خبریں

کھوکھلی شیشے کے مائکرو اسپیرزاور ان کا مرکب مواد

گہرے سمندر کی ایپلی کیشنز کے لیے اعلی طاقت والے ٹھوس بویانسی مواد عام طور پر بویانسی ریگولیٹنگ میڈیا (کھوکھلی مائکرو اسپیئرز) اور اعلی طاقت والے رال مرکبات پر مشتمل ہوتے ہیں۔ بین الاقوامی سطح پر، یہ مواد 0.4–0.6 g/cm³ کی کثافت اور 40–100 MPa کی کمپریشن طاقت حاصل کرتے ہیں، اور گہرے سمندر کے مختلف آلات میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے رہے ہیں۔ کھوکھلی مائکرو اسپیئر گیس سے بھرے ہوئے خاص ساختی مواد ہیں۔ ان کی مادی ساخت کی بنیاد پر، وہ بنیادی طور پر نامیاتی مرکب مائکرو اسپیرز اور غیر نامیاتی مرکب مائکرو اسپیئرز میں تقسیم ہوتے ہیں۔ نامیاتی مرکب مائیکرو اسپیئرز پر تحقیق زیادہ فعال ہے، جن میں پولی اسٹیرین ہولو مائیکرو اسپیئرز اور پولیمتھائل میتھکرائیلیٹ ہولو مائیکرو اسپیئرز شامل ہیں۔ غیر نامیاتی مائیکرو اسپیئر تیار کرنے کے لیے استعمال ہونے والے مواد میں بنیادی طور پر شیشہ، سیرامکس، بوریٹس، کاربن، اور فلائی ایش سینوسفیر شامل ہیں۔

کھوکھلی شیشے کے مائکرو اسپیئرز: تعریف اور درجہ بندی

کھوکھلی شیشے کے مائیکرو اسپیئرز ایک نئی قسم کا غیر نامیاتی غیر دھاتی کروی مائکرو پاؤڈر مواد ہے جس میں بہترین خصوصیات ہیں جیسے چھوٹے ذرہ کا سائز، کروی شکل، ہلکا وزن، آواز کی موصلیت، گرمی کی موصلیت، لباس مزاحمت، اور اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت۔ کھوکھلی شیشے کے مائیکرو اسپیس کو ایرو اسپیس میٹریل، ہائیڈروجن اسٹوریج میٹریل، ٹھوس بویانسی میٹریل، تھرمل موصلیت کا مواد، تعمیراتی مواد، اور پینٹ اور کوٹنگز میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ وہ عام طور پر دو قسموں میں تقسیم ہوتے ہیں:

① Cenospheres، بنیادی طور پر SiO2 اور دھاتی آکسائیڈز پر مشتمل ہیں، تھرمل پاور پلانٹس میں بجلی کی پیداوار کے دوران پیدا ہونے والی فلائی ایش سے حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ اگرچہ cenospheres کم مہنگے ہیں، ان میں ناقص پاکیزگی، وسیع ذرہ سائز کی تقسیم، اور خاص طور پر، ذرہ کی کثافت عام طور پر 0.6 g/cm3 سے زیادہ ہوتی ہے، جس سے وہ گہرے سمندر میں استعمال ہونے والے مواد کی تیاری کے لیے موزوں نہیں ہوتے ہیں۔

② مصنوعی طور پر ترکیب شدہ شیشے کے مائیکرو اسپیئرز، جن کی طاقت، کثافت، اور دیگر طبیعی کیمیکل خصوصیات کو عمل کے پیرامیٹرز اور خام مال کی تشکیل کو ایڈجسٹ کرکے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ زیادہ مہنگا ہے، ان کے پاس ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے۔

کھوکھلی شیشے کے مائکرو اسپیرز کی خصوصیات

ٹھوس بہاؤ والے مواد میں کھوکھلی شیشے کے مائکرو اسپیئرز کا وسیع پیمانے پر استعمال ان کی عمدہ خصوصیات سے الگ نہیں ہے۔

①کھوکھلی شیشے کے مائکرو اسپیرزایک کھوکھلی اندرونی ساخت ہے، جس کا نتیجہ ہلکا وزن، کم کثافت، اور کم تھرمل چالکتا ہے۔ یہ نہ صرف جامع مواد کی کثافت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے بلکہ انہیں بہترین تھرمل موصلیت، آواز کی موصلیت، برقی موصلیت، اور نظری خصوصیات سے بھی نوازتا ہے۔

