পরিবাহী PTFE কম্পোজিটগুলি কীভাবে অ্যান্টি-স্ট্যাটিক হিটার শীথগুলিকে সক্ষম করে?
একটি বার্তা রেখে যান
বিশুদ্ধ PTFE হল শিল্প সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত সেরা বৈদ্যুতিক নিরোধকগুলির মধ্যে একটি এবং এই গুণটি সাধারণত নিমজ্জন গরম করার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটিকে অত্যন্ত মূল্যবান করে তোলে। কিন্তু ট্যাঙ্কের অভ্যন্তরে উচ্চ প্রতিরোধী, উদ্বায়ী জৈব দ্রাবক রয়েছে, সেই একই অন্তরক সম্পত্তি একটি গোপন বিপদ হতে পারে। পিটিএফই-এর মসৃণ পৃষ্ঠের উপর তরল চলাচলের সময়, স্থির বিদ্যুৎ তৈরি হতে পারে, যেভাবে ভ্যান ডি গ্রাফ জেনারেটর ঘর্ষণ এবং গতির মাধ্যমে চার্জ করে। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্রাব অনুপযুক্ত অবস্থার অধীনে দ্রাবক বাষ্পের ইগনিশন হতে পারে। পরিবাহী PTFE কম্পোজিটের একটি নতুন ক্লাস একটি উত্তর প্রদান করে। তারা হিটার খাপে একটি সাবধানে নিয়ন্ত্রিত পরিমাণ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রবর্তন করে। এটি স্ট্যাটিক চার্জগুলি ক্ষতিকারক হওয়ার আগে নিরাপদে বিলীন হতে দেয়।
সামান্য কার্বন PTFE কে একটি শান্তিপূর্ণ, স্থির-ব্যক্তিত্ব প্রদান করে, একটি বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন পৃষ্ঠকে এমন একটিতে রূপান্তর করে যা ধীরে ধীরে সংগৃহীত চার্জ থেকে রক্তপাত করতে পারে।
দ্রাবক সিস্টেম গরম করার সময় স্ট্যাটিক বিদ্যুৎ বিপজ্জনক হতে পারে
অনেক শিল্প দ্রাবকের খুব কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা থাকে।
উদাহরণ হল:
হেক্সেন
টলুইন
নখ, অ্যাসিটোন
আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল
ইথাইল অ্যালকোহল
ketones উপর ভিত্তি করে মিশ্রণ
যেহেতু এই তরলগুলি একটি আদর্শ PTFE হিটারের উপর উচ্চ বেগে প্রবাহিত হয়, তাই তরল এবং অত্যন্ত অন্তরক আবরণের মধ্যে ঘর্ষণ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ বিচ্ছেদ ঘটাতে পারে।
বিভিন্ন অপারেশনাল অবস্থার অধীনে চার্জ সঞ্চয়ন বাড়ানো যেতে পারে:
উচ্চ তরল বেগ
পাম্প প্রচলন
আন্দোলন বা স্প্ল্যাশিং
শুকনো গ্যাস দিয়ে কম্বল করা
কম আপেক্ষিক আর্দ্রতা
অপরিবাহী ট্যাংক উপকরণ
চার্জ সঠিকভাবে নিষ্কাশন করা না হলে, ভোল্টেজ সম্ভাব্য অবশেষে পার্শ্ববর্তী বায়ুমণ্ডলের অস্তরক ভাঙ্গন শক্তি অতিক্রম করতে পারে.
