कंडक्टिव पीटीएफई कंपोजिट एंटी-स्टेटिक हीटर शीथ को कैसे सक्षम कर रहे हैं?

शुद्ध पीटीएफई औद्योगिक उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले सर्वोत्तम विद्युत इंसुलेटर में से एक है और यह गुणवत्ता आम तौर पर इसे विसर्जन हीटिंग अनुप्रयोगों में बेहद मूल्यवान बनाती है। लेकिन अत्यधिक प्रतिरोधी, वाष्पशील कार्बनिक सॉल्वैंट्स वाले टैंकों के अंदर, वही इन्सुलेशन गुण एक छिपा हुआ खतरा हो सकता है। जैसे ही द्रव पीटीएफई की चिकनी सतह पर चलता है, स्थैतिक बिजली का निर्माण हो सकता है, उसी तरह जैसे वैन डी ग्रैफ जनरेटर घर्षण और गति के माध्यम से चार्ज होता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज अनुचित परिस्थितियों में विलायक वाष्प के प्रज्वलन का कारण बन सकता है। प्रवाहकीय PTFE कंपोजिट का एक नया वर्ग एक उत्तर प्रदान करता है। वे हीटर शीथ में विद्युत चालकता की सावधानीपूर्वक नियंत्रित मात्रा पेश करते हैं। यह स्थैतिक आवेशों को हानिकारक बनने से पहले सुरक्षित रूप से नष्ट होने की अनुमति देता है।

थोड़ा सा कार्बन पीटीएफई को एक शांतिपूर्ण, स्थिर {{0}विघटित करने वाला व्यक्तित्व प्रदान करता है, जो एक विद्युतीय रूप से पृथक सतह को ऐसी सतह में परिवर्तित करता है जो धीरे-धीरे एकत्र चार्ज को खत्म कर सकती है।

सॉल्वेंट सिस्टम को गर्म करते समय स्थैतिक बिजली खतरनाक हो सकती है
कई औद्योगिक सॉल्वैंट्स में बहुत कम विद्युत चालकता होती है।

उदाहरण हैं:

हेक्सेन

टोल्यूनि

नाखून, एसीटोन

आइसोप्रोपाइल एल्कोहल

एथिल अल्कोहोल

कीटोन्स पर आधारित मिश्रण

चूंकि ये तरल पदार्थ एक मानक पीटीएफई हीटर पर उच्च वेग से बह रहे हैं, तरल और अत्यधिक इन्सुलेटिंग कोटिंग के बीच घर्षण इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज पृथक्करण का कारण बन सकता है।

चार्ज संचय को कई परिचालन स्थितियों के तहत बढ़ाया जा सकता है:

उच्च तरल वेग

पम्प परिसंचरण

उत्तेजना या छींटाकशी

सूखी गैस से कम्बल बिछाना

कम सापेक्ष आर्द्रता

गैर-प्रवाहकीय टैंक सामग्री

यदि चार्ज को ठीक से डिस्चार्ज नहीं किया जा सकता है, तो वोल्टेज क्षमता अंततः आसपास के वातावरण की ढांकता हुआ ब्रेकडाउन ताकत से अधिक हो सकती है।

इसका परिणाम एक इलेक्ट्रोस्टैटिक चिंगारी हो सकता है जो ज्वलनशील वाष्प को प्रज्वलित कर सकता है।

प्रवाहकीय PTFE कंपोजिट का विचार
उभरता हुआ समाधान पीटीएफई रेजिन को ही बदलना है।

शुद्ध पीटीएफई के बजाय, निर्माताओं ने फ्लोरोपॉलीमर मैट्रिक्स में थोड़ी मात्रा में प्रवाहकीय भराव सामग्री फैला दी।

विशिष्ट योजक जो प्रवाहकीय होते हैं वे हैं:

कार्बन ब्लैक

कार्बन नैनोट्यूब

ग्रेफाइट कण

प्रवाहकीय कार्बन फाइबर

अभी भी इतनी कम सांद्रता है कि संक्षारण प्रतिरोध और प्रक्रिया अनुकूलता के मामले में सामग्री अभी भी पीटीएफई के समान है।

लेकिन विद्युत गुण काफी भिन्न होते हैं।

यह शोध प्रवाहकीय पीटीएफई समग्र एंटी स्टेटिक हीटर शीथ की अवधारणा का आधार है जिस पर वर्तमान में रासायनिक प्रसंस्करण क्षेत्रों में ध्यान दिया जा रहा है।

कैसे प्रवाहकीय भराव विद्युत गुणों को संशोधित करते हैं
शुद्ध PTFE में आम तौर पर असाधारण रूप से उच्च मात्रा प्रतिरोधकता होती है:

10^18 ओम-सेमी.

यही कारण है कि यह एक बहुत अच्छा इन्सुलेटर है।

जब प्रवाहकीय भराव कण राल में बिखरे होते हैं, तो आसन्न कणों के बीच छोटे प्रवाहकीय पथ बनते हैं।

यह मिश्रित सामग्री की प्रतिरोधकता को निम्न क्रम तक कम कर सकता है:

10^3 से 10^6 ओम सेमी

यह चालकता धातुओं की तुलना में अधिक नहीं है, लेकिन निर्मित स्थैतिक चार्ज के धीमे अपव्यय की अनुमति देने के लिए पर्याप्त उच्च है।

महत्वपूर्ण बात यह है कि सामग्री विद्युत चालित सामग्री नहीं बनती है, जिससे हीटर ऑपरेटिंग वोल्टेज के सामान्य वोल्टेज पर शॉर्ट सर्किट के रूप में कार्य किया जा सके।

इसके बजाय, कंपोजिट एक मध्यवर्ती विद्युत अवस्था में है, जिसे आमतौर पर एंटी-स्थैतिक या स्थैतिक विघटनकारी कहा जाता है।

विरोधी -स्थैतिक सामग्री कैसे काम करती है
विरोधी -स्थैतिक सामग्रियों को अक्सर इनके बीच की सतह प्रतिरोधकता की विशेषता होती है:

10^5 और 10^12 ओम/वर्ग

इस रेंज में चार्ज संचय को विद्युत सुरक्षा और इन्सुलेट प्रदर्शन के साथ नियंत्रित किया जाता है।

यह विनियमित चालकता हीटर शीथ को निम्न में सक्षम बनाती है:

स्थानीय चार्ज को बढ़ने से रोकें

इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के जोखिम को कम करें

सतही आवेशों का क्रमिक अपव्यय

विलायक से भरे क्षेत्रों में सुरक्षा बढ़ाएँ

इसका उद्देश्य बिजली उत्पन्न करना नहीं है, बल्कि हानिकारक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता के निर्माण को रोकना है।

भराव के समान वितरण का महत्व
सामग्री इंजीनियरिंग में मुख्य मुद्दों में से एक पीटीएफई मैट्रिक्स में प्रवाहकीय भराव का एक समान फैलाव है।

ख़राब फैलाव के परिणामस्वरूप:

स्थानीयकृत इन्सुलेशन क्षेत्र

विरोधी-स्थैतिक अंतर

अपव्यय के लिए कमजोर विद्युत मार्ग

यांत्रिक दोष

सतही खामियाँ

भराव को समान रूप से वितरित करना आवश्यक है ताकि पूरा हीटिंग शीथ पूरे सतह क्षेत्र में समान रूप से काम कर सके।

इस प्रकार, पूरे निर्माण के दौरान, उन्नत कंपाउंडिंग और एक्सट्रूज़न प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।

सॉल्वेंट-आधारित औद्योगिक अनुप्रयोग
प्रवाहकीय पीटीएफई समग्र एंटी स्टेटिक हीटर शीथ अवधारणा नियंत्रित हीटिंग स्थितियों के तहत अस्थिर कार्बनिक सॉल्वैंट्स को संसाधित करने वाले व्यवसायों में विशेष रूप से उपयोगी है।

विशिष्ट अनुप्रयोग हैं:

फार्मास्यूटिकल्स का उत्पादन

उत्तम रसायनों का निर्माण

सेमीकंडक्टर निर्माण

सॉल्वेंट रिकवरी सिस्टम

कोटिंग संचालन

विशेष निष्कर्षण प्रक्रियाएँ

ऐसी स्थितियों में इलेक्ट्रोस्टैटिक इग्निशन खतरे को एक गंभीर प्रक्रिया सुरक्षा समस्या माना जाता है।

एंटी-स्टैटिक हीटर शीथ कुल विस्फोट रोकथाम रणनीति का एक घटक है जिसमें शामिल हो सकते हैं:

नाइट्रोजन में कंबल डालना

ग्राउंडिंग और बॉन्डिंग सिस्टम

इंस्ट्रुमेंटेशन आंतरिक सुरक्षा

विद्युत उपकरण, विस्फोट प्रमाण

चालकता और ढांकता हुआ शक्ति के बीच संतुलन
पीटीएफई में चालकता की शुरूआत के परिणामस्वरूप हमेशा इसके मूल विद्युत गुणों के हिस्से में संशोधन होता है।

ढांकता हुआ ताकत में कमी
शुद्ध PTFE की ढांकता हुआ ताकत बहुत अधिक है।

प्रवाहकीय भराव जोड़ने से कमी आ सकती है:

वोल्टेज ब्रेकडाउन क्षमता

इन्सुलेशन मार्जिन, विद्युत

सतह इन्सुलेशन प्रतिरोध (

इसलिए, सावधानीपूर्वक निर्माण के माध्यम से परिचालन इन्सुलेशन प्रदर्शन को सुरक्षित रखा जाना चाहिए।

रासायनिक प्रतिरोध क्षमता पर प्रभाव
प्रवाहकीय योजकों पर भी कुछ मामूली प्रभाव पड़ सकते हैं:

रासायनिक पारगम्यता प्रतिरोध

दीर्घकालिक संक्षारण प्रतिरोध

यांत्रिक लचीलापन

चिकना शीर्ष

प्रभाव आमतौर पर छोटे होते हैं, लेकिन कठोर रासायनिक वातावरण के डिजाइन में वे महत्वपूर्ण विचार हैं।

थर्मल और मैकेनिकल पहलू
प्रवाहकीय भराव म्यान सामग्री के थर्मल और यांत्रिक गुणों को प्रभावित कर सकते हैं।

संभावित परिवर्तनों में शामिल हैं:

परिवर्तित थर्मल विस्तार विशेषताएँ

अधिक कठोरता.

पहनने का प्रतिरोध बदल गया

तापीय चालकता में भिन्नता

कार्बन नैनोट्यूब पर आधारित प्रणालियों में विशेष रुचि दिखाई जा रही है क्योंकि उनमें सामान्य कार्बन ब्लैक फॉर्मूलेशन की तुलना में कम फिलर लोडिंग पर एंटी-स्टेटिक व्यवहार देने की क्षमता होती है।

कम लोडिंग स्तर पीटीएफई के अधिक मूल भौतिक गुणों को बनाए रखने में मदद करते हैं।

भविष्य में भौतिक विकास की प्रवृत्तियाँ
प्रवाहकीय फ्लोरोपॉलीमर प्रणालियों पर अनुसंधान काफी बढ़ रहा है।

निर्माणाधीन विकास क्षेत्र हैं:

नैनो-इंजीनियर्ड प्रवाहकीय नेटवर्क

हाइब्रिड (प्रवाहकीय भराव)

स्वतः उपचार के साथ {{0}स्थैतिक सतहें

बेहतर फैलाव रसायन शास्त्र

बेहतर रासायनिक प्रतिरोध बनाए रखें

भविष्य की सामग्रियाँ इनका बेहतर मिश्रण प्रस्तुत कर सकती हैं:

स्थैतिक निर्वहन

यांत्रिक प्रतिरोध

संक्षारण प्रतिरोध

विद्युत इन्सुलेशन गुण (

इसका उद्देश्य हीटर शीथ को इंजीनियर करना है जो फ्लोरोपॉलिमर के अंतर्निहित लाभों को बनाए रखते हुए विशेष रूप से विस्फोटक विलायक स्थितियों के लिए डिज़ाइन किया गया है।

निष्कर्ष
प्रवाहकीय पीटीएफई कंपोजिट औद्योगिक विसर्जन हीटिंग प्रौद्योगिकी के अनुशासन में एक विशिष्ट, अधिक से अधिक महत्वपूर्ण सफलता है। पीटीएफई मैट्रिक्स के भीतर प्रवाहकीय कार्बन की सटीक नियंत्रित मात्रा को शामिल करके, ये सामग्रियां स्थैतिक बिजली को सुरक्षित रूप से निर्वहन करने की क्षमता प्राप्त करती हैं और फिर भी पीटीएफई के अधिकांश उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध और प्रक्रिया अनुकूलता को बनाए रखती हैं।

कंडक्टिव पीटीएफई कंपोजिट एंटी स्टेटिक हीटर शीथ की तकनीक एक उभरता हुआ क्षेत्र है, जहां मुख्य उद्देश्य पारंपरिक अर्थों में विद्युत संचालन नहीं बल्कि नियंत्रित इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज प्रबंधन है। यह उन क्षेत्रों में विशेष रूप से उपयोगी हो सकता है जो विलायक प्रसंस्करण को नियोजित करते हैं, जहां एक भी स्थैतिक निर्वहन गंभीर विस्फोटक खतरों का कारण बन सकता है।

प्रवाहकीय भराव के सम्मिलन से ढांकता हुआ पूर्णता में कुछ गिरावट हो सकती है, लेकिन बढ़ी हुई इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा के लाभ को अक्सर एक उचित व्यापार छूट माना जाता है। खतरनाक प्रक्रिया वातावरण में सबसे सुरक्षित सामग्रियां केवल वे नहीं हैं जो रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करने से इनकार करती हैं। वे वे भी हैं जो बिजली के प्रति द्वेष रखने से इनकार करते हैं।