② کھوکھلے شیشے کے مائیکرو اسپیئر شکل میں کروی ہوتے ہیں، جس میں کم پورسٹی (مثالی فلر) اور کرہوں کے ذریعے کم سے کم پولیمر جذب کے فوائد ہوتے ہیں، اس طرح میٹرکس کے بہاؤ اور چپکنے کی صلاحیت پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔ ان خصوصیات کے نتیجے میں جامع مواد میں تناؤ کی معقول تقسیم ہوتی ہے، اس طرح اس کی سختی، سختی اور جہتی استحکام میں بہتری آتی ہے۔

③ کھوکھلے شیشے کے مائیکرو اسپیئرز کی طاقت زیادہ ہوتی ہے۔ بنیادی طور پر، کھوکھلی شیشے کے مائیکرو اسپیئرز پتلی دیواروں والے، شیشے کے ساتھ مہر بند دائرے ہوتے ہیں جو شیل کے اہم جز کے طور پر ہوتے ہیں، جو اعلیٰ طاقت کی نمائش کرتے ہیں۔ یہ کم کثافت کو برقرار رکھتے ہوئے جامع مواد کی طاقت کو بڑھاتا ہے۔

کھوکھلی شیشے کے مائیکرو اسپیرز کی تیاری کے طریقے
تیاری کے تین اہم طریقے ہیں:
① پاؤڈر طریقہ. شیشے کے میٹرکس کو پہلے پلورائز کیا جاتا ہے، ایک فومنگ ایجنٹ شامل کیا جاتا ہے، اور پھر یہ چھوٹے ذرات اعلی درجہ حرارت والی بھٹی سے گزر جاتے ہیں۔ جب ذرات نرم یا پگھلتے ہیں تو شیشے کے اندر گیس پیدا ہوتی ہے۔ جیسے جیسے گیس پھیلتی ہے، ذرات کھوکھلے کرہ بن جاتے ہیں، جنہیں پھر سائیکلون سے جدا کرنے والے یا بیگ فلٹر کے ذریعے جمع کیا جاتا ہے۔

② قطرہ کا طریقہ۔ ایک خاص درجہ حرارت پر، ایک محلول جس میں کم پگھلنے والے مادے ہوتے ہیں، اسپرے سے خشک کیا جاتا ہے یا اعلی درجہ حرارت والی عمودی بھٹی میں گرم کیا جاتا ہے، جیسا کہ انتہائی الکلین مائکرو اسپیئرز کی تیاری میں ہوتا ہے۔

③ خشک جیل کا طریقہ۔ یہ طریقہ نامیاتی الکوکسائیڈ کو خام مال کے طور پر استعمال کرتا ہے اور اس میں تین عمل شامل ہیں: خشک جیل کی تیاری، pulverizing، اور اعلی درجہ حرارت پر فومنگ۔ تینوں طریقوں میں کچھ خامیاں ہیں: پاؤڈر کا طریقہ کم مالا کی تشکیل کی شرح پیدا کرتا ہے، قطرہ کا طریقہ کمزور طاقت کے ساتھ مائکرو اسپیئرز پیدا کرتا ہے، اور خشک جیل کے طریقہ کار میں خام مال کی قیمتیں زیادہ ہوتی ہیں۔

کھوکھلی شیشے کے مائیکرو اسپیئر کمپوزٹ میٹریل سبسٹریٹ اور کمپوزٹ طریقہ

کے ساتھ ایک اعلی طاقت ٹھوس buoyancy مواد بنانے کے لئےکھوکھلی شیشے کے مائکرو اسپیرز، میٹرکس کے مواد کو بہترین خصوصیات کا حامل ہونا چاہیے، جیسے کم کثافت، اعلی طاقت، کم چپکنے والی، اور مائکرو اسپیئرز کے ساتھ اچھی چکنا پن۔ فی الحال استعمال شدہ میٹرکس مواد میں ایپوکسی رال، پالئیےسٹر رال، فینولک رال، اور سلیکون رال شامل ہیں۔ ان میں سے، epoxy رال اپنی اعلی طاقت، کم کثافت، کم پانی جذب، اور کم کیورنگ سکڑنے کی وجہ سے اصل پیداوار میں سب سے زیادہ استعمال ہوتی ہے۔ شیشے کے مائیکرو اسپیئرز کو مولڈنگ کے عمل جیسے کاسٹنگ، ویکیوم امپریگنیشن، لیکویڈ ٹرانسفر مولڈنگ، پارٹیکل اسٹیکنگ، اور کمپریشن مولڈنگ کے ذریعے میٹرکس میٹریل کے ساتھ مرکب کیا جا سکتا ہے۔ اس بات پر زور دینا ضروری ہے کہ مائیکرو اسپیئرز اور میٹرکس کے درمیان انٹرفیشل کنڈیشن کو بہتر بنانے کے لیے، مائیکرو اسپیئرز کی سطح کو بھی تبدیل کرنے کی ضرورت ہے، اس طرح جامع مواد کی مجموعی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