අධි-චිප්පු උණුතාපීය අත්බැඳීමේ කර්මාන්තශාලා මට්ටමේ බලපෑම්

සුපිරි ඇලෙනසුළු තාප ලැමිෙන්ටේෂන් ෆිල්ම් එක අධි ඇලවීමක් ඉතාමත් උෂ්ණත්ව නිෂ්පාදනය සඳහා අත් යවශ් ය වන්නේ ඇයි?

නිෂ්පාදන පරිසරයන් තුළ උෂ්ණත්වය ඉතා ඉහළින් වෙනස් වන විට සාමාන් ය ඇලීම් සඳහා සැබෑ ගැටලු ඇති වේ. සිතන්න නිෂ්පාදන ශීතල ගබඩාවෙන් අංශක -40ක සිට උෂ්ණත්ව අංශක 250ක උණුසුම් සෝදන උදුනකට ගමන් කරනවා. සම්මත මැලියම් වලට මේ පැනීම් පාලනය කරන්න බෑ, බොහෝ විට සම්පූර්ණයෙන්ම අසමත් වෙනවා අවුරුදු 6කට පස්සේ අසමත් වීමේ අනුපාතය 37% ඉක්මවා යනවා පසුගිය වසරේ ප් රකාශයට පත් කළ පර්යේෂණයකට අනුව. විසඳුම විශේෂිත අදියර දෙකක තාක්ෂණයකින් නිර්මාණය කරන ලද සුපිරි ඇලෙසිව් තාප ලැමිෙන්ටේෂන් ෆිල්ම් ආකාරයෙන් පැමිණේ. මෙම ද් රව් ය උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලට ලක්ව සිටියදී පවා වර්ග සෙන්ටිමීටරයකට නිව්ටන් 15 ට වඩා වැඩි ග් රහණ ශක්තියක් පවත්වා ගනී. මේ නිසා කර්මාන්තශාලාවලට වඩාත් මිල අධික අංශවල පැල්ලම් ගැටළු ඇති වන්නේ නැහැ.

තාප ස්ථාවරත්වය සහ බැඳුම්කරයේ අඛණ්ඩතාව -40°C සිට 250°C දක්වා මෙහෙයුම් පරාසයන් හරහා

මෙම ෆිල්මය වෙනස් කරන්නේ එහි විශේෂිත කොපොලිමර් මිශ්‍රණයයි, එය සාමාන්‍ය පැසුම් ද්‍රව්‍ය ඉතා දෘඩ හෝ ඉතා ද්‍රව වූ විට ද සාමාන්‍යයෙන් ක්‍රියා කරයි. ශීතල උෂ්ණත්වය අඟල් 20 ට අඩු වූ විට, කුඩා ස්ඵටික ශක්තිකරණ එම විරක්තිකර කුඩා විඩු පැලීම් සෑදීම වළැන්නේ. උෂ්ණත්වය 150 අඟල් සිට ඉහළ යාමෙන් පසු, සුගන්ධිත ක්‍රොස්-ලින්ක් පොලිමර් දැනුම් තැනීම් අතිශයින් ගැටී යාම වළැන්නේ. සත්‍ය ලෝක පරීක්ෂණ වලින් සාක්ෂි ලැබුණේ, කාර් නිෂ්පාදන පරීක්ෂණවලදී සහස්‍ර ගණනක උෂ්ණත්ව වෙනස් වීම් සිදු වුවද, සම්බන්ධතා ඔවුන්ගේ ජීවිත කාලයෙන් 90% කට වැඩි කාලයක් ශක්තිමත්ව පවතින බවයි. වාර්ෂික 2024 හි නියෝජිත කර්මාන්ත වාර්තා අනුව, මෙවැනි විශ්වසනීයත්වය හේතුවෙන් වාර්තා විෂය සම්බන්ධ ගැටළු තුනෙන් දෙකක් පමණ අඩු වී ඇත.

ග්ලාස් සංක්‍රමණ උෂ්ණත්වය (Tg), කෘතිම කිනෙටික්ස්, සහ කෲර කර්මාන්ත පරිසරයන්හි දී දීර්ඝ කාලීන සහායකත්වය

මෙම ෆිල්මයේ කාච සංක්‍රමණ උෂ්ණත්වය (Tg) සෙල්සියස් උෂ්ණත්වයෙන් අංශක 280 පමණ වේ. මෙය සාමාන්‍යයෙන් ක්‍රියාත්මක විය හැකි බොහෝ පද්ධතිවල අත්දකින උෂ්ණත්වයට වඩා අංශක 70 කින් වැඩිය. එය උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම සමගම ස්ථායී වීම තහවුරු කරයි; එය රබර් වල දක්නට ලැබෙන සිහින් වීමේ ඵලය වළක්වයි. සීල් කිරීම පිළිබඳව කිවහොත්, මෙම ක්‍රියාවලිය ඉතා හොඳින් ක්‍රියා කරයි. සෙල්සියස් උෂ්ණත්වයෙන් අංශක 180 ට ප්‍රතිපාදිත ද්‍රව්‍යය සෙකන්ඩු 90 කට වඩා අඩු කාලයකින් සම්පූර්ණ ක්‍රොස්-ලින්කින් වේ. මෙයින් ඇති වන්නේ කාලයත් සමඟ වායු ජලය හේතුවෙන් වියෝජනය වීමට ඔරොත්තු දෙන ජාල ව්‍යුහයන් වන අතර, එය දිගු කාලයක් සඳහා කෘර රසායනික ද්‍රව්‍ය සමඟ ප්‍රතිරෝධය දක්වයි. සමුද්‍ර තීරයේ තෙල් වේදිකා වල සැබෑ ලෝක පරීක්ෂණ මගින් අපට විශේෂ තොරතුරු ලැබී ඇත. අංශක 18 ක් පුරා නිරන්තරයෙන් ලවණ කුණාටු ගුවන් පරිසරයට ලක් වීමෙන් පසු, මෙම ෆිල්ම් මුල් අතිරේක ශක්තියෙන් ප්‍රමාණයෙන් අංශක 87 ක් පමණ රැඳී සිටියේය. මෙය සාමාන්‍ය එපොක්සි විකල්ප සමඟ සැසඳූ විට ඉතා සියුම් ප්‍රතිඵලයකි. ගත් කාලය අනුව වේගවත් වයස්ගත වීමේ පරීක්ෂණ වලදී එය එපොක්සි වලට වඩා තුනෙන් එකකින් හොඳ යැයි අවසන් වර්ෂයේ