پولیمر جامع مواد کے میدان میں، کی درخواستایلومینیم ہائیڈرو آکسائیڈ (ATH)ایک موثر ہالوجن فری شعلہ retardant فلر کے طور پر اہم ہے. تاہم، ناقص مطابقت اور ATH اور رال میٹرکس کے درمیان جمع ہونے کے رجحان نے طویل عرصے سے ان کی مکمل کارکردگی کو محدود کر رکھا ہے۔ روایتی خشک اختلاط اکثر ناہموار بازی اور تناؤ کے کمزور نکات کی تشکیل کا باعث بنتا ہے۔ گیلے پیسنے والی ٹیکنالوجی کا تعارف اس مسئلے کا سائنسی اور موثر حل فراہم کرتا ہے۔
گیلا پیسنا ذرات کے سائز کو کم کرنے کا ایک سادہ عمل نہیں ہے، بلکہ ایک باہمی تعاون پر مبنی انجینئرنگ ہے جو مائع میڈیم میں بیک وقت ذرہ کی تطہیر، سطح میں ترمیم، اور انٹرفیس کو ایکٹیویشن حاصل کرتی ہے۔
گیلے پیسنے سے مائع مرحلے کے ماحول میں پیسنے والی موتیوں (جیسے زرکونیا) کے ذریعے گارا پر اعلی تعدد اثر، قینچ اور رگڑ کی قوتیں لاگو ہوتی ہیں جہاں پیسنے کے آلات (جیسے ڈسپرسنٹ) موجود ہوتے ہیں۔ یہ قوت مؤثر طریقے سے ATH کے سخت مجموعوں کو depolymerize کر سکتی ہے اور کرسٹل کے اصل ذرات کو توڑ سکتی ہے۔
ذرہ سائز میں کمی: D50 پارٹیکل کے سائز کو ذیلی مائکرون یا یہاں تک کہ نینو میٹر کی سطح تک مستحکم اور کنٹرول کریں۔ کلاسک ڈی جینس انفلٹریشن تھیوری کے مطابق، چھوٹے ذرات کے سائز کیپلیری پریشر کو کم کرتے ہیں (Δ P ∝ γ/r، جہاں γ سطح کا تناؤ ہے اور r تاکنا رداس ہے) رال پگھلنے والے ذرات کی سطح پر مائکرو سوراخوں اور نقائص پر قابو پانے کے لیے درکار ہے، اس طرح مائکرو دراندازی کو فروغ ملتا ہے۔
گیلے پیسنے کے مائع مرحلے کا ماحول "آن لائن" سطح میں ترمیم کے لئے ایک مثالی رد عمل کی جگہ فراہم کرتا ہے۔ پیسنے کے عمل کے دوران یا اس کے بعد، سطح کے موڈیفائرز (جیسے سائلین کپلنگ ایجنٹس، ٹائیٹینیٹ کپلنگ ایجنٹس، فیٹی ایسڈ وغیرہ) کو بیک وقت شامل کیا جا سکتا ہے۔
سیٹو گرافٹنگ ری ایکشن میں: سائلین کپلنگ ایجنٹس (جیسے KH-550, KH-560) کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، ان کے الکوکسی گروپس کو پانی کے کیٹالیسس کے تحت سائلانول میں ہائیڈولائز کیا جاتا ہے، اور پھر مضبوط Si-O-Al covalent بنانے کے لیے ATH سطح پر ہائیڈروکسیل گروپس کے ساتھ گاڑھا ہونے والے رد عمل سے گزرتے ہیں۔ اس کی نامیاتی لمبی زنجیریں (جیسے امینو اور ایپوکسی گروپس) رال میٹرکس کی طرف پھیلی ہوئی ہیں اور رال کے علاج کے رد عمل میں حصہ لے سکتی ہیں یا جسمانی الجھن بنا سکتی ہیں۔
انٹرفیشل انرجی میں بنیادی بہتری: ترمیم شدہ ATH سطح ہائیڈرو فیلک سے اولیو فیلک (ہائیڈرو فوبک) میں بدل جاتی ہے، اور اس کی سطح سے آزاد توانائی (γ _ s) رال کی سطح سے آزاد توانائی (γ _ l) کے قریب ہوتی ہے۔ ینگ کی گیلا کرنے کی مساوات (γ - sv=γ - sl+γ - lv cos θ) کے مطابق، رابطہ زاویہ θ میں کمی اور cos θ میں اضافہ رال کی گیلا کرنے کی صلاحیت (پھیلنے) میں بنیادی بہتری کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ انٹرفیشل تناؤ میں نمایاں کمی (γ _stl) گیلے پن کی بہتری کے لیے براہ راست تھرموڈینامک محرک قوت ہے۔
