অগ্নি প্রতিরোধক সেপারেটর কোটিং-এ এমসিএ এবং অ্যালুমিনিয়াম হাইপোফসফাইট (এএইচপি)-এর ফর্মুলা ডিজাইন

অগ্নি প্রতিরোধক সেপারেটর কোটিং-এ এমসিএ এবং অ্যালুমিনিয়াম হাইপোফসফাইট (এএইচপি)-এর ফর্মুলা ডিজাইন

অগ্নি-প্রতিরোধী বিভাজক আবরণের জন্য ব্যবহারকারীর নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে, বৈশিষ্ট্যগুলিমেলামাইন সায়ানুরেট (MCA)এবংঅ্যালুমিনিয়াম হাইপোফসফাইট (AHP)নিম্নরূপভাবে বিশ্লেষণ করা হয়:

১. স্লারি সিস্টেমের সাথে সামঞ্জস্যতা

• এমসিএ:
• জলীয় সিস্টেম:বিচ্ছুরণযোগ্যতা উন্নত করার জন্য পৃষ্ঠতলের পরিবর্তন (যেমন, সিলেন কাপলিং এজেন্ট বা সারফ্যাক্ট্যান্ট) প্রয়োজন; অন্যথায়, দলা পাকিয়ে যেতে পারে।
• এনএমপি সিস্টেম:পোলার দ্রাবকে সামান্য স্ফীতি ঘটতে পারে (পরামর্শ: ৭ দিন ডুবিয়ে রাখার পর স্ফীতির হার পরীক্ষা করে নিন)।
• এএইচপি:
• জলীয় সিস্টেম:এর দ্রবণীয়তা ভালো, কিন্তু pH অবশ্যই নিয়ন্ত্রণ করতে হবে (অম্লীয় অবস্থায় আর্দ্রবিশ্লেষণ ঘটতে পারে)।
• এনএমপি সিস্টেম:ন্যূনতম স্ফীতির ঝুঁকিসহ উচ্চ রাসায়নিক স্থিতিশীলতা।
  উপসংহার:AHP আরও ভালো সামঞ্জস্যতা দেখায়, অপরদিকে MCA-এর জন্য পরিবর্তনের প্রয়োজন হয়।

২. কণার আকার এবং আবরণ প্রক্রিয়ার অভিযোজনযোগ্যতা

• এমসিএ:
• মূল D50: ~১–২ μm; কণার আকার কমাতে এটিকে চূর্ণ (যেমন, স্যান্ড মিলিং) করার প্রয়োজন হয়, কিন্তু এতে এর স্তরযুক্ত কাঠামো ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে, যা অগ্নি-প্রতিরোধক কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে।
• ঘষার পরবর্তী সমরূপতা অবশ্যই যাচাই করতে হবে (এসইএম পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে)।
• এএইচপি:
• মূল D50: সাধারণত ≤৫ μm; গ্রাইন্ডিং করে D50 ০.৫ μm/D90 ১ μm পর্যন্ত আনা সম্ভব (অতিরিক্ত গ্রাইন্ডিংয়ের ফলে স্লারির সান্দ্রতা হঠাৎ বেড়ে যেতে পারে)।
  উপসংহার:MCA-এর কণার আকারের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার ক্ষমতা বেশি এবং প্রক্রিয়াজনিত ঝুঁকি কম।

৩. আসঞ্জন এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা

• এমসিএ:
• নিম্ন পোলারিটির কারণে PE/PP সেপারেটর ফিল্মের সাথে এর আসঞ্জন দুর্বল হয়; এর জন্য ৫–১০% অ্যাক্রাইলিক-ভিত্তিক বাইন্ডার (যেমন, PVDF-HFP) প্রয়োজন।
• উচ্চ ঘর্ষণ সহগের কারণে পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে ০.৫–১% ন্যানো-SiO₂ যোগ করার প্রয়োজন হতে পারে।
• এএইচপি:
• পৃষ্ঠের হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলো সেপারেটরের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে আসঞ্জন উন্নত করে, কিন্তু তারপরেও ৩-৫% পলিউরেথেন বাইন্ডারের প্রয়োজন হয়।
• উচ্চতর কাঠিন্যের (মোহস ~৩) কারণে দীর্ঘক্ষণ ঘর্ষণের ফলে ক্ষুদ্র কণা খসে পড়তে পারে (এর জন্য চক্রীয় পরীক্ষা প্রয়োজন)।
  উপসংহার:AHP সামগ্রিকভাবে উন্নততর কর্মক্ষমতা প্রদান করে, কিন্তু এর জন্য বাইন্ডার অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন।

৪. তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং বিয়োজন বৈশিষ্ট্য

• এমসিএ:
• বিয়োজন তাপমাত্রা: ২৬০–৩১০°সে; ১২০–১৫০°সে তাপমাত্রায় গ্যাস উৎপন্ন করতে পারে না, ফলে থার্মাল রানঅ্যাওয়ে দমন করতে ব্যর্থ হতে পারে।
• এএইচপি:
• বিয়োজন তাপমাত্রা: ২৮০–৩১০°সে, যা নিম্ন-তাপমাত্রার গ্যাস উৎপাদনের জন্যও অপর্যাপ্ত।
  মূল বিষয়:উভয়ই লক্ষ্যমাত্রার পরিসরের (১২০–১৫০°সে) উপরে বিয়োজিত হয়।সমাধান:
• নিম্ন-তাপমাত্রার সিনারজিস্ট (যেমন, মাইক্রোএনক্যাপসুলেটেড লাল ফসফরাস, যার বিয়োজন তাপমাত্রা ১৫০–২০০°C) অথবা পরিবর্তিত অ্যামোনিয়াম পলিফসফেট (এপিপি, যার প্রলেপ দিয়ে বিয়োজন তাপমাত্রা ১৪০–১৮০°C-এ সামঞ্জস্য করা হয়) যোগ করুন।
• একটি নকশা করুনএমসিএ/এপিপি যৌগিক (৬:৪ অনুপাত)APP-এর নিম্ন-তাপমাত্রার গ্যাস উৎপাদন এবং MCA-এর গ্যাসীয় দশার শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতাকে কাজে লাগাতে।

৫. তড়িৎ-রাসায়নিক এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা

• এমসিএ:
• তড়িৎ-রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় হলেও, অবশিষ্ট মুক্ত মেলামাইন (প্রয়োজনীয় বিশুদ্ধতা ≥৯৯.৫%) ইলেকট্রোলাইটের বিয়োজনে অনুঘটকের কাজ করতে পারে।
• এএইচপি:
• LiPF₆-এর আর্দ্রবিশ্লেষণ ত্বরান্বিত হওয়া এড়ানোর জন্য অম্লীয় অপদ্রব্যের (যেমন, H₃PO₂) পরিমাণ ন্যূনতম রাখতে হবে (ICP পরীক্ষা: ধাতব আয়ন ≤১০ ppm)।
  উপসংহার:উভয়ের জন্যই উচ্চ বিশুদ্ধতা (≥৯৯%) প্রয়োজন, কিন্তু এমসিএ (MCA) বিশুদ্ধ করা সহজতর।

ব্যাপক সমাধান প্রস্তাব

1. প্রাথমিক অগ্নি প্রতিরোধক নির্বাচন:

• পছন্দনীয়:AHP (ভারসাম্যপূর্ণ বিচ্ছুরণযোগ্যতা/আনুগত্য) + নিম্ন-তাপমাত্রার সহায়ক (যেমন, ৫% মাইক্রোএনক্যাপসুলেটেড লাল ফসফরাস)।
• বিকল্প:পরিবর্তিত MCA (জলীয় দ্রবণের জন্য কার্বক্সিল-গ্রাফটেড) + APP সিনারজিস্ট।

1. প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন:

• স্লারি ফর্মুলা:এএইচপি (৯০%) + পলিউরেথেন বাইন্ডার (৭%) + ওয়েটিং এজেন্ট (বিওয়াইকে-৩৪৬, ০.৫%) + ডিফোমার (২%)।
• গ্রাইন্ডিং প্যারামিটার:০.৩ মিমি ZrO₂ বিডস সহ স্যান্ড মিল, ২০০০ আরপিএম, ২ ঘণ্টা (লক্ষ্য D90 ≤১ μm)।

1. বৈধতা যাচাই পরীক্ষা:

• তাপীয় বিয়োজন:টিজিএ (১২০°সে./২ ঘণ্টায় ওজন হ্রাস <১%; জিসি-এমএস দ্বারা ১৫০°সে./৩০ মিনিটে গ্যাস নির্গমন)।
• তড়িৎ-রাসায়নিক স্থিতিশীলতা:৬০°C তাপমাত্রায় ১M LiPF₆ EC/DMC দ্রবণে ৩০ দিন ডুবিয়ে রাখার পর SEM পর্যবেক্ষণ।

চূড়ান্ত সুপারিশ

এককভাবে এমসিএ বা এএইচপি কোনোটিই সকল শর্ত পূরণ করে না।হাইব্রিড সিস্টেমপরামর্শ দেওয়া হচ্ছে:

• AHP (ম্যাট্রিক্স)+মাইক্রোএনক্যাপসুলেটেড লাল ফসফরাস (নিম্ন-তাপমাত্রার গ্যাস জেনারেটর)+ন্যানো-SiO₂(ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা).
• উচ্চ আসঞ্জন ক্ষমতাসম্পন্ন জলীয় রেজিনের (যেমন, অ্যাক্রাইলিক-ইপোক্সি কম্পোজিট ইমালশন) সাথে যুক্ত করুন এবং কণার আকার ও বিস্তারের স্থিতিশীলতার জন্য পৃষ্ঠতলের পরিবর্তনকে অনুকূল করুন।
  আরও পরীক্ষাতাপীয়-তড়িৎরাসায়নিক সমন্বয় যাচাই করার জন্য প্রয়োজন।