مقابلے کم فلر لوڈنگ پر اینٹی-جامد رویہ فراہم کرنے کی صلاحیت ہے۔
لوڈنگ کی کم سطح PTFE کی اصل جسمانی خصوصیات کو برقرار رکھنے میں مدد کرتی ہے۔
مستقبل میں مادی ترقی کے رجحانات
conductive fluoropolymer کے نظام پر تحقیق نمایاں طور پر بڑھ رہی ہے.
ترقی کے شعبے یہ ہیں:
نینو-انجینئرڈ کنڈکٹیو نیٹ ورکس
ہائبرڈ (کنڈکٹو فلنگز)
خود کو ٹھیک کرنے والی{-مخالف جامد سطحیں۔
بہتر بازی کیمسٹری
بہتر کیمیائی مزاحمت کو برقرار رکھتا ہے۔
مستقبل کا مواد اس کے بہتر مرکب پیش کر سکتا ہے:
جامد خارج ہونے والا مادہ
مکینیکل مزاحمت
سنکنرن کے خلاف مزاحمت
برقی موصلیت کی خصوصیات (
مقصد ہیٹر شیتھوں کو انجینئر کرنا ہے جو خاص طور پر دھماکہ خیز سالوینٹ کے حالات کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں جبکہ فلورو پولیمر کے موروثی فوائد کو برقرار رکھتے ہوئے ہیں۔
نتائج
کنڈکٹیو PTFE کمپوزٹ صنعتی وسرجن حرارتی ٹیکنالوجی کے نظم و ضبط میں ایک مخصوص، زیادہ سے زیادہ اہم، پیش رفت ہیں۔ PTFE میٹرکس کے اندر کنڈکٹو کاربن کی درست طریقے سے کنٹرول شدہ مقدار کو شامل کرنے سے، یہ مواد جامد بجلی کو محفوظ طریقے سے خارج کرنے کی صلاحیت حاصل کرتے ہیں اور پھر بھی PTFE کی نمایاں کیمیائی مزاحمت اور عمل کی مطابقت کو برقرار رکھتے ہیں۔
کنڈکٹیو PTFE کمپوزٹ اینٹی سٹیٹک ہیٹر شیتھ کی ٹیکنالوجی ایک ابھرتا ہوا علاقہ ہے، جہاں کا بنیادی مقصد روایتی معنوں میں برقی ترسیل نہیں بلکہ کنٹرول شدہ الیکٹرو سٹیٹک چارج مینجمنٹ ہے۔ یہ خاص طور پر ان شعبوں میں کارآمد ثابت ہو سکتا ہے جو سالوینٹ پروسیسنگ کو ملازمت دیتے ہیں، جہاں ایک ہی جامد خارج ہونے والا مادہ سنگین دھماکہ خیز خطرات کا باعث بن سکتا ہے۔
کنڈکٹیو فلرز کا اندراج ڈائی الیکٹرک کمال میں کچھ کمی کا سبب بن سکتا ہے، لیکن الیکٹرو اسٹیٹک سیفٹی میں اضافہ کے فائدے کو اکثر مناسب تجارت-بند سمجھا جاتا ہے۔ خطرناک عمل کے ماحول میں سب سے محفوظ مواد نہ صرف وہ ہوتے ہیں جو کیمیائی رد عمل سے انکار کرتے ہیں۔ وہ وہ بھی ہیں جو برقی رنجش کو برداشت کرنے سے انکار کرتے ہیں۔