পরিণতি হতে পারে একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্পার্ক যা দাহ্য বাষ্প জ্বালাতে পারে।
পরিবাহী PTFE কম্পোজিট ধারণা
উদীয়মান সমাধান হল PTFE রজন নিজেই পরিবর্তন করা।
বিশুদ্ধ PTFE-এর পরিবর্তে, নির্মাতারা ফ্লুরোপলিমার ম্যাট্রিক্স জুড়ে অল্প পরিমাণ পরিবাহী ফিলার উপাদান ছড়িয়ে দেয়।
পরিবাহী সাধারণ সংযোজনগুলি হল:
কার্বন কালো
কার্বন ন্যানোটিউব
গ্রাফাইট কণা
পরিবাহী কার্বন ফাইবার
এখনও যথেষ্ট কম ঘনত্ব যে উপাদানটি এখনও ক্ষয় প্রতিরোধের এবং প্রক্রিয়া সামঞ্জস্যের ক্ষেত্রে PTFE-এর মতো।
কিন্তু বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।
এই গবেষণাটি পরিবাহী PTFE কম্পোজিট অ্যান্টি স্ট্যাটিক হিটার শীথের ধারণার ভিত্তি যা বর্তমানে রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ খাতে মনোযোগ দেওয়া হচ্ছে।
কিভাবে পরিবাহী ফিলার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে
বিশুদ্ধ PTFE-এর সাধারণত একটি অসাধারণ উচ্চ আয়তনের প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে:
10^18 ওহম-সেমি।
এই কারণেই এটি একটি খুব ভাল অন্তরক।
যখন পরিবাহী ফিলার কণা রজনে বিচ্ছুরিত হয়, তখন সংলগ্ন কণাগুলির মধ্যে ছোট পরিবাহী পথ তৈরি হয়।
এটি যৌগিক উপাদানের প্রতিরোধ ক্ষমতা কমাতে পারে নিম্নরূপ:
10^3 থেকে 10^6 ওহম সেমি
এই পরিবাহিতা ধাতুর তুলনায় বেশি নয়, তবে বিল্ট-স্ট্যাটিক চার্জের ধীর ক্ষয়কে অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট উচ্চ।
গুরুত্বপূর্ণভাবে, হিটার অপারেটিং ভোল্টেজের স্বাভাবিক ভোল্টেজগুলিতে একটি শর্ট সার্কিট হিসাবে কাজ করার জন্য উপাদানটি বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী উপাদান হয়ে ওঠে না।
পরিবর্তে, যৌগটি একটি মধ্যবর্তী বৈদ্যুতিক অবস্থায় থাকে, যাকে সাধারণত অ্যান্টি-স্ট্যাটিক বা স্ট্যাটিক ডিসিপেটিভ বলা হয়।
কিভাবে অ্যান্টি-স্ট্যাটিক উপাদান কাজ করে
অ্যান্টি-স্ট্যাটিক উপাদানগুলি প্রায়শই এর মধ্যে পৃষ্ঠের প্রতিরোধ ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:
10^5 এবং 10^12 ওহম/বর্গ
এই পরিসরে চার্জ জমা হওয়া বৈদ্যুতিক নিরাপত্তা এবং অন্তরক কর্মক্ষমতা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।
এই নিয়ন্ত্রিত পরিবাহিতা হিটার খাপকে সক্ষম করে:
স্থানীয় চার্জ তৈরি- প্রতিরোধ করুন
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্রাবের ঝুঁকি হ্রাস করুন
সারফেস চার্জের ধীরে ধীরে অপচয়
দ্রাবক-ভর্তি এলাকায় নিরাপত্তা বাড়ান
এটি শক্তির জন্য নয়, ক্ষতিকারক ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সম্ভাব্যতা তৈরি-কে প্রতিরোধ করার জন্য।
ফিলারের সমান বিতরণের গুরুত্ব
