సుకో-1

పాలిమర్స్ ఎలక్ట్రికల్ అప్లికేషన్స్ పార్ట్ 2

ఎలక్ట్రికల్ ఫీల్డ్‌లో, ఎలక్ట్రికల్ వైర్లు మరియు కేబుల్‌లకు అవసరమైన వాటిలో ఒకటి ఇన్సులేటింగ్ మరియు జాకెటింగ్ పదార్థాలు.చాలా సంవత్సరాలుగా, పవర్ కేబుల్స్‌కు పూర్వ-ప్రముఖ ఇన్సులేషన్ పదార్థం దాని అద్భుతమైన విద్యుత్ లక్షణాల కారణంగా చమురు-కలిపిన కాగితం.ఇది అధిక స్థాయి థర్మల్ ఓవర్‌లోడ్‌ను అధిక క్షీణత లేకుండా తట్టుకోగల సామర్థ్యాన్ని కూడా కలిగి ఉంది.అయినప్పటికీ, దాని హైగ్రోస్కోపిక్ నేచర్ కారణంగా, లోహపు తొడుగు తేమను తుప్పు పట్టింది.అందువల్ల, థర్మోప్లాస్టిక్ మెటీరియల్స్ యొక్క నాన్-హైగ్రోస్కోపిక్ స్వభావం కలయికను కలిగి ఉన్న పవర్‌కేబుల్ ఇన్సులేషన్ మెటీరియల్ కోసం చాలా కాలంగా భావించిన అవసరం ఉంది.

పాలిమర్లు

క్రాస్‌లింక్డ్ పాలిమర్‌ల తయారీని రెండు వేర్వేరు పద్ధతుల ద్వారా చేయవచ్చు.ఒకటి రసాయన పద్ధతి మరియు రెండవది అయనీకరణ పద్ధతి.క్రాస్‌లింకింగ్ యొక్క ఈ ప్రభావం యొక్క సాక్షాత్కారం 150 సంవత్సరాలకు పైగా ఉన్నప్పటికీ, అయోనైజింగ్ రేడియేషన్ యొక్క క్రాస్‌లింకింగ్ ప్రభావం చార్లెస్‌బీ ద్వారా మొదటిసారిగా నిశ్చయాత్మకంగా ప్రదర్శించబడింది.రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ పద్ధతి చిన్న-పరిమాణ మరియు థిన్‌వాల్ వైర్‌లకు అత్యంత ఉత్పాదకమైనది మరియు అందువల్ల విద్యుత్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కోసం ఉపయోగించే వైర్లు రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ పద్ధతి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి.తక్కువ శక్తి వినియోగం మరియు చిన్న స్థలం అవసరం కాబట్టి ఈ పద్ధతి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.రేడియేషన్ ప్రక్రియ సులభంగా నియంత్రించబడుతుంది మరియు ఇంధన ఆదాతో పాటు కాలుష్య నియంత్రణకు అవకాశం ఉంది.రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ యొక్క నిర్దిష్ట లక్షణాలు క్రింది విధంగా సంగ్రహించబడ్డాయి: (1) ఉత్పత్తి లైన్ వేగాన్ని నియంత్రించవచ్చు.క్రాస్‌లింకింగ్ ఏజెంట్ అవసరం లేనందున హై స్పీడ్ కవరింగ్ (ఎక్స్‌ట్రషన్) సాధ్యమవుతుంది.అధిక శక్తి మరియు తక్కువ శక్తి కలిగిన యాక్సిలరేటర్‌ని ఉపయోగించడం ద్వారా, త్వరితగతి సాధించవచ్చు.(2) క్రాస్‌లింకింగ్ ఏకరూపత అద్భుతమైనది.సముచితమైన యంత్రాన్ని ఎంచుకోవడం మరియు వైర్ ఫీడింగ్ కోసం వాంఛనీయ డిజైన్‌ను స్వీకరించడం ద్వారా ఏకరీతి క్రాస్‌లింకింగ్ నిర్వహించబడుతుంది.(3) రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా క్రాస్‌లింకింగ్ స్థాయిని బట్టి వివిధ రకాల పాలిమర్‌లను తయారు చేయవచ్చు.అంతేకాకుండా, ఆవిరి క్యూరింగ్ ప్రక్రియ కంటే రేడియేషన్ క్యూరింగ్ ప్రక్రియ మరింత ప్రాధాన్యతనిస్తుంది.ఆవిరి క్యూరింగ్ ప్రక్రియలో, అధిక ఆవిరి పీడనం కింద నీరు పాలిమర్ పొరలోకి చొచ్చుకుపోయే 'మైక్రోవాయిడ్స్' సంఖ్యను సృష్టిస్తుంది, ఇది కేబుల్ సర్వీస్‌లో ఉన్నప్పుడు చెట్టు-ఆకారపు పాక్షిక ఉత్సర్గ విచ్ఛిన్నతను ప్రేరేపిస్తుంది.ఈ దృగ్విషయం చాలా క్లిష్టంగా ఉన్నప్పటికీ, చెట్లు పెరుగుతాయి మరియు కేబుల్స్ యొక్క విద్యుద్వాహక బలం తగ్గుతుంది.ఇవి కాకుండా, ఆవిరి క్యూరింగ్ ప్రక్రియ శక్తి వినియోగం యొక్క దృక్కోణం నుండి కొన్ని లోపాలను కలిగి ఉంది: (a) అధిక ఉష్ణోగ్రతను పొందేందుకు అధిక ఆవిరి పీడనం అవసరం;(బి) కేబుల్ వెలుపలి నుండి ఉష్ణ వాహక సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు (సి) కేబుల్ కండక్టర్ ద్వారా పెద్ద మొత్తంలో శక్తి వినియోగించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా తక్కువ ఉష్ణ సామర్థ్యం మరియు క్రాస్‌లింకింగ్ ప్రతిచర్యకు ఎక్కువ సమయం ఉంటుంది.రేడియేషన్ క్యూరింగ్ పొడి ప్రక్రియలకు అభ్యర్థి.ఏది ఏమైనప్పటికీ, రేడియేషన్ కాలువ ద్వారా ఇన్సులేషన్ పొరలో ఎలక్ట్రాన్ల నిర్మాణం ఆగిపోవడం మరియు/లేదా ఏర్పడటం వలన వికిరణం సమయంలో మరియు తరువాత చెట్టు-ఆకారపు పాక్షిక విచ్ఛిన్నతను ప్రేరేపిస్తుంది.ఇది 'నీటి రహిత ప్రక్రియ'కి పూర్తిగా భిన్నమైనది.పాలిమర్ కేబుల్ అధిక తేమ మరియు పెద్ద శూన్యాలను కలిగి ఉన్నందున, క్యూరింగ్ ప్రక్రియ అవసరం.పై ప్రయోజనాలే కాకుండా, రేడియేషన్ క్యూరింగ్ ప్రక్రియలో సెమీకండక్టర్ పదార్థాలను సులభంగా ప్రవేశపెట్టవచ్చు, ఇది ఆవిరి క్యూరింగ్ ప్రక్రియ విషయంలో సులభం కాదు, ఎందుకంటే చాలా పదార్థాలు అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనాన్ని తట్టుకోలేవు.