گیلے پیسنے والے گارے میں ڈسپرسنٹ (جیسے پولی الیکٹرولائٹس اور پولیمر سرفیکٹینٹس) طویل مدتی بازی استحکام کو برقرار رکھتے ہیں۔اے ٹی ایچالیکٹرو اسٹاٹک ریپلشن اور سٹیرک رکاوٹ کے دوہری میکانزم کے ذریعے مائع مرحلے میں ذرات۔ یہ مستحکم حالت رال کے ساتھ بعد میں اختلاط میں پہلے سے بازی کی بنیاد رکھتی ہے۔
الیکٹروسٹیٹک استحکام (DLVO تھیوری): Ionic dispersants ذرات کی سطح پر جذب ہوتے ہیں، ایک ڈبل پرت بناتے ہیں۔ جب ذرات قریب آتے ہیں تو وہ الیکٹرو سٹیٹک ریپلشن کی وجہ سے منتشر ہو جاتے ہیں۔
سٹیرک رکاوٹ کا استحکام: پولیمر ڈسپرسنٹ کی لمبی زنجیریں ذرات کی سطح پر جذب کرنے والی تہہ بناتی ہیں۔ جب ذرات قریب آتے ہیں تو اوور لیپنگ جذب کرنے والی پرتیں پولیمر زنجیروں کی تعمیراتی اینٹروپی میں کمی اور آسموٹک دباؤ میں اضافے کا سبب بنتی ہیں، جس کے نتیجے میں ایک مضبوط رجعتی قوت پیدا ہوتی ہے۔
یہ پہلے سے منتشر مستحکم ڈھانچہ ATH سلوری اور رال کے اختلاط، خشک کرنے یا ٹھیک کرنے کے عمل کے دوران زیادہ سے زیادہ برقرار رکھا جا سکتا ہے، رال میٹرکس میں "کامل منتقلی" حاصل کر سکتا ہے۔
گیلی پیسنے والی ٹیکنالوجی کے ذریعے پروسیس شدہ ATH میکرو سے مائیکرو تک، اور رال میں فزکس سے کیمسٹری تک گہرا انضمام حاصل کرتا ہے، جو بالآخر جامع مادی خصوصیات کی جامع بہتری سے ظاہر ہوتا ہے:
بہترین بازی یکسانیت: اسکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپی (SEM) کے تحت، ATH ذرات کو نینو میٹر/submicron پیمانے پر رال کے مسلسل مرحلے میں یکساں طور پر تقسیم ہوتے دیکھا جا سکتا ہے، بغیر مرئی مجموعوں کے۔
· مضبوط انٹرفیس بانڈنگ: ترمیم شدہ انٹرفیس ایک موثر "لچکدار پرت" یا کیمیائی بانڈ بناتا ہے، جس سے تناؤ کو مؤثر طریقے سے منتقل کیا جا سکتا ہے اور مکینیکل طاقت (تناؤ، اثر کی طاقت) اور مواد کی پائیداری کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جاتا ہے۔
· مستحکم شعلہ retardant کارکردگی اور جسمانی خصوصیات: یکساں بازی آگ میں شعلہ retardant اجزاء کے ہم آہنگی، موثر، اور مستحکم رکاوٹ اثر کو یقینی بناتی ہے، جبکہ فلر جمع کی وجہ سے مقامی کارکردگی میں کمی سے بچتا ہے۔
· بہتر پروسیسنگ ریولوجی: اچھا ذرہ گیلا ہونا، کم جمع ہونا، مرکب مواد کے پگھلنے کی چپکنے والی کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے، بھرنے کی مقدار اور پروسیسنگ کے بہاؤ کو بڑھا سکتا ہے۔
گیلے پیسنے والی ٹیکنالوجی منظم طریقے سے دراندازی اور بازی کے مسئلے پر قابو پاتی ہے۔ایلومینیم ہائیڈرو آکسائیڈرال میٹرکس میں جسمانی کرشنگ، کیمیائی ترمیم، اور بازی استحکام کے ٹرپل ہم آہنگی اثر کے ذریعے۔ یہ انٹرفیشل انرجی کو تھرموڈینامک طور پر کم کرتا ہے اور متحرک طور پر ایک منتشر ڈرائیونگ فورس اور استحکام کا طریقہ کار فراہم کرتا ہے، اس طرح نانوسکل پر فلر اور میٹرکس کے درمیان گہرا تعلق حاصل ہوتا ہے۔ یہ نہ صرف ایک تکنیکی اختراع ہے، بلکہ کولائیڈ اور انٹرفیس سائنس تھیوری کا گہرائی سے اطلاق بھی ہے، جو کہ اعلیٰ کارکردگی، ہائی فلنگ، اور فعال پولیمر مرکب مواد کی اگلی نسل کی ترقی کے لیے کلیدی تکنیکی راستہ فراہم کرتا ہے۔