উপকরণ প্রকৌশলের প্রধান সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হল PTFE ম্যাট্রিক্স জুড়ে পরিবাহী ফিলারের অভিন্ন বিচ্ছুরণ।
দুর্বল বিচ্ছুরণের ফলে:
স্থানীয়করণ অন্তরক অঞ্চল
অ্যান্টি-স্ট্যাটিক পার্থক্য
অপসারণের জন্য দুর্বল বৈদ্যুতিক পথ
যান্ত্রিক ত্রুটি
পৃষ্ঠের অসম্পূর্ণতা
ফিলারটি সমানভাবে বিতরণ করা প্রয়োজন যাতে সম্পূর্ণ গরম করার খাপটি সমগ্র পৃষ্ঠের এলাকা জুড়ে সমানভাবে কাজ করে।
এইভাবে, উত্পাদন জুড়ে, উন্নত কম্পাউন্ডিং এবং এক্সট্রুশন পদ্ধতি আবশ্যক।
দ্রাবক-ভিত্তিক শিল্প অ্যাপ্লিকেশন
পরিবাহী PTFE কম্পোজিট অ্যান্টি-স্ট্যাটিক হিটার শীথ ধারণাটি নিয়ন্ত্রিত গরম করার অবস্থার অধীনে উদ্বায়ী জৈব দ্রাবক প্রক্রিয়াকরণ ব্যবসার ক্ষেত্রে বিশেষভাবে কার্যকর।
সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন হল:
ফার্মাসিউটিক্যালস উৎপাদন
সূক্ষ্ম রাসায়নিক উত্পাদন
সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন
দ্রাবক পুনরুদ্ধার সিস্টেম
আবরণ অপারেশন
বিশেষত্ব নিষ্কাশন প্রক্রিয়া
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ইগনিশন বিপদ এই ধরনের পরিস্থিতিতে একটি গুরুতর প্রক্রিয়া নিরাপত্তা সমস্যা বলে মনে করা হয়।
অ্যান্টি-স্ট্যাটিক হিটার শীথ হল একটি সম্পূর্ণ বিস্ফোরণ প্রতিরোধ কৌশলের একটি উপাদান যাতে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে:
নাইট্রোজেনে কম্বল করা
গ্রাউন্ডিং এবং বন্ধন সিস্টেম
ইনস্ট্রুমেন্টেশন অভ্যন্তরীণ নিরাপত্তা
বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি, বিস্ফোরণ-প্রমাণ
পরিবাহিতা এবং অস্তরক শক্তির মধ্যে ভারসাম্য
PTFE-তে পরিবাহিতার প্রবর্তন সর্বদা এর মূল বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের অংশে পরিবর্তন ঘটায়।
অস্তরক শক্তি হ্রাস
বিশুদ্ধ PTFE এর অস্তরক শক্তি অত্যন্ত উচ্চ.
পরিবাহী ফিলারের সংযোজন হ্রাস পেতে পারে:
ভোল্টেজ ভাঙ্গন ক্ষমতা
অন্তরণ মার্জিন, বৈদ্যুতিক
পৃষ্ঠ নিরোধক প্রতিরোধ (
অতএব, পরিচালন নিরোধক কর্মক্ষমতা সাবধানে গঠনের মাধ্যমে সুরক্ষিত রাখা উচিত।
রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতার উপর প্রভাব
পরিবাহী সংযোজনগুলির কিছু ছোটখাটো প্রভাবও থাকতে পারে:
রাসায়নিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা প্রতিরোধের
দীর্ঘ-মেয়াদী জারা প্রতিরোধের
যান্ত্রিক নমনীয়তা
মসৃণ শীর্ষ
প্রভাবগুলি সাধারণত ছোট হয়, তবে কঠোর রাসায়নিক পরিবেশের নকশায় এগুলি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয়।
তাপীয় এবং যান্ত্রিক দিক
পরিবাহী ফিলারগুলি খাপ উপাদানের তাপীয় এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে।