రేడియేషన్ గ్రాఫ్టింగ్ టెక్నిక్ కూడా మాతృకకు వాహకతను అందిస్తుంది.మాతృకను ఇన్సులేటింగ్‌పై కలిపే ఏకైక పద్ధతి ఇది.ఈ సాంకేతికత వెన్నెముక యొక్క క్రియాశీల ఉపరితలంపై కండక్టింగ్ పాలిమర్‌ను అంటుకట్టుట మరియు తదుపరి నిక్షేపణ ద్వారా తగిన మోనోమర్‌తో బ్యాక్‌బోన్ పాలిమర్‌ను క్రియారహితం చేస్తుంది.ఇన్సులేటింగ్ ప్రవర్తనతో పాటు, ఈ సందర్భంలో పాలిమర్ ఒకటిగా ప్రవర్తిస్తుంది.ఇది ఇంకా స్థాపించబడనప్పటికీ, ఇది EMI షీల్డింగ్, కండక్టింగ్ కోటింగ్‌లు మరియు యాంటిస్టాటిక్ ఏజెంట్లు వంటి అనేక సంభావ్య అప్లికేషన్‌లను ప్రదర్శిస్తుంది.భట్టాచార్య ఈటల్.పాలిమర్–FEP-g-(AA)–PPY మరియు పాలిమర్–FEP-g-(sty)–PPY మిశ్రమాలను సిద్ధం చేశారు.మొదట, పాలిమర్-FEP కో-60 మూలంగా వికిరణం చేయబడింది మరియు చలనచిత్రం వివిధ శాతం మోనోమర్‌లలో ముంచబడింది.ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్‌ను ఆక్సిడెంట్‌గా ఉపయోగించి పైరోల్ యొక్క ఆక్సీకరణ పాలిమరైజేషన్ ద్వారా అంటు వేసిన ఉపరితలంపై PPy నిక్షిప్తం చేయబడింది.ఉపరితల నిరోధకత తగ్గింది మరియు 104-105ohm/cm2 క్రమంలో ఉంటాయి.ఉపరితల నిరోధకత మోనోమర్ల అంటుకట్టుట శాతంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.ఈ సాంకేతికతను ఉపయోగించి, సమూహ వాహకత కంటే ఉపరితల వాహకతను పెంచవచ్చు.చిత్రం యొక్క ఫోటోకండక్టింగ్ ప్రవర్తనను గ్రాఫ్టింగ్ టెక్నిక్ ద్వారా కూడా అందించవచ్చు.సెల్యులోజ్ అసిటేట్-g-(N-వినైల్ కార్బజోల్) మరియు సెల్యులోజ్ అసిటేట్-g-(N-వినైల్ కార్బజోల్-మిథైల్ మెథాసైలేట్) ఫోటోకండక్టింగ్ ఫిల్మ్‌కి ఉదాహరణలు.

