જ્યોત પ્રતિરોધકતા માટે વિભાજક કોટિંગમાં MCA અને એલ્યુમિનિયમ હાયપોફોસ્ફાઇટ (AHP) માટે ફોર્મ્યુલા ડિઝાઇન

જ્યોત પ્રતિરોધકતા માટે વિભાજક કોટિંગમાં MCA અને એલ્યુમિનિયમ હાયપોફોસ્ફાઇટ (AHP) માટે ફોર્મ્યુલા ડિઝાઇન

જ્યોત-પ્રતિરોધક વિભાજક કોટિંગ્સ માટે વપરાશકર્તાની ચોક્કસ જરૂરિયાતોના આધારે, ની લાક્ષણિકતાઓમેલામાઇન સાયન્યુરેટ (MCA)અનેએલ્યુમિનિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ (AHP)નીચે મુજબ વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે:

1. સ્લરી સિસ્ટમ્સ સાથે સુસંગતતા

• એમસીએ:
• જલીય પ્રણાલીઓ:વિખેરાઈ જવાની ક્ષમતા સુધારવા માટે સપાટીમાં ફેરફાર (દા.ત., સિલેન કપલિંગ એજન્ટો અથવા સર્ફેક્ટન્ટ્સ) જરૂરી છે; અન્યથા, સંચય થઈ શકે છે.
• NMP સિસ્ટમ્સ:ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં થોડો સોજો દેખાઈ શકે છે (ભલામણ કરેલ: 7-દિવસના નિમજ્જન પછી સોજો દરનું પરીક્ષણ કરો).
• એએચપી:
• જલીય પ્રણાલીઓ:સારી વિક્ષેપનક્ષમતા, પરંતુ pH નિયંત્રિત હોવું આવશ્યક છે (એસિડિક સ્થિતિઓ હાઇડ્રોલિસિસનું કારણ બની શકે છે).
• NMP સિસ્ટમ્સ:સોજો આવવાના ન્યૂનતમ જોખમ સાથે ઉચ્ચ રાસાયણિક સ્થિરતા.
  નિષ્કર્ષ:AHP વધુ સારી સુસંગતતા દર્શાવે છે, જ્યારે MCA ને સુધારાની જરૂર છે.

2. કણોનું કદ અને કોટિંગ પ્રક્રિયા અનુકૂલનક્ષમતા

• એમસીએ:
• મૂળ D50: ~1–2 μm; કણોનું કદ ઘટાડવા માટે પીસવાની જરૂર પડે છે (દા.ત., રેતીનું પીસવું), પરંતુ તેની સ્તરવાળી રચનાને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, જે જ્યોત-પ્રતિરોધક કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે.
• ગ્રાઇન્ડીંગ પછીની એકરૂપતા ચકાસવી આવશ્યક છે (SEM અવલોકન).
• એએચપી:
• મૂળ D50: સામાન્ય રીતે ≤5 μm; D50 0.5 μm/D90 1 μm સુધી ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે (વધુ પડતું ગ્રાઇન્ડીંગ સ્લરી સ્નિગ્ધતા સ્પાઇક્સનું કારણ બની શકે છે).
  નિષ્કર્ષ:MCA માં ઓછા પ્રક્રિયા જોખમ સાથે કણ કદની વધુ સારી અનુકૂલનક્ષમતા છે.

3. સંલગ્નતા અને ઘર્ષણ પ્રતિકાર

• એમસીએ:
• ઓછી ધ્રુવીયતા PE/PP વિભાજક ફિલ્મો સાથે નબળી સંલગ્નતા તરફ દોરી જાય છે; 5-10% એક્રેલિક-આધારિત બાઈન્ડર (દા.ત., PVDF-HFP) ની જરૂર પડે છે.
• ઘર્ષણ પ્રતિકાર સુધારવા માટે ઉચ્ચ ઘર્ષણ ગુણાંકમાં 0.5-1% નેનો-SiO₂ ઉમેરવાની જરૂર પડી શકે છે.
• એએચપી:
• સપાટીના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો વિભાજક સાથે હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવે છે, સંલગ્નતામાં સુધારો કરે છે, પરંતુ 3-5% પોલીયુરેથીન બાઈન્ડર હજુ પણ જરૂરી છે.
• લાંબા સમય સુધી ઘર્ષણ દરમિયાન ઉચ્ચ કઠિનતા (મોહ્સ ~3) સૂક્ષ્મ કણોના શેડિંગનું કારણ બની શકે છે (ચક્રીય પરીક્ષણની જરૂર છે).
  નિષ્કર્ષ:AHP વધુ સારું એકંદર પ્રદર્શન આપે છે પરંતુ બાઈન્ડર ઑપ્ટિમાઇઝેશનની જરૂર છે.

૪. થર્મલ સ્થિરતા અને વિઘટન ગુણધર્મો

• એમસીએ:
• વિઘટન તાપમાન: 260–310°C; 120–150°C પર ગેસ ઉત્પન્ન કરી શકતું નથી, જે થર્મલ રનઅવેને દબાવવામાં નિષ્ફળ જાય છે.
• એએચપી:
• વિઘટન તાપમાન: 280–310°C, નીચા-તાપમાન ગેસ ઉત્પાદન માટે પણ અપૂરતું.
  મુખ્ય મુદ્દો:બંને લક્ષ્ય શ્રેણી (૧૨૦-૧૫૦°C) ઉપર વિઘટિત થાય છે.ઉકેલો:
• નીચા-તાપમાન સિનર્જિસ્ટ (દા.ત., માઇક્રોએનકેપ્સ્યુલેટેડ લાલ ફોસ્ફરસ, વિઘટન શ્રેણી: 150-200°C) અથવા સંશોધિત એમોનિયમ પોલીફોસ્ફેટ (APP, વિઘટનને 140-180°C સુધી સમાયોજિત કરવા માટે કોટેડ) રજૂ કરો.
• ડિઝાઇન કરોMCA/APP સંયુક્ત (6:4 ગુણોત્તર)APP ના નીચા-તાપમાન ગેસ ઉત્પાદન + MCA ના ગેસ-ફેઝ ફ્લેમ ઇન્હિબિશનનો લાભ લેવા માટે.

5. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અને કાટ પ્રતિકાર

• એમસીએ:
• ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ રીતે નિષ્ક્રિય, પરંતુ અવશેષ મુક્ત મેલામાઇન (શુદ્ધતા ≥99.5% જરૂરી) ઇલેક્ટ્રોલાઇટ વિઘટનને ઉત્પ્રેરિત કરી શકે છે.
• એએચપી:
• LiPF₆ હાઇડ્રોલિસિસને વેગ આપવાથી બચવા માટે એસિડિક અશુદ્ધિઓ (દા.ત., H₃PO₂) ઓછી કરવી જોઈએ (ICP પરીક્ષણ: ધાતુ આયનો ≤10 ppm).
  નિષ્કર્ષ:બંનેને ઉચ્ચ શુદ્ધતા (≥99%) ની જરૂર છે, પરંતુ MCA શુદ્ધ કરવું સરળ છે.

વ્યાપક ઉકેલ દરખાસ્ત

1. પ્રાથમિક જ્યોત પ્રતિરોધક પસંદગી:

• પસંદગીનું:AHP (સંતુલિત વિક્ષેપનક્ષમતા/સંલગ્નતા) + નીચા-તાપમાન સિનર્જિસ્ટ (દા.ત., 5% માઇક્રોએનકેપ્સ્યુલેટેડ લાલ ફોસ્ફરસ).
• વૈકલ્પિક:સંશોધિત MCA (જલીય વિક્ષેપ માટે કાર્બોક્સિલ-કલમિત) + APP સિનર્જિસ્ટ.

1. પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન:

• સ્લરી ફોર્મ્યુલા:AHP (90%) + પોલીયુરેથીન બાઈન્ડર (7%) + વેટિંગ એજન્ટ (BYK-346, 0.5%) + ડિફોમર (2%).
• ગ્રાઇન્ડીંગ પરિમાણો:0.3 મીમી ZrO₂ મણકા સાથે રેતીની મિલ, 2000 rpm, 2 h (લક્ષ્ય D90 ≤1 μm).

1. માન્યતા પરીક્ષણો:

• થર્મલ વિઘટન:TGA (૧૨૦°C/૨ કલાક પર વજન ઘટાડવું <૧%; GC-MS દ્વારા ૧૫૦°C/૩૦ મિનિટ પર ગેસ આઉટપુટ).
• ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સ્થિરતા:60°C તાપમાને 1M LiPF₆ EC/DMC માં 30-દિવસના નિમજ્જન પછી SEM અવલોકન.

અંતિમ ભલામણ

MCA કે AHP એકલા બધી જરૂરિયાતો પૂરી કરતા નથી. A.હાઇબ્રિડ સિસ્ટમસલાહ આપવામાં આવે છે:

• AHP (મેટ્રિક્સ)+માઇક્રોએનકેપ્સ્યુલેટેડ લાલ ફોસ્ફરસ (નીચા તાપમાને ગેસ જનરેટર)+નેનો-SiO₂(ઘર્ષણ પ્રતિકાર).
• ઉચ્ચ-સંલગ્નતાવાળા જલીય રેઝિન (દા.ત., એક્રેલિક-ઇપોક્સી સંયુક્ત પ્રવાહી મિશ્રણ) સાથે જોડી બનાવો અને કણોના કદ/વિક્ષેપ સ્થિરતા માટે સપાટીના ફેરફારને શ્રેષ્ઠ બનાવો.
  વધુ પરીક્ષણથર્મલ-ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સિનર્જીને માન્ય કરવા માટે જરૂરી છે.