সম্ভাব্য পরিবর্তন অন্তর্ভুক্ত:
পরিবর্তিত তাপ সম্প্রসারণ বৈশিষ্ট্য
আরও কঠোরতা।
পরিধান প্রতিরোধের পরিবর্তিত
তাপ পরিবাহিতা মধ্যে তারতম্য
কার্বন ন্যানোটিউবগুলির উপর ভিত্তি করে সিস্টেমগুলিতে বিশেষ আগ্রহ দেখানো হচ্ছে কারণ তারা সাধারণ কার্বন ব্ল্যাক ফর্মুলেশনের তুলনায় কম ফিলার লোডিং-এ অ্যান্টি--স্ট্যাটিক আচরণ সরবরাহ করার সম্ভাবনা রাখে৷
নিম্ন লোডিং মাত্রা PTFE এর মূল শারীরিক গুণাবলীর আরও বেশি ধরে রাখতে সাহায্য করে।
ভবিষ্যতে উপাদান উন্নয়ন প্রবণতা
পরিবাহী ফ্লুরোপলিমার সিস্টেমের উপর গবেষণা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাচ্ছে।
উন্নয়নের ক্ষেত্রগুলি হল:
ন্যানো-প্রকৌশলী পরিবাহী নেটওয়ার্ক
হাইব্রিড (পরিবাহী ফিলিংস)
স্ব-নিরাময় সহ অ্যান্টি-স্ট্যাটিক সারফেস
ভাল বিচ্ছুরণ রসায়ন
উন্নত রাসায়নিক প্রতিরোধের বজায় রাখা
ভবিষ্যতের উপকরণগুলি এর আরও ভাল মিশ্রণ উপস্থাপন করতে পারে:
স্ট্যাটিক স্রাব
যান্ত্রিক প্রতিরোধ
জারা প্রতিরোধ
বৈদ্যুতিক নিরোধক বৈশিষ্ট্য (
ফ্লুরোপলিমারের অন্তর্নিহিত সুবিধাগুলি বজায় রেখে বিস্ফোরক দ্রাবক পরিস্থিতির জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হিটার শীথগুলিকে ইঞ্জিনিয়ার করাই লক্ষ্য।
উপসংহার
পরিবাহী PTFE কম্পোজিটগুলি শিল্প নিমজ্জন গরম করার প্রযুক্তির শৃঙ্খলায় একটি স্বতন্ত্র, আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ, যুগান্তকারী। PTFE ম্যাট্রিক্সের মধ্যে পরিবাহী কার্বনের সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত পরিমাণ অন্তর্ভুক্ত করার মাধ্যমে, এই উপকরণগুলি নিরাপদে স্ট্যাটিক ইলেক্ট্রিসিটি ডিসচার্জ করার ক্ষমতা অর্জন করে এবং এখনও PTFE-এর অসামান্য রাসায়নিক প্রতিরোধ এবং প্রক্রিয়া সামঞ্জস্যতা বজায় রাখে।
পরিবাহী PTFE কম্পোজিট অ্যান্টি-স্ট্যাটিক হিটার শীথের প্রযুক্তি হল একটি উদীয়মান এলাকা, যেখানে প্রধান উদ্দেশ্য ঐতিহ্যগত অর্থে বৈদ্যুতিক পরিবাহী নয় বরং নিয়ন্ত্রিত ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ ব্যবস্থাপনা। দ্রাবক প্রক্রিয়াকরণ নিযুক্ত সেক্টরগুলিতে এটি বিশেষভাবে কার্যকর হতে পারে, যেখানে একটি একক স্ট্যাটিক স্রাব গুরুতর বিস্ফোরক হুমকির কারণ হতে পারে।
পরিবাহী ফিলারের সন্নিবেশ ডাইলেট্রিক পারফেকশনের কিছুটা অবনতি ঘটাতে পারে, কিন্তু ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক নিরাপত্তা বৃদ্ধির সুবিধাকে প্রায়শই একটি যুক্তিসঙ্গত বাণিজ্য-অফ হিসাবে বিবেচনা করা হয়। বিপজ্জনক প্রক্রিয়া পরিবেশে সবচেয়ে নিরাপদ উপকরণ শুধুমাত্র রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া অস্বীকার করে না। তারা এমনও যারা বৈদ্যুতিক ক্ষোভ পোষণ করতে অস্বীকার করে।