ఎలక్ట్రికల్ కేబుల్ పరిశ్రమలో, ప్రధానంగా పాలిథిలిన్, పాలీ వినైల్ క్లోరైడ్ (PVC), EPDM రబ్బర్లు ఉపయోగించబడతాయి.పాలిథిలిన్ దాని అద్భుతమైన విద్యుత్ లక్షణాలు మరియు దాని ఎక్కువ కాలం కారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది.అనేక కారణాల వల్ల అధిక సాంద్రత కలిగిన పాలిథిలిన్ కంటే తక్కువ-సాంద్రత కలిగిన పాలిథిలిన్ ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది. కారణాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: (a) మరింత ఫ్లెక్సిబిలిటీ;(బి) అధిక సాంద్రత కలిగిన పాలిథిలిన్ కంటే అధిక విద్యుద్వాహక బలం;(సి) HDPE కంటే ఎక్కువ జీవితం;(d) HDPE కంటే ప్రాసెస్ చేయడం తక్కువ కష్టం మరియు (e) LDPE యొక్క ఇన్సులేషన్‌లో శూన్యాలు చేర్చే ప్రమాదం తక్కువ, ఇది అయనీకరణకు కారణమవుతుంది.అటువంటి అన్ని ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ, LDPE కేబుల్ ఇన్సులేషన్ మెటీరియల్‌గా దాని స్వంత పరిమితులను కలిగి ఉంది.థర్మోప్లాస్టిక్ పాలిమర్ అయినందున, ఇది 105–115⬚C చుట్టూ మృదుత్వ ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉంటుంది మరియు నిర్దిష్ట ఉపరితల-యాక్టివ్ ఏజెంట్‌లతో సంబంధంలో ఉన్నప్పుడు ఒత్తిడి పగుళ్లు ఏర్పడే ధోరణిని కలిగి ఉంటుంది.పాలిథిలిన్ అణువుల క్రాస్‌లింకింగ్ థర్మల్ మరియు భౌతిక లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుంది, అయితే దాని విద్యుత్ లక్షణాలు చాలా వరకు మారవు.క్రాస్‌లింక్డ్ పాలిథిలిన్ కాబట్టి, ఇకపై థర్మోప్లాస్టిక్ పాలిమర్ కాదు.ఇది పాలిథిలిన్ యొక్క స్ఫటికాకార ద్రవీభవన స్థానం వద్ద మృదువుగా మరియు ఒక సాగే, రబ్బరు-వంటి అనుగుణ్యతను పొందుతుంది, ఇది 300⬚C వద్ద కరగకుండా కార్బోనైజ్ అయ్యే వరకు, టెంపెరా-చర్ యొక్క తదుపరి పెరుగుదల సమయంలో నిలుపుకుంటుంది.ఒత్తిడి-పగుళ్లు పూర్తిగా అదృశ్యమయ్యే ధోరణి మరియు వేడి గాలిలో వృద్ధాప్యానికి చాలా మంచి నిరోధకత లభిస్తుంది.క్రాస్‌లింక్డ్ పాలిథిలిన్ కేబుల్స్ దాని అద్భుతమైన విద్యుత్ మరియు భౌతిక లక్షణాల కారణంగా విస్తృతంగా ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడ్డాయి.ఇది పెద్ద ప్రవాహాలను మోసుకెళ్లగలదు, చిన్న వ్యాసార్థం వంపుని తట్టుకోగలదు మరియు బరువు తక్కువగా ఉంటుంది, సులభంగా మరియు విశ్వసనీయమైన ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను అనుమతిస్తుంది, అనగా ఇది ఎత్తు పరిమితుల నుండి ఉచితం, ఎందుకంటే ఇది ఎటువంటి నూనెను కలిగి ఉండదు మరియు తద్వారా చమురులో చమురు వలసల కారణంగా వైఫల్యాల నుండి విముక్తి పొందుతుంది. ఫీల్డ్ కేబుల్.దీనికి సాధారణంగా మెటాలిక్ షీత్ కూడా అవసరం లేదు. అందువల్ల, ఇది లోహపు తొడుగు కేబుల్స్, తుప్పు మరియు అలసట వంటి విచిత్రమైన వైఫల్యాల నుండి ఉచితం.ప్రస్తుతం, రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ అనేది పాలిథిలిన్ మాత్రమే కాకుండా పాలీ వినైల్ క్లోరైడ్, పాలీసోబ్యూటిలీన్ మొదలైన ఇతర పాలిమర్‌లకు కూడా పారిశ్రామికంగా వర్తించబడుతుంది. దాని స్వంత PVC అత్యంత అస్థిరమైన పాలిమర్.సమర్థవంతమైన స్థిరీకరణ మార్గాలను అభివృద్ధి చేసిన తర్వాత మాత్రమే ఇది వాణిజ్య ప్రాముఖ్యతను పొందడం ప్రారంభించింది.సవరించే ఏజెంట్ల (స్టెబిలైజర్‌లు, ప్లాస్టిసైజర్‌లు, ఫిల్లర్లు మరియు ఇతర సంకలనాలు) సహాయంతో, PVC చాలా దృఢమైనది నుండి చాలా సరళమైనది వరకు విస్తృతమైన లక్షణాలను ప్రదర్శించేలా చేయవచ్చు.దాని అప్లికేషన్ యొక్క వైవిధ్యం మరియు దాని తక్కువ ధర ప్రపంచ మార్కెట్లో దాని ప్రాముఖ్యతకు కారణం.

క్రాస్‌లింకింగ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి, పాలిమర్‌లు వాటి స్వచ్ఛమైన రూపంలో చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడతాయి.అవసరమైన లక్షణాలను అందించడానికి ప్లాస్టిసైజర్లు, యాంటీఆక్సిడెంట్లు, ఫిల్లర్లు వాటి పాత్రను కలిగి ఉంటాయి.క్రాస్‌లింకింగ్ ప్రక్రియలో అదనంగా మెరుగ్గా ఉంటుంది.పాలిమర్ ఉత్పత్తి యొక్క పెళుసుదనాన్ని తగ్గించడానికి పాలిమర్‌లకు ప్లాస్టిసైజర్‌లు జోడించబడతాయి.అవి ఫ్రీరాడికల్స్ ఉత్పత్తిలో పాలుపంచుకున్నప్పుడల్లా లేదా ప్రచారం చేసే ప్రతిచర్యలలోకి ప్రవేశించినప్పుడల్లా క్రాస్‌లింకింగ్‌ను ప్రభావితం చేస్తాయి.డిబ్యూటిల్ థాలేట్, ట్రైటోలిల్ ఫాస్ఫేట్ మరియు డయల్ ఫాస్ఫేట్ PVC నుండి ప్లాస్టిసైజర్‌కు సాధారణ ఉదాహరణలు.ఫ్లెక్సిబిలిటీ మరియు స్థితిస్థాపకత, ఇది ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్‌లో చాలా ముఖ్యమైనది, ప్లాస్టిసైజర్‌లను PVCకి జోడించడం ద్వారా మెరుగుపరచబడతాయి.నిజానికి అసమతుల్య నిర్మాణం కారణంగా ధ్రువంగా ఉన్న PVC విషయంలో, స్థూల కణ గొలుసులను కఠినంగా కలుపుతూ, దానిని వంగకుండా చేసే బలమైన ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ బంధాలకు దారి తీస్తుంది.అనామ్లజనకాలు మరొక సమూహ సంకలనాలు, ఇవి పాలిమర్ ఉత్పత్తిపై అధిక థర్మోక్సిడేటివ్ స్థిరత్వాన్ని పోల్చడానికి ఆచరణాత్మక ప్రయోజనం కోసం రూపొందించిన ఏదైనా క్రాస్‌లింక్డ్ మిశ్రమానికి అవసరం.సాధారణంగా అవి క్రాస్‌లింకింగ్ బై స్కావెంజింగ్ రాడికల్‌లను ప్రభావితం చేస్తాయి, ఇవి క్రాస్‌లింక్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.RC (4,4-thio-bis(6-tert-butyl-3-methyl phenol), MB(Mercapto benzoimidazole) అనేవి యాంటీఆక్సిడెంట్లకు ఉదాహరణలు, వీటిని Ueno మరియు ఇతరులు ఉపయోగిస్తున్నారు. ప్లాస్టిసైజర్‌లు మరియు యాంటీఆక్సిడెంట్‌లతో పాటు, రంగులు అవసరం, వైర్ ఇన్సులేషన్ పదార్థాలు ముఖ్యంగా ఉపకరణాల కోసం ఉపయోగించబడతాయి.ప్లాస్టిక్‌లకు రంగులు వివిధ రకాల అకర్బన మరియు సేంద్రీయ పదార్ధాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ రంగంలో రంగు మారిన సంకలితాలకు ప్రాధాన్యత లేదు. సాధారణంగా వాటి భౌతిక-యాంత్రిక లక్షణాలు మరియు ప్రాసెసిబిలిటీని మెరుగుపరచడానికి ఫిల్లర్లు జోడించబడతాయి. ఫిల్లర్ల సానుకూల ప్రభావం ఉండవచ్చు. రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ సమయంలో గమనించవచ్చు, పాలిథిలిన్‌లోని రాడికల్స్ యొక్క దిగుబడి 50% పెరిగింది, కొద్ది మొత్తంలో (0.05%) ఏరోసిల్‌ను జోడించినప్పుడు, ఇంటర్‌ఫేస్ ఏరోసిల్ వద్ద రాడికల్‌ల అధిక ఉత్పత్తి జరుగుతుందని భావించబడింది. పాలిథిలిన్, ఇక్కడ స్థూలకణాలు సమతౌల్య స్థితిలో లేని అసమతుల్యమైన జాతులలో ఉంటాయి.ఫిల్లర్ యొక్క అధిక కంటెంట్‌తో, ఫిల్లర్ నుండి పాలిమర్ దశకు శక్తిని బదిలీ చేయవచ్చు మరియు తద్వారా ఫ్రీరాడికల్స్ యొక్క అధిక దిగుబడికి దోహదం చేస్తుంది.అంతేకాకుండా, రియాక్టివ్ మిక్స్‌చర్‌తో వికిరణం కలయిక పాలిమర్ గొలుసుల వెంట క్రాస్‌లింక్‌ల స్థానికీకరణను ప్రభావితం చేస్తుంది.

సంక్షిప్తంగా, ఎలక్ట్రికల్ ఫీల్డ్‌లో ఉపయోగించే పాలిమర్ ప్రాసెసింగ్‌లో రేడియేషన్ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.'రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్' అనేది పాలిమర్‌ల లక్షణాలను మెరుగుపరచగల దృగ్విషయం.ఇది 'వల్కనైజేషన్' వంటి అత్యంత అధునాతన పద్ధతి కొన్ని పరిమితులను కలిగి ఉంటుంది.సరిఅయిన మోనోమర్‌ల ఎంపిక ద్వారా క్రాస్‌లింకింగ్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు.రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ ప్రక్రియలో, రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ ప్రక్రియలో ప్లాస్టిసైజర్‌లు, ఫిల్లర్లు మరియు ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ జోడింపు చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది.సెమీకండక్టర్ పదార్థాల తయారీలో రేడియేషన్ క్రాస్‌లింకింగ్ పద్ధతి కూడా చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది.ఇవి కాకుండా, రేడియేషన్ గ్రాఫ్టింగ్ టెక్నిక్‌ని కండక్టింగ్ కాంపోజిట్ ఫిల్మ్ మరియు ఫిల్మ్‌లను ఫోటోకండక్టింగ్ బిహేవియర్‌తో తయారు చేయడానికి కూడా ఉపయోగించవచ్చు.


పోస్ట్ సమయం: మే-02-2017