পলিমার ইলেকট্রিক্যাল অ্যাপ্লিকেশন পার্ট 2

বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে, বৈদ্যুতিক তার এবং তারের জন্য প্রয়োজনীয় জিনিসগুলির মধ্যে একটি হল অন্তরক এবং জ্যাকেটিং উপকরণ।বহু বছর ধরে, বিদ্যুতের তারের জন্য প্রাক-বিশিষ্ট নিরোধক উপাদানটি তার চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের কারণে তেল-সংযোগযুক্ত কাগজ ছিল।এটি অতিরিক্ত অবনতি ছাড়াই উচ্চ মাত্রার তাপ ওভারলোড সহ্য করার ক্ষমতাও রাখে।যাইহোক, এর হাইগ্রোস্কোপিক প্রকৃতির কারণে, ধাতব আবরণটি আর্দ্রতা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।অতএব, একটি পাওয়ারকেবল নিরোধক উপাদানের জন্য একটি দীর্ঘ-অনুভূত প্রয়োজন ছিল, যা থার্মোপ্লাস্টিক পদার্থের অ-হাইগ্রোস্কোপিক প্রকৃতির সংমিশ্রণ ছিল।

ক্রসলিংকড পলিমারের প্রস্তুতি দুটি ভিন্ন পদ্ধতিতে করা যেতে পারে।একটি রাসায়নিক পদ্ধতি এবং অন্যটি আয়নাইজিং পদ্ধতি।যদিও ক্রসলিংকিংয়ের এই প্রভাবের উপলব্ধি 150 বছরেরও বেশি পুরানো, আয়নাইজিং বিকিরণের ক্রসলিংকিং প্রভাবটি প্রথমবারের জন্য চার্লসবি দ্বারা চূড়ান্তভাবে প্রদর্শিত হয়েছিল।বিকিরণ ক্রসলিংকিং পদ্ধতিটি ছোট আকারের এবং পাতলা তারের জন্য সবচেয়ে উত্পাদনশীল এবং তাই বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলির জন্য ব্যবহৃত তারগুলি রেডিয়েশন ক্রসলিংকিং পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত হয়েছে।কম শক্তি খরচের কারণে পদ্ধতিটি সুবিধাজনক এবং ছোট জায়গা প্রয়োজন।বিকিরণ প্রক্রিয়া সহজে নিয়ন্ত্রিত এবং শক্তি সঞ্চয়ের পাশাপাশি দূষণ নিয়ন্ত্রণের সম্ভাবনা রয়েছে।রেডিয়েশন ক্রসলিংকিংয়ের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে: (1) উত্পাদন লাইনের গতি নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।উচ্চ গতির কভারিং (এক্সট্রুশন) সম্ভব, কারণ ক্রসলিংকিং এজেন্টের প্রয়োজন নেই।উচ্চ শক্তি এবং কম শক্তি সহ একটি এক্সিলারেটর ব্যবহার করে, দ্রুত নিরাময় করা সম্ভব।(2) ক্রসলিংকিং অভিন্নতা চমৎকার।উপযুক্ত মেশিন নির্বাচন করে এবং তারের খাওয়ানোর জন্য সর্বোত্তম নকশা গ্রহণ করে অভিন্ন ক্রসলিংকিং করা যেতে পারে।(3) বিকিরণ ক্রসলিংকিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ক্রসলিংকিংয়ের ডিগ্রির উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরণের পলিমার প্রস্তুত করা যেতে পারে।অধিকন্তু, বিকিরণ নিরাময় প্রক্রিয়া বাষ্প নিরাময় প্রক্রিয়ার চেয়ে বেশি পছন্দনীয়।বাষ্প নিরাময় প্রক্রিয়ায়, উচ্চ বাষ্পের চাপে পলিমার স্তরের মধ্যে জল প্রবেশ করে অনেকগুলি 'মাইক্রোভয়েড' তৈরি করে, যা বৃক্ষের আকৃতির আংশিক স্রাব ভাঙ্গনকে প্ররোচিত করতে পারে যখন ক্যাবলটি পরিষেবা দেয়।যদিও ঘটনাটি অনেক জটিল, গাছগুলি বড় হতে পারে এবং তারের অস্তরক শক্তি হ্রাস করতে পারে।এগুলি ছাড়াও, শক্তি খরচের দৃষ্টিকোণ থেকে বাষ্প নিরাময় প্রক্রিয়ার কিছু ত্রুটি রয়েছে: (ক) উচ্চ তাপমাত্রার জন্য উচ্চ বাষ্প চাপ প্রয়োজন;(b) তারের বাইরে থেকে তাপ সঞ্চালনের কার্যকারিতা কম এবং (c) তারের পরিবাহী দ্বারা প্রচুর পরিমাণে শক্তি খরচ হয়, যার ফলে তাপীয় কার্যক্ষমতা কম হয় এবং ক্রসলিংকিং প্রতিক্রিয়ার জন্যও দীর্ঘ সময় লাগে।বিকিরণ নিরাময় শুষ্ক প্রক্রিয়ার জন্য একটি প্রার্থী.যাইহোক, এটির সমস্যা রয়েছে যে বিকিরণের মাধ্যমে ইলেক্ট্রনগুলির গঠন বন্ধ হয়ে যায় এবং/অথবা তেজস্ক্রিয়তার দ্বারা নিরোধক স্তরে গঠিত হয় যা বিকিরণের সময় এবং পরে গাছের আকৃতির আংশিক ভাঙ্গনকে প্ররোচিত করে।এটি 'জলমুক্ত প্রক্রিয়া' থেকে সম্পূর্ণ আলাদা।যেহেতু পলিমার কেবলে উচ্চ আর্দ্রতা এবং বড় শূন্যতা রয়েছে, তাই নিরাময় প্রক্রিয়াটি প্রয়োজনীয়।উপরোক্ত সুবিধাগুলি ছাড়াও, বিকিরণ নিরাময় প্রক্রিয়ায় অর্ধপরিবাহী পদার্থগুলি সহজেই প্রবর্তন করা যেতে পারে যা বাষ্প নিরাময় প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে সহজ নয় কারণ বেশিরভাগ উপাদান উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপ সহ্য করতে পারে না।

রেডিয়েশন গ্রাফটিং কৌশল ম্যাট্রিক্সে পরিবাহিতা প্রদান করে।ম্যাট্রিক্সকে ইনসুলেটিং এর সাথে কন্ডাক্ট করার এই এক অনন্য পদ্ধতি।এই কৌশলটি ব্যাকবোনের সক্রিয় পৃষ্ঠের উপর গ্রাফটিং এবং পরবর্তীতে কন্ডাক্টিং পলিমার জমা করার মাধ্যমে একটি উপযুক্ত মনোমার সহ ব্যাকবোন পলিমারের নিষ্ক্রিয়করণ জড়িত।অন্তরক আচরণ ছাড়াও, এই ক্ষেত্রে পলিমার একটি সঞ্চালক হিসাবে আচরণ করতে পারে।যদিও এটি এখনও প্রতিষ্ঠিত হয়নি, এটি ইএমআই শিল্ডিং, কন্ডাক্টিং লেপ এবং অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের মতো বেশ কয়েকটি সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন প্রদর্শন করতে পারে।ভট্টাচার্য ইটাল।কম্পোজিট পলিমার-FEP-g-(AA)-PPY এবং পলিমার-FEP-g-(sty)-PPY প্রস্তুত করেছে।প্রথমে, পলিমার-এফইপিকে Co-60 উৎস থেকে বিকিরণ করা হয়েছিল এবং তারপরে ফিল্মটিকে মনোমারের বিভিন্ন শতাংশে ডুবানো হয়েছিল।অক্সিডেন্ট হিসাবে ফেরিক ক্লোরাইড ব্যবহার করে পাইরোলের অক্সিডেটিভ পলিমারাইজেশনের মাধ্যমে PPy কে গ্রাফ্ট করা পৃষ্ঠের উপরে জমা করা হয়েছিল।পৃষ্ঠের রোধ হ্রাস পেয়েছে এবং 104-105ohm/cm2 এর ক্রম অনুসারে।পৃষ্ঠের রোধ মনোমারের গ্রাফটিং শতাংশের উপর নির্ভর করে।এই কৌশলটি ব্যবহার করে, বাল্ক পরিবাহিতার পরিবর্তে পৃষ্ঠের পরিবাহিতা বাড়ানো যেতে পারে।গ্রাফটিং কৌশল দ্বারা ফিল্মের ফটোকন্ডাক্টিং আচরণও দেওয়া যেতে পারে।সেলুলোজ অ্যাসিটেট-জি-(এন-ভিনাইল কার্বাজোল) এবং সেলুলোজ অ্যাসিটেট-জি-(এন-ভিনাইল কার্বাজোল-মিথাইল মেথাসিলেট) হল ফটোকন্ডাক্টিং ফিল্মের উদাহরণ।

বৈদ্যুতিক তারের শিল্পে, প্রধানত পলিথিন, পলিভিনাইল ক্লোরাইড (পিভিসি), ইপিডিএম রাবার ব্যবহার করা হয়।পলিথিন এর চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং এর দীর্ঘ সময়কালের কারণে ব্যবহার করা হয়।নিম্ন-ঘনত্বের পলিথিন বিভিন্ন কারণে উচ্চ-ঘনত্বের পলিথিনের চেয়ে বেশি পছন্দ করে। কারণগুলি নিম্নরূপ: (ক) আরও নমনীয়তা;(b) উচ্চ-ঘনত্বের পলিথিনের চেয়ে উচ্চতর অস্তরক শক্তি;(c) HDPE এর চেয়ে দীর্ঘ জীবন;(d) এইচডিপিই-এর তুলনায় প্রক্রিয়া করা কম কঠিন এবং (ই) এলডিপিই-এর অন্তরণে শূন্যতা অন্তর্ভুক্ত করার ঝুঁকি কম, যা আয়নিকরণ ঘটায়।এই ধরনের সমস্ত সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, LDPE-এর একটি তারের নিরোধক উপাদান হিসাবে নিজস্ব সীমাবদ্ধতা রয়েছে।একটি থার্মোপ্লাস্টিক পলিমার হওয়ার কারণে, এটির তাপমাত্রা 105-115⬚C এর কাছাকাছি থাকে এবং এটি নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ-সক্রিয় এজেন্টের সংস্পর্শে থাকলে স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের প্রবণতা থাকে।পলিথিন অণুগুলির ক্রসলিংকিং তাপ এবং সেইসাথে ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে যখন এর বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত অপরিবর্তিত থাকে।ক্রসলিংকড পলিথিন এখন আর থার্মোপ্লাস্টিক পলিমার নয়।এটি পলিথিনের স্ফটিকের গলনাঙ্কে নরম হয়ে যায় এবং একটি স্থিতিস্থাপক, রাবারের মতো সামঞ্জস্য গ্রহণ করে, এটি এমন একটি বৈশিষ্ট্য যা এটি তাপমাত্রার আরও বৃদ্ধির সময় ধরে রাখে, যতক্ষণ না এটি 300⬚C তাপমাত্রায় গলে না গিয়ে কার্বনাইজ হয়ে যায়।স্ট্রেস-ক্র্যাকিংয়ের প্রবণতা অদৃশ্য হয়ে যায় এবং গরম বাতাসে বার্ধক্যের খুব ভাল প্রতিরোধ অর্জিত হয়।ক্রসলিঙ্কযুক্ত পলিথিন কেবলগুলি এর চমৎকার বৈদ্যুতিক এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে ব্যাপকভাবে পছন্দ করা হয়।এটি বড় স্রোত বহন করতে সক্ষম, ছোট ব্যাসার্ধের বাঁক সহ্য করে এবং ওজনে হালকা, সহজ এবং নির্ভরযোগ্য ইনস্টলেশনের অনুমতি দেয়, অর্থাৎ এটি উচ্চতা সীমাবদ্ধতা থেকে মুক্ত কারণ এটি কোন তেলের সমন্বয়ে গঠিত নয় এবং এইভাবে তেলে তেল স্থানান্তরের কারণে ব্যর্থতা থেকে মুক্ত। ক্ষেত্র তারের।এটি সাধারণত ধাতব আবরণের প্রয়োজন হয় না। সুতরাং, এটি ধাতব আবরণযুক্ত তারের, ক্ষয় এবং ক্লান্তি থেকে মুক্ত।আজকাল, রেডিয়েশন ক্রসলিংকিং শুধুমাত্র পলিথিন নয়, অন্যান্য পলিমারগুলিতেও প্রয়োগ করা হয় যেমন পলিভিনাইল ক্লোরাইড, পলিআইসোবিউটিলিন ইত্যাদি। নিজস্ব পিভিসি অত্যন্ত অস্থির পলিমার।স্থিতিশীলতার কার্যকর উপায়ের বিকাশের পরেই এটি বাণিজ্যিক গুরুত্ব পেতে শুরু করে।পরিবর্তনকারী এজেন্ট (স্ট্যাবিলাইজার, প্লাস্টিকাইজার, ফিলার এবং অন্যান্য সংযোজন) এর সাহায্যে, পিভিসিকে অত্যন্ত কঠোর থেকে খুব নমনীয় পর্যন্ত বৈশিষ্ট্যের বিস্তৃত বর্ণালী প্রদর্শনের জন্য তৈরি করা যেতে পারে।এর প্রয়োগের বৈচিত্র্য এবং কম খরচ বিশ্ব বাজারে এর গুরুত্বের জন্য দায়ী।

ক্রসলিংকিং কার্যকারিতা বাড়ানোর জন্য, পলিমারগুলি খুব কমই তাদের বিশুদ্ধ আকারে ব্যবহৃত হয়।প্লাস্টিকসাইজার, অ্যান্টিঅক্সিডেন্টস, ফিলারদের প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য প্রদানের জন্য তাদের নিজ নিজ উপায়ে তাদের ভূমিকা রয়েছে।ক্রসলিংকিং প্রক্রিয়ার সময় সংযোজন আরও ভাল।পলিমার পণ্যের ভঙ্গুরতা কমাতে পলিমারগুলিতে প্লাস্টিকাইজার যুক্ত করা হয়।যখনই তারা ফ্রির্যাডিকেল তৈরিতে অংশ নেয় বা প্রচারমূলক প্রতিক্রিয়ায় প্রবেশ করে তখনই তারা ক্রসলিংকিংকে প্রভাবিত করে।Dibutyl phthalate, tritolyl ফসফেট এবং diallyl phosphate হল PVC থেকে প্লাস্টিকাইজারের সাধারণ উদাহরণ।নমনীয়তা এবং স্থিতিস্থাপকতা, যা বৈদ্যুতিক নিরোধকের ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, PVC-তে প্লাস্টিকাইজার যোগ করে উন্নত করা হয়।প্রকৃতপক্ষে PVC এর ক্ষেত্রে, যা ভারসাম্যহীন কাঠামোর কারণে মেরু, শক্তিশালী আন্তঃআণবিক বন্ধনের জন্ম দেয়, যা ম্যাক্রোমলিকুলার চেইনগুলিকে শক্তভাবে সংযুক্ত করে, একসাথে এটিকে অনমনীয় করে তোলে।অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট হল সংযোজনগুলির আরেকটি গ্রুপ, যেগুলি পলিমার উৎপাদনে উচ্চতর থার্মোক্সিডেটিভ স্থিতিশীলতার তুলনা করার ব্যবহারিক উদ্দেশ্যে ডিজাইন করা যেকোনো ক্রসলিঙ্কযুক্ত মিশ্রণের জন্য প্রয়োজনীয়।সাধারণত তারা ক্রসলিংকিংকে প্রভাবিত করে র্যাডিকেল স্ক্যাভেঞ্জিং করে, যা ক্রসলিংক গঠন করতে পারে।RC (4,4-thio-bis(6-tert-butyl-3-methyl phenol), MB (Mercapto benzoimidazole) হল অ্যান্টিঅক্সিডেন্টের উদাহরণ যা Ueno et al ব্যবহার করে। প্লাস্টিকাইজার এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ছাড়াও, রঙের প্রয়োজন হয়, যেহেতু তারের নিরোধক উপকরণগুলি বিশেষত যন্ত্রপাতিগুলির জন্য ব্যবহার করা হয়েছে৷ প্লাস্টিকের রঙের মধ্যে রয়েছে বিভিন্ন ধরণের অজৈব এবং জৈব উপাদান৷ এই ক্ষেত্রে বিবর্ণ সংযোজকগুলিকে পছন্দ করা হয় না৷ ফিলারগুলি সাধারণত তাদের শারীরিক-যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং প্রক্রিয়াযোগ্যতা উন্নত করার জন্য যুক্ত করা হয়৷ ফিলারগুলির একটি ইতিবাচক প্রভাব হতে পারে ইরেডিয়েশন ক্রসলিংকিং এর সময় পর্যবেক্ষণ করা হয়। এটি পাওয়া যায় যে পলিথিনে র্যাডিকেলের ফলন 50% বৃদ্ধি পেয়েছে, যখন অল্প পরিমাণে (0.05%) অ্যারোসিল যোগ করা হয়। এটা ধরে নেওয়া হয়েছে যে ইন্টারফেজ অ্যারোসিল-এ র্যাডিকেলের উচ্চতর উত্পাদন ঘটে। পলিথিন, যেখানে ম্যাক্রোমোলিকিউলগুলি অ-ভারসাম্যহীন অবস্থায় থাকতে পারে অপূরণীয় স্ট্রেনের। উচ্চতর ফিলারের সামগ্রীর সাথে, ফিলার থেকে পলিমার পর্যায়ে শক্তির স্থানান্তর ঘটতে পারে এবং এইভাবে ফ্রির্যাডিকালগুলির উচ্চ ফলনে অবদান রাখতে পারে।অধিকন্তু, প্রতিক্রিয়াশীল মিশ্রণের সাথে বিকিরণের সংমিশ্রণ পলিমার চেইন বরাবর ক্রসলিংকগুলির স্থানীয়করণকে প্রভাবিত করতে পারে।

সংক্ষেপে, পলিমার প্রক্রিয়াকরণে বিকিরণ গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে যা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। 'রেডিয়েশন ক্রসলিংকিং' হল এমন একটি ঘটনা যার মাধ্যমে পলিমারের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করা যায়।এটি হল সবচেয়ে উন্নত পদ্ধতি যেমন 'ভালকানাইজেশন' কিছু সীমাবদ্ধতা বহন করে।উপযুক্ত মনোমার বাছাই করে ক্রসলিংকিং দক্ষতা উন্নত করা যেতে পারে।রেডিয়েশন ক্রসলিংকিং প্রক্রিয়ায়, প্লাস্টিকাইজার, ফিলার এবং ফ্লেম রিটার্ড্যান্ট সংযোজন রেডিয়েশন ক্রসলিংকিং প্রক্রিয়ায় বেশ কার্যকর।রেডিয়েশনক্রসলিংকিং পদ্ধতিটি সেমিকন্ডাক্টর সামগ্রী তৈরিতেও খুব কার্যকর।এগুলি ছাড়াও, ফটোকন্ডাক্টিং আচরণ সহ কন্ডাক্টিং কম্পোজিট ফিল্ম এবং ফিল্ম প্রস্তুত করতে বিকিরণ গ্রাফটিং কৌশলও ব্যবহার করা যেতে পারে।