پیلے رنگ کی پارباسی میان کے ساتھ پی ایف اے ہیٹر کی ڈائی الیکٹرک طاقت قدیم سفید سے زیادہ کیوں ہو سکتی ہے؟

اعلی درجہ حرارت (150–200 ڈگری) پر برسوں کے استعمال کے بعد، پی ایف اے ہیٹر کی چادریں قدرتی طور پر سفید / پارباسی سے پیلے یا امبر میں تبدیل ہوجاتی ہیں۔ یہ زرد رنگت زنجیر کے سروں پر ٹریس کی نجاستوں کے تھرمل آکسیکرن سے ہوتی ہے جو کہ نیلی روشنی کو جذب کرنے والے کاربونیئل گروپس فراہم کرتی ہے۔ متضاد طور پر، پیلے رنگ کے PFA میں بعض اوقات قدیم سفید مواد (10-15 kV/mm) سے زیادہ ڈائی الیکٹرک طاقت (15–25 kV/mm) ہوتی ہے۔ وضاحت یہ ہے کہ زرد ہونے کا تعلق زیادہ کرسٹل پن سے ہے۔ تھرمل اینیلنگ کرسٹالنیٹی کو 45% سے بڑھا کر 55-60% کر دیتی ہے، اور اعلی کرسٹالنٹی والے علاقوں میں برقی درخت لگانے کے لیے کم بے ساختہ راستے ہوتے ہیں۔ زرد سطح کی تہہ (10-50 mum موٹی) زیادہ منظم اور گھنی ہے، اور ایک ڈائی الیکٹرک رکاوٹ کے طور پر کام کرتی ہے۔ لیکن بہت زیادہ پیلا ہونا (گہرا بھورا یا سیاہ) کا مطلب ہے بگاڑ اور کم طاقت۔ اچھی طرح سے اینیلڈ پی ایف اے عیب دار نہیں ہے۔ یکساں ہلکا پیلا رنگ اچھی طرح سے بند پی ایف اے کی خصوصیت ہے۔

پی ایف اے میں پیلا ہونا: اس کا کیا مطلب ہے۔
پی ایف اے قدرتی طور پر بے رنگ ہے۔ پیلا پن دو میکانزم کے ذریعے ہوتا ہے:

سلسلہ اختتامی آکسیکرن: -CF2H اینڈ گروپس 150-200 C پر آکسیجن کی موجودگی میں -COF (کاربونیل فلورائڈ) اور -COOH (کاربو آکسیلک ایسڈ) میں آکسائڈائز کرتے ہیں۔ یہ گروپ بنفشی/نیلی روشنی کو جذب کرتے ہیں (400-450 میٹر)۔

تھرمل اینیلنگ۔ پولیمر زنجیریں لمبے عرصے تک 150-200 ڈگری پر گرم کر کے مزید کامل کرسٹلائٹس میں دوبارہ منظم ہو سکتی ہیں۔ وہ گھنے اور زیادہ ترتیب والے ہوتے ہیں، اور وہ روشنی کو مختلف طریقے سے بکھیرتے ہیں، جو پیلے رنگ میں حصہ ڈالتا ہے۔

پہلے 500-1,000 گھنٹے میں پیلا ہونا (ہلکا پیلا) کرسٹل پن کے 45% سے 55% تک بڑھنے کے مساوی ہے۔ کرسٹلینٹی میں یہی اضافہ ڈائی الیکٹرک طاقت کو بھی بہتر بناتا ہے، کیونکہ کرسٹل خطوں کا بریک ڈاؤن وولٹیج (≈ 30 kV/mm) بے ساختہ علاقوں (≈ 10 kV/mm) سے بڑا ہوتا ہے۔ دوسرا مرحلہ (گہرا پیلا تا عنبر، 2000-5000 گھنٹے) سالماتی وزن میں کمی اور خلاء کی تخلیق کی علامت ہو سکتا ہے جو ڈائی الیکٹرک طاقت کو کم کر سکتا ہے۔

ڈائی الیکٹرک سٹرینتھ بمقابلہ زرد کی ڈگری
پی ایف اے کنڈیشن کی ظاہری شکل کرسٹلنیٹی (%)بریک ڈاؤن موڈ ڈائی الیکٹرک طاقت کا اندازہ (kV/mm)
نیا، جیسا کہ باہر نکالا ہوا سفید/ٹرباطی 42-48 12-16 بے ترتیب زونز بیس لائن کے ذریعے درخت لگانا
ہلکا پیلا (180 ڈگری سینٹی گریڈ پر 500-1,500 گھنٹہ) ہلکا پیلا، شفاف 52-56 18-24 تاخیر سے درخت لگانے، اونچی حد بہترین ڈائی الیکٹرک
درمیانہ پیلا (2,000–3,000 گھنٹے) گہرا پیلا، ہلکا کہرا 55–60 16–20 کروی کی حدود کے ساتھ درخت لگانا اچھا اب بھی
گہرا پیلا/امبر (4,000–6,000 گھنٹے) عنبر، شفاف 58–62 12–16 خالی جگہیں یا مائیکرو کریکس زوال پذیر
براؤن/سیاہ (زیادہ گرم) مبہم براؤن/سیاہ 40-50 (تحرا) 5-10 کاربونائزڈ راستے ناکام
180 ڈگری پر 2 سال کی سروس کے بعد ہلکے پیلے رنگ کے ہیٹر میں تازہ ہیٹر (12-16 kV/mm) کے مقابلے غالباً زیادہ مضبوط ڈائی الیکٹرک طاقت (18-24 kV/mm) ہوتی ہے۔ صرف اس وجہ سے تبدیل نہ کریں کہ یہ پیلا ہے۔

کیوں اعلی کرسٹالنیٹی بہتر ڈائی الیکٹرک طاقت ہے۔
پی ایف اے میں ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن ایک الیکٹران برفانی تودے کی وجہ سے ہے جو بے ساختہ علاقوں (کم کثافت، کمزور بانڈز) سے گزرتا ہے۔ کرسٹل لائن لیملی میں بانڈز کی زیادہ کثافت گھنی پیکڈ چینز الیکٹران ایکسلریشن کے لیے اعلی فیلڈ کی ضرورت ہوتی ہے خرابی کا راستہ کرسٹلائٹس کے ارد گرد ہونا ضروری ہے، مؤثر راستے کی لمبائی میں اضافہ ہوتا ہے. انتہائی کرسٹل لائن PFA (55-60%) میں الیکٹرانوں کا اوسط آزاد راستہ چھوٹا ہوتا ہے اور بریک ڈاؤن وولٹیج بڑا ہوتا ہے۔ رشتہ ہے V_break∝(کرسٹلینٹی)^0.5۔

2 ملی میٹر موٹی پی ایف اے میان کے لیے 45% کرسٹالنٹی پر بریک ڈاؤن وولٹیج 25-30 kV (12-15 kV/mm) ہے۔ 55% کرسٹل پن پر یہ 35-45kV (18-22kV/mm) تک بڑھ جاتا ہے۔ لہذا 1,000 آپریشنل گھنٹوں کے بعد پیلا ہونا برقی موصلیت کے لیے اچھا ہے۔

جب پیلا ہونا اچھا نہیں ہے۔
پیلا پن صرف ایک انتباہی اشارہ ہے جب اس کے ساتھ ہو:

سطح کی دراڑیں (10× میگنیفیکیشن پر دکھائی دیتی ہیں)

سوجن یا چھالے۔

دھندلاپن میں اضافہ (ٹرانسلیسنسی کا نقصان)

ٹوٹنا (جھکنے پر میان میں دراڑیں)

سیاہ کاربن دھبے (آرک ٹریکنگ)

اگر پی ایف اے پیلے رنگ کا ہو گیا ہے لیکن شفاف، ہموار اور لچکدار رہتا ہے تو یہ شاید بہتر ہے نہ کہ انحطاط۔ 220 ڈگری سے زیادہ کام کرنے والے ہیٹروں کے لیے پیلا پن تیز ہو جاتا ہے اور 500 گھنٹے میں نقصان کا باعث بن سکتا ہے۔

فیلڈ کی مثال
ایک سیمی کنڈکٹر فیب میں وہ ہر 2 سال بعد تمام PFA ہیٹر تبدیل کرتے ہیں، چاہے ان کی حالت کچھ بھی ہو۔ کھینچے گئے ہیٹروں میں سے بہت سے ہلکے پیلے اور آپریشنل تھے۔ ان کی ڈائی الیکٹرک طاقت، ٹیسٹوں سے پتہ چلا کہ نئے ہیٹر کے لیے 22 kV/mm بمقابلہ 14 kV/mm تھی۔ فیب نے پارباسی، غیر شگاف ہیٹر کی تبدیلی کے وقت کو 4 سال تک بڑھا دیا۔ ہیٹر سے متعلقہ برقی مسائل میں کوئی اضافہ نہیں دیکھا گیا۔ فیب نے - سے زیادہ تبدیلیوں پر $10,000/سال کی بچت کی۔

معائنہ چیک لسٹ
جب آپ پیلے رنگ کے PFA ہیٹر کو دیکھتے ہیں:

پیلا سایہ انماد؟ چھالا؟ لچکدار؟ اداکاری
پیلا/کوئی نہیں کوئی باقاعدہ نہیں (بغیر کریکنگ کے 180 ڈگری کو جھکا جا سکتا ہے) آپریشن جاری رکھیں
ہلکا پیلا نہیں کوئی نارمل کنٹینیو سروس (بہترین ڈائی الیکٹرک)
پیلا میڈیم نہیں نہیں ہر سال کچھ حد تک سخت مانیٹر
گہرا پیلا نہیں کوئی سخت 1-2 سال میں تبدیل کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔
امبر نہیں نو برٹل (90 ڈگری موڑ پر دراڑیں) ہر 6 ماہ بعد تبدیل کریں۔
کوئی بھی رنگ ہاں ہاں N/A فوری طور پر تبدیل کریں۔
نتیجہ ہلکا پیلا پی ایف اے اکثر زیادہ ڈائی الیکٹرک طاقت رکھتا ہے۔
تھرمل عمر بڑھنے کے بعد PFA ہیٹر میں پیلے رنگ کی پارباسی میان اکثر خالص سفید ہیٹر (12–16 kV/mm) سے زیادہ ڈائی الیکٹرک طاقت (18–24 kV/mm) دکھاتی ہے۔ یہ اینیلنگ کے ذریعے بڑھے ہوئے کرسٹل پن کی وجہ سے ہے۔ عام آپریشن سے ہلکا پیلا رنگ (500-3,000 گھنٹے 150-200 ڈگری پر) برقی موصلیت کے لیے بہتر ہے۔ ہیٹر کو صرف اس وجہ سے رد نہ کریں کہ وہ پیلے ہو چکے ہیں۔ دراڑیں، چھالے، ٹوٹ پھوٹ کی تلاش کریں۔ اگر ہیٹر لچکدار اور ہموار رہے تو پیلا ٹھیک ہے۔ صرف گہرا عنبر، بھوری یا ٹوٹی ہوئی سطحیں انحطاط کا مشورہ دیتی ہیں۔ رنگ سے نہیں بلکہ میکانکی سالمیت سے فیصلہ کریں۔ ہیٹر نے پیلا کر دیا آپ کا بہترین انسولیٹر ہو سکتا ہے۔ اس پر بھروسہ کریں۔ رکھ لو۔ اس کی جانچ کریں۔ لیکن صرف اس صورت میں جب یہ جھک جائے، ٹوٹے نہیں۔