ڪو به ماڻهو جيڪو رگڙيندڙ، ريفريڪٽريز، يا سيرامڪس جي صنعتن ۾ ڪم ڪيو آهي اهو ڄاڻي ٿو تهسائو سلڪون ڪاربائيڊمائڪرو پائوڊر سان ڪم ڪرڻ تمام ڏکيو آهي. هي مواد، هيرن جي سختي ۽ بهترين حرارتي ۽ برقي چالکائي سان، قدرتي طور تي درست پيسڻ، اعليٰ درجي جي ريفريڪٽريز، ۽ خاص سيرامڪس لاءِ موزون آهي. بهرحال، صرف ان جي سختي تي غور ڪرڻ ان کي مؤثر طريقي سان استعمال ڪرڻ لاءِ ڪافي ناهي - هن بظاهر عام سائي پائوڊر ۾ نظر ايندڙ کان گهڻو ڪجهه آهي. ڪنجي "ذراتي سائيز" ۾ آهي.
تجربيڪار مواد جا انجنيئر اڪثر چوندا آهن، "ڪنهن مواد جو جائزو وٺڻ وقت، پهرين پائوڊر کي ڏسو؛ جڏهن پائوڊر جو جائزو وٺو، پهرين ذرڙن کي ڏسو." اهو بلڪل سچ آهي. سائي سلڪون ڪاربائيڊ مائڪرو پاؤڊر جي ذرڙن جي سائيز سڌو سنئون طئي ڪري ٿي ته اهو هڪ طاقتور اثاثو هوندو يا ڊائون اسٽريم ايپليڪيشنن ۾ هڪ اهم رڪاوٽ. اڄ، اسان ان ۾ ڳولهنداسين ته هن ذرڙن جي سائيز کي ڪيئن ڪنٽرول ڪيو ويندو آهي ۽ هن ڪنٽرول کي حاصل ڪرڻ ۾ شامل ٽيڪنيڪل چئلينجز.
I. "پيسڻ" ۽ "الڳ ڪرڻ": هڪ مائڪرون-سطح جو "جراحي عمل"
مثالي حاصل ڪرڻ لاءِسائو سلڪون ڪاربائيڊ مائڪرو پائوڊرپهريون قدم وڏن سائي سلڪون ڪاربائيڊ ڪرسٽلز کي "ٽوڙڻ" آهي. اهو انهن کي هٿوڙي سان ٽوڙڻ جيترو سادو ناهي، بلڪه هڪ نازڪ عمل آهي جنهن لاءِ انتهائي درستگي جي ضرورت آهي.
مکيه وهڪرو طريقو ميڪيڪل ڪرشنگ آهي. جيتوڻيڪ اهو سخت لڳي ٿو، ان ۾ محتاط ڪنٽرول شامل آهي. بال ملز سڀ کان عام "ٽريننگ گرائونڊ" آهن، پر عام اسٽيل بالز استعمال ڪندي آساني سان لوهه جي نجاست متعارف ڪرائي سگهن ٿا. وڌيڪ جديد طريقا هاڻي پاڪائي کي يقيني بڻائڻ لاءِ سيرامڪ استر ۽ سلڪون ڪاربائيڊ يا زرڪونيا گرائنڊنگ بالز استعمال ڪندا آهن. بال ملنگ صرف ڪافي ناهي؛ وڌيڪ نفيس ۽ وڌيڪ هڪجهڙا مائڪرو پاؤڊر حاصل ڪرڻ لاءِ، خاص طور تي 10 مائڪرو ميٽر (µm) رينج ۾، "ايئر جيٽ ملنگ" استعمال ڪئي ويندي آهي. هي ٽيڪنڪ تيز رفتار هوا جي وهڪري کي استعمال ڪندي ذرات کي ٽڪرائڻ ۽ رگڙ سان ٽٽڻ جو سبب بڻجندي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ گهٽ ۾ گهٽ آلودگي ۽ نسبتاً تنگ ذرڙن جي سائيز جي ورڇ ٿيندي آهي. جڏهن الٽرا فائن پائوڊر (مثال طور، 1 µm کان گهٽ) جي ضرورت هوندي آهي ته گلي پيسڻ عمل ۾ اچي ٿي. اهو مؤثر طريقي سان پائوڊر جي جمع کي روڪي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ بهتر پکيڙ سان سلري پيدا ٿئي ٿي.
جڏهن ته، صرف "ڪرشنگ" ڪافي ناهي؛ اصل بنيادي ٽيڪنالاجي "درجه بندي" ۾ آهي. ڪرشنگ ذريعي پيدا ٿيندڙ پائوڊر ناگزير طور تي سائيز ۾ مختلف هوندا آهن، ۽ اسان جو مقصد صرف گهربل سائيز جي حد کي چونڊڻ آهي. اهو صرف ريتي جي ڍير مان 0.5 کان 0.6 ملي ميٽر جي قطر سان ريتي جي ذرڙن کي چونڊڻ وانگر آهي. خشڪ هوا جي درجه بندي مشينون هن وقت سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿينديون آهن، جيڪي سينٽرفيوگل فورس ۽ ايروڊائنامڪس کي استعمال ڪندي ٿلهي ۽ نفيس پائوڊر کي اعلي ڪارڪردگي ۽ وڏي پيداوار سان الڳ ڪن ٿيون. پر هڪ پڪڙي آهي: جڏهن پائوڊر ڪافي ٺيڪ ٿي ويندو آهي (مثال طور، ڪجهه مائڪرو ميٽرن کان هيٺ)، ذرڙا وين ڊير والز قوتن (مجموعي) جي ڪري گڏ ٿي ويندا آهن، جنهن ڪري هوائي درجه بندي ڪندڙن لاءِ انفرادي ذرڙن جي سائيز جي بنياد تي انهن کي صحيح طور تي الڳ ڪرڻ ڏکيو ٿي ويندو آهي. هن صورت ۾، گلي درجه بندي (جهڙوڪ سينٽرفيوگل سيڊيمينٽيشن درجه بندي) ڪڏهن ڪڏهن ڪارآمد ٿي سگهي ٿي، پر عمل پيچيده آهي ۽ قيمت وڌي ٿي.
تنهنڪري، توهان ڏسو، سڄو پارٽيڪل سائيز ڪنٽرول عمل بنيادي طور تي "ڪرشنگ" ۽ "درجه بندي" جي وچ ۾ هڪ مسلسل جدوجهد ۽ سمجهوتو آهي. ڪرشنگ جو مقصد باریک ذرڙن لاءِ آهي، پر تمام باریک ذرڙا گڏ ٿيڻ جو شڪار آهن، درجه بندي کي روڪيندا آهن؛ درجه بندي جو مقصد وڌيڪ درستگي لاءِ آهي، پر اڪثر ڪري جمع ٿيل باریک پائوڊر سان جدوجهد ڪندا آهن. انجنيئر پنهنجو گهڻو وقت انهن متضاد مطالبن کي متوازن ڪرڻ ۾ گذاريندا آهن.
II. "رڪاوٽون" ۽ "حل": ذرات جي سائيز ڪنٽرول جي رستي تي ڪنڊا ۽ روشني
سائي سلڪون ڪاربائيڊ مائڪرو پائوڊر جي ذرڙن جي سائيز کي قابل اعتماد طور تي ڪنٽرول ڪرڻ ۾ صرف ڪرشنگ ۽ درجه بندي کان وڌيڪ شامل آهي. ڪيتريون ئي حقيقي "رڪاوٽون" رستي ۾ بيٺيون آهن، ۽ انهن کي حل ڪرڻ کان سواءِ، صحيح ڪنٽرول ناممڪن آهي.
پهرين رڪاوٽ "سختي" جي ڪري پيدا ٿيندڙ ردعمل آهي.سائو سلڪون ڪاربائيڊانتهائي سخت آهي، جنهن کي ڪٽڻ لاءِ وڏي توانائي جي ضرورت آهي، جنهن جي نتيجي ۾ سامان جو وڏو نقصان ٿئي ٿو. الٽرا فائن گرائنڊنگ دوران، گرائنڊنگ ميڊيا ۽ لائنرز جو لباس وڏي مقدار ۾ نجاست پيدا ڪري ٿو. اهي نجاست پراڊڪٽ ۾ ملائي ٿي، ان جي پاڪيزگي کي سمجهوتو ڪري ٿي. جيڪڏهن نجاست جي سطح تمام گهڻي هجي ته ذرات جي سائيز کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ توهان جي سڀني محنت بيڪار ٿي ويندي آهي. في الحال، صنعت سختي سان وڌيڪ لباس مزاحمتي گرائنڊنگ ميڊيا ۽ لائنر مواد کي ترقي ڪري رهي آهي، ۽ سامان جي جوڙجڪ کي بهتر بڻائي رهي آهي، سڀ هن "سخت ٽائيگر" سان مقابلو ڪرڻ لاءِ.
ٻيو ٽائيگر نفيس پائوڊر جي دنيا ۾ "ڪشش جو قانون" آهي - جمع. ذرڙا جيترا باریک هوندا، مخصوص مٿاڇري جو علائقو اوترو وڏو هوندو، ۽ مٿاڇري جي توانائي اوتري وڌيڪ هوندي؛ اهي قدرتي طور تي "گڏجي گڏ ٿيڻ" جو رجحان رکندا آهن. هي جمع "نرم جمع" ٿي سگهي ٿو (انٽر ماليڪيولر قوتن، جهڙوڪ وان ڊير والز قوتن، جن کي ٽوڙڻ نسبتاً آسان آهي)، يا وڌيڪ مضبوط "سخت جمع" (جتي ڪرشنگ يا ڪيلسينيشن دوران، ذرات جي مٿاڇري جزوي طور تي ڳري ويندي آهي يا ڪيميائي رد عمل مان گذرندي آهي، انهن کي مضبوطيءَ سان گڏ ويلڊنگ ڪندي). هڪ ڀيرو جمع بڻجي ويندا آهن، اهي ذرڙن جي سائيز جي تجزيي جي اوزارن ۾ "وڏن ذرڙن" جي طور تي لڪائيندا آهن، توهان جي فيصلي کي سنجيده طور تي گمراھ ڪندا آهن؛ عملي ايپليڪيشنن ۾، جهڙوڪ مائع کي پالش ڪرڻ ۾، اهي جمع "مجرم" آهن جيڪي ورڪ پيس جي مٿاڇري کي ڇڪيندا آهن. جمع کي حل ڪرڻ هڪ عالمي چئلينج آهي. ڪرشنگ دوران اضافي شيون شامل ڪرڻ ۽ عمل کي بهتر بڻائڻ کان علاوه، هڪ وڌيڪ طاقتور طريقو اهو آهي ته پائوڊر جي مٿاڇري کي تبديل ڪيو وڃي، ان کي "ڪوٽنگ" ڏني وڃي ته جيئن مٿاڇري جي توانائي گهٽجي وڃي ۽ ان کي مسلسل "گڏجي گڏ ٿيڻ" جي خواهش کان روڪيو وڃي.
Ⅲ. ٽيون ٽائيگر "ماپ" ۾ موروثي غير يقيني صورتحال آهي.
توهان ڪيئن ڄاڻو ٿا ته توهان جيڪو پارٽيڪل سائيز ڪنٽرول ڪيو آهي اهو ئي آهي جيڪو توهان سوچيو ٿا؟ پارٽيڪل سائيز اينالائيزر اسان جون اکيون آهن، پر مختلف ماپ جا اصول (ليزر ڊفرڪشن، سيڊيمينٽيشن، تصويري تجزيو)، ۽ ساڳئي اصول تحت مختلف نموني جي ڊسپريشن جا طريقا، خاص طور تي مختلف نتيجا ڏئي سگهن ٿا. اهو خاص طور تي پائوڊرن لاءِ صحيح آهي جيڪي اڳ ۾ ئي گڏ ٿي چڪا آهن؛ جيڪڏهن ماپ کان اڳ صحيح ڊسپريشن حاصل نه ڪيو وڃي (مثال طور، ڊسپرينٽس شامل ڪرڻ، الٽراسونڪ علاج)، حاصل ڪيل ڊيٽا اصل صورتحال کان پري هوندو. قابل اعتماد ماپ کان سواءِ، درست ڪنٽرول صرف خالي ڳالهيون آهن.
انهن چئلينجن جي باوجود، صنعت مسلسل حل ڳولي رهي آهي. مثال طور، سڄي عمل جي اصلاح ۽ ذهانت هڪ اهم رجحان آهي. آن لائن پارٽيڪل سائيز مانيٽرنگ سامان ذريعي، ريئل ٽائيم ڊيٽا فيڊ بيڪ ۽ ڪرشنگ ۽ درجه بندي پيرا ميٽرز جي خودڪار ترتيب هڪ وڌيڪ مستحڪم عمل ڏانهن وٺي ٿي. ان کان علاوه، مٿاڇري جي ترميمي ٽيڪنالاجي کي وڌندڙ ڌيان ملي رهيو آهي، حقيقت کان پوءِ هاڻي ڪو "علاج" ناهي، پر پوري تياري جي عمل ۾ ضم ڪيو ويو آهي، ذريعن کان جمع کي دٻائڻ ۽ پائوڊر جي ڦهلاءُ ۽ ايپليڪيشن سسٽم سان ان جي مطابقت کي بهتر بڻائڻ. III. ايپليڪيشنن جو سڏ: پارٽيڪل سائيز ڪيئن "فلسفي جو پٿر" بڻجي ٿو؟
پارٽيڪل سائيز کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ ايتري وڏي حد تائين ڇو وڃون؟ عملي ايپليڪيشنن کي ڏسڻ سان اهو واضح ٿئي ٿو. درست پيسڻ ۽ پالش ڪرڻ جي ميدان ۾، جهڙوڪ نيلم اسڪرين ۽ سلڪون ويفرز کي پالش ڪرڻ، سائي سلڪون ڪاربائيڊ مائڪرو پائوڊر جي پارٽيڪل سائيز ورڇ هڪ "لائف لائن" آهي. ان کي هڪ انتهائي تنگ ۽ هڪجهڙائي پارٽيڪل سائيز ورڇ جي ضرورت آهي، بلڪل "وڏي سائيز جي پارٽيڪلز" کان آزاد (جنهن کي "ابريسيو پارٽيڪلز" يا "قاتل پارٽيڪلز" پڻ سڏيو ويندو آهي)، ٻي صورت ۾ هڪ به ڳري ڇنڊڇاڻ پوري مهانگي ورڪ پيس کي برباد ڪري سگهي ٿي. ساڳئي وقت، پائوڊر ۾ سخت مجموعا نه هجڻ گهرجن، ٻي صورت ۾ پالش ڪرڻ جي ڪارڪردگي گهٽ هوندي، ۽ مٿاڇري جي ختم ٿيڻ اطمينان بخش نه هوندي. هتي، پارٽيڪل سائيز ڪنٽرول کي نانو اسڪيل تي سختي سان برقرار رکيو ويندو آهي.
ترقي يافته ريفريڪٽري مواد ۾، جهڙوڪ سيرامڪ ڀُٽي فرنيچر ۽ اعليٰ درجه حرارت واري فرنس استر، پارٽيڪل سائيز ڪنٽرول "پارٽيڪل سائيز ورڇ" تي ڌيان ڏئي ٿو. ٿلها ۽ نفيس ذرڙا هڪ خاص تناسب ۾ ملايا ويندا آهن؛ ٿلها ذرڙا فريم ورڪ ٺاهيندا آهن، ۽ نفيس ذرڙا خال ڀريندا آهن. اهو تيز گرمي پد تي گهاٽو ۽ مضبوط سنٽرنگ جي اجازت ڏئي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ سٺي حرارتي جھٽڪي جي مزاحمت ٿيندي آهي. جيڪڏهن پارٽيڪل سائيز جي ورڇ غير معقول آهي، ته مواد يا ته سوراخدار ۽ پائيدار نه هوندو، يا تمام گهڻو ڀُرندڙ ۽ ڀڃڻ جو شڪار هوندو. خاص سيرامڪس جي ميدان ۾، جهڙوڪ بلٽ پروف سيرامڪس ۽ لباس جي مزاحمتي سيلنگ رِنگز، پائوڊر پارٽيڪل سائيز سڌو سنئون مائڪرو اسٽرڪٽر ۽ سنٽرنگ کان پوءِ آخري ڪارڪردگي کي متاثر ڪري ٿو. الٽرا فائن ۽ يونيفارم پائوڊر ۾ اعلي سنٽرنگ سرگرمي هوندي آهي، جيڪا گهٽ درجه حرارت تي وڌيڪ کثافت ۽ نفيس اناج سيرامڪس جي اجازت ڏئي ٿي، اهڙي طرح انهن جي طاقت ۽ سختي کي خاص طور تي بهتر بڻائي ٿي. هتي، پارٽيڪل سائيز سيرامڪ مواد کي "مضبوط" ڪرڻ جو اندروني راز آهي.