تھرمو پلاسٹک CF-PAEK (PEEK) کوٹنگ کے عمل میں انٹرفیشل بانڈنگ کی طاقت پر پگھلنے والے درجہ حرارت کا اثر۔
پچھلے متن میں کوٹنگ کے عمل کے دوران تھرمو پلاسٹک کاربن فائبر پولیری لیتھرکیٹون (CF-PAEK) اور polyetheretherketone (PEEK) کے درمیان انٹرفیشل بانڈنگ طاقت پر سڑنا کے درجہ حرارت کے اثرات کو بیان کیا گیا تھا۔ یہ سمجھا گیا کہ درجہ حرارت میں اضافہ نہ صرف انٹرفیشل بانڈنگ کی طاقت کو بہتر بناتا ہے بلکہ قینچ کی طاقت کو بھی بڑھاتا ہے۔ یہ مضمون کوٹنگ کے عمل کے بعد دو جامع مواد کی انٹرفیشل بانڈنگ طاقت پر رال پگھلنے والے درجہ حرارت کے اثر پر بحث جاری رکھے گا۔
تھرمو پلاسٹک CF-PAEK (PEEK) مرکبات کی انٹرفیشل بانڈنگ طاقت پر پگھلنے والے درجہ حرارت کا اثر۔
1.مختلف پگھلنے والے درجہ حرارت پر لیپت مرکب مواد کی مضبوطی کاٹنا: اوپر کا اعداد و شمار مختلف پگھلنے والے درجہ حرارت پر PEEK/CCF-PAEK اور SCF-PEEK/CCF-PAEK نمونوں کی قینچ کی طاقت کو ظاہر کرتا ہے۔ PEEK/CCF-PAEK کی قینچ کی طاقت بالترتیب 69 MPa، 67 MPa، 71 MPa، 67 MPa، اور 66 MPa ہیں، جبکہ SCF-PEEK/CCF-PAEK نمونوں کی قینچ کی طاقت 84 MPa، 84 MPa، 85 MPa ہیں۔ بالترتیب 87 MPa اور 83 MPa۔ دو تھرمو پلاسٹک رال لیپت جامع نمونوں کے قینچ کی طاقت کے اعداد و شمار کا موازنہ کرنے سے پتہ چلتا ہے کہ جب مولڈ کا درجہ حرارت 260 ڈگری ہوتا ہے، پگھلنے والے درجہ حرارت میں اضافہ شروع میں PEEK/CCF-PAEK کی انٹرفیشل بانڈنگ طاقت کو بہتر بناتا ہے، لیکن پھر کمی کا باعث بنتا ہے۔
2. مختلف پگھلنے والے درجہ حرارت پر SCF-PEEK/CCF-PAEK نمونوں کی انٹرفیشل بانڈنگ کارکردگی: مندرجہ بالا اعداد و شمار مختلف پگھلنے والے درجہ حرارت پر SCF-PEEK/CCF-PAEK مرکبات کی انٹرفیشل بانڈنگ حالت کو واضح کرتا ہے۔ جب مولڈ کا درجہ حرارت 260 ڈگری ہوتا ہے، تو PAEK اور PEEK کے درمیان کی حد غیر واضح ہو جاتی ہے۔ جیسے جیسے پگھلتے ہوئے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے، SCF-PEEK سے چھوٹے کاربن ریشوں کی بڑھتی ہوئی تعداد PAEK رال میں گھس جاتی ہے۔ جیسا کہ اعداد و شمار میں سرخ حلقوں سے اشارہ کیا گیا ہے، مختصر کاربن ریشے دو میٹرکس ریزنز کے درمیان حد کو ختم کرتے ہیں، جس سے انٹرفیشل بانڈنگ کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔ جب انٹرفیس پر رال بلینڈنگ زون بنتا ہے تو، SCF-PEEK رال کی بہاؤ کی صلاحیت کو پگھلنے والے درجہ حرارت کو بڑھا کر بہتر بنایا جا سکتا ہے، جس سے انٹرفیس کو مضبوط کرنے کے لیے رال سے بھرپور علاقے میں مزید مختصر کاربن فائبرز داخل کیے جا سکتے ہیں۔
تجرباتی اعداد و شمار کے مطابق، جب مولڈ کا درجہ حرارت 260 ڈگری ہے اور PEEK/CCF-PAEK کا پگھلا ہوا درجہ حرارت 400 ڈگری ہے، تو کوٹڈ کمپوزٹ میٹریل کی قینچ کی طاقت 71 MPa پر اپنے بلند ترین مقام تک پہنچ جاتی ہے۔ اس کے برعکس، SCF-PEEK/CCF-PAEK کے لیے، مرکب نمونے کی زیادہ سے زیادہ شیئر طاقت 87 MPa تک پہنچ جاتی ہے جب پگھلنے کا درجہ حرارت 410 ڈگری ہوتا ہے۔
مالیکیولر ڈائنامکس سمیولیشن سے پتہ چلتا ہے کہ مالیکیولر چین ڈفیوژن اور انٹرفیشل بنانے کا عمل سڑنا کے درجہ حرارت سے نمایاں طور پر متاثر ہوتا ہے۔
جیسا کہ اوپر دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، PAEK رال کا رنگ بھورا ہے اور PEEK رال کا رنگ سبز ہے۔ دو تھرمو پلاسٹک مرکبات کو کوٹنگ اور مولڈنگ کے مخصوص عمل کو اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے دیکھا جاتا ہے، جس سے مالیکیولر ڈفیوژن اور انٹرفیسیل فارمیشن کی جانچ پڑتال کی جاسکتی ہے۔ نتائج بتاتے ہیں کہ مولڈ کا درجہ حرارت انٹرفیشل بانڈنگ کی طاقت کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے، جبکہ پگھلنے والے درجہ حرارت کا تقریباً کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔ لہذا، مولڈ درجہ حرارت کو تجربے میں نقلی مشاہدے کے لیے بنیادی عنصر کے طور پر سیٹ کیا گیا ہے، انجکشن مولڈنگ کا درجہ حرارت 400 ڈگری پر قائم کیا گیا ہے اور مولڈ درجہ حرارت بالترتیب 220 ڈگری، 240 ڈگری، 260 ڈگری، اور 280 ڈگری پر سیٹ کیا گیا ہے۔
اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ جیسے جیسے مولڈ کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، کچھ سالماتی زنجیریں انٹرفیس میں گھس جاتی ہیں اور دوسری پرت کی زنجیروں سے الجھ جاتی ہیں۔ PEEK/PAEK تھرمو پلاسٹک مرکبات کی کوٹنگ اور مولڈنگ کے عمل میں، انٹرفیس کی تشکیل نہ صرف دو سالماتی زنجیروں کی باہمی حرکت پر منحصر ہے بلکہ مالیکیولز کی خود حرکت پر بھی۔
شکل a مختلف مولڈ درجہ حرارت کے تحت PAEK اور PEEK رال کے درمیان انٹرفیس پر گردشی رداس کو ظاہر کرتی ہے۔ مختلف پروسیسنگ حالات کے تحت، جب 300 ڈگری کی مستحکم حالت پہنچ جاتی ہے، تو پورے نظام کا گردشی رداس آہستہ آہستہ بڑھتا ہے۔ شکل b مختلف مولڈ درجہ حرارت کے تحت PEEK اور PAEK رال کے درمیان انٹرفیس پر اوسط ایزیموتھل ڈسپلیسمنٹ ٹائم وکر دکھاتا ہے۔ مجموعی اوسط ایزیموتھال کی نقل مکانی وقت کے ساتھ تیزی سے بڑھتی ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، سالماتی حرکت میں تیزی آتی ہے، جس سے انٹرفیشل بانڈنگ کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔ تاہم، جب درجہ حرارت 280 ڈگری سے تجاوز کر جاتا ہے، اوسط ایزیموتھال کی نقل مکانی مستحکم ہو جاتی ہے، اور انٹرفیشل بانڈنگ کی طاقت بھی بڑھنا بند ہو جاتی ہے۔
اعداد و شمار مختلف مولڈ درجہ حرارت پر دو نظاموں کی انٹرفیشل بانڈنگ توانائی اور بازی گتانک کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جیسے ہی سانچہ کا درجہ حرارت 220 ڈگری سے 280 ڈگری تک بڑھتا ہے، بازی گتانک 7.3 × 10^-10 m²·s^-1 سے بڑھ کر 14.0 × 10^ ہو جاتا ہے۔ -10 m²·s^-1، جبکہ انٹرفیشل انرجی کی مطلق قدر تیزی سے 233.4 kcal·mol^-1 سے 450.8 kcal·mol^-1 تک بڑھ جاتی ہے۔ درجہ حرارت کی دیگر تبدیلیوں کے مقابلے میں، جب مولڈ کا درجہ حرارت 220 ڈگری سے 240 ڈگری تک بڑھایا جاتا ہے تو ڈفیوژن گتانک ایک اہم تغیر ظاہر کرتا ہے۔ اس مقام پر، سالماتی پھیلاؤ کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے، جو نمونوں کی قینچ کی طاقت میں مشاہدہ شدہ رجحان کے مطابق ہوتا ہے۔
پچھلے اور موجودہ متن کو ملا کر یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ تھرمو پلاسٹک کاربن فائبر پولاریل ایتھر کیٹون (PAEK) اور پولیتھر ایتھر کیٹون (PEEK) مرکبات کی کوٹنگ اور مولڈنگ کے عمل میں، مولڈ درجہ حرارت اور پگھلنے والے درجہ حرارت دونوں کا مجموعی طور پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ مرکبات کی مکینیکل خصوصیات اور انٹرفیشل بانڈنگ کی طاقت۔ مناسب مولڈ اور پگھلنے والے درجہ حرارت کا انتخاب کرکے، اعلی کارکردگی کے ساتھ تھرمو پلاسٹک کاربن فائبر پولیاریل ایتھر کیٹون کمپوزٹ تیار کرنا ممکن ہے۔
