درجہ حرارت اور فلر مواد کے ساتھ PTFE کی تھرمل چالکتا کیسے بدلتی ہے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
PTFE کی بنیادی تھرمل خرابی اس کی محدود حرارت کی ترسیل ہے۔ تاہم، یہ خاصیت مستقل نہیں ہے لیکن درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے اور کیمیکلز کے اضافے سے اسے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ ان اختلافات کی یہ تفہیم سروس میں ہیٹر کی کارکردگی کی پیشین گوئی کی اجازت دیتی ہے۔ PTFE کی تھرمل چالکتا پر درجہ حرارت فلر اثر کا تجزیہ کیا جاتا ہے اور درجہ حرارت پر انحصار اور مواد کی تشکیل دونوں ہیٹ ٹرانسفر ڈیزائن کی حدود میں براہ راست شامل ہیں۔
خالص PTFE: بیس لائن تھرمل سلوک
خالص PTFE میں محیط درجہ حرارت پر تقریباً 0.25 W/m K کی تھرمل چالکتا ہے۔ یہ اسے اچھی طرح سے کم چالکتا پولیمر میں رکھتا ہے، دھاتوں اور یہاں تک کہ بہت سے انجینئرنگ پلاسٹک سے نمایاں طور پر کم۔
بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ تھرمل چالکتا قدرے بڑھ جاتی ہے۔ اضافہ اعتدال پسند ہے اور مواد کے ضروری موصلیت کو تبدیل نہیں کرتا ہے۔ PTFE کی برقی چالکتا اعلی درجہ حرارت پر بھی دھاتی سطح تک نہیں پہنچتی ہے۔ یہ اب بھی تھرمل رکاوٹ ہے۔ گرمی کی نقل و حمل کی کارکردگی میں کم سے کم بہتری آئی ہے کیونکہ سالماتی نقل و حرکت میں اضافہ ہوا ہے۔
یہ قابل ذکر ہے کہ درجہ حرارت پر منحصر یہ بہتری مجموعی طور پر ناقص بنیادی چالکتا کے مقابلے میں کچھ چھوٹی ہے۔
حرارت کی منتقلی کی صلاحیت پر درجہ حرارت کا اثر
ہیٹنگ کے ساتھ آہستہ اضافہ
PTFE سالماتی نقل و حرکت بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ بڑھتی ہے، جس سے فونون کی نقل و حمل کچھ زیادہ موثر ہوتی ہے۔ اس کے نتیجے میں تھرمل چالکتا میں تھوڑی بہتری آتی ہے، حالانکہ مواد اب بھی بڑی حد تک ایک انسولیٹر ہے۔
عملی تھرمل سسٹمز میں اس کا مطلب یہ ہے کہ PTFE شیتھوں کے ذریعے ہیٹر کا ردعمل اب بھی ترسیل کی مزاحمت سے محدود ہے۔ مواد کے درجہ حرارت میں اضافہ اس کے نتیجے میں بلک چالکتا کی تبدیلی کے بجائے سطح کی حرارت کے بہاؤ اور موٹائی پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔
یہاں تک کہ اعلی آپریٹنگ حالات میں بھی PTFE تحفظ کے لیے ایک رکاوٹ کے طور پر کام کرتا ہے، نہ کہ حرارت کے موثر تقسیم کار کے طور پر۔
تھرمل چالکتا پر فلرز کے اثرات
کاربن، گریفائٹ اور گلاس کی تبدیلیاں
فلرز کا استعمال چالکتا میں اہم تغیرات کا باعث بنتا ہے۔ کاربن فلرز جیسے کاربن بلیک یا گریفائٹ کو ورجن PTFE پر استعمال کرتے ہوئے، تھرمل چالکتا کو دو سے تین گنا بہتر کیا جا سکتا ہے۔ شیشے کے ریشے تھرمل رویے کو بھی تبدیل کرتے ہیں حالانکہ عام طور پر چالکتا بڑھانے کے معاملے میں اتنا اہم اثر نہیں ہوتا ہے۔
اس طرح کی تبدیلیوں کے نتیجے میں پولیمر میٹرکس میں شامل کنڈکٹیو فلر نیٹ ورکس کے ذریعے جزوی طور پر بڑھا ہوا ہیٹ ٹرانسمیشن چینلز کے ساتھ مرکب مواد بنتا ہے۔
تاہم، حرارت کی چالکتا میں اضافے سے تجارت-ہوتی ہے۔ مکینیکل لچک کم ہو جاتی ہے، وقفے پر لمبا پن کم ہو جاتا ہے اور ٹوٹنا بڑھ جاتا ہے۔ اس طرح کی تبدیلیاں طویل مدت میں ہیٹ سائیکلنگ اور مکینیکل تناؤ میں پائیداری کو متاثر کرتی ہیں۔
مزید برآں، فلرز کیمیائی مزاحمت کو کمزور کر سکتے ہیں یا مائیکرو چینلز بنا سکتے ہیں جو کہ انتہائی-خالص کیمیائی ماحول میں ضروری مکمل جڑت کو کمزور کر سکتے ہیں۔
تھرمل چالکتا موازنہ کا خلاصہ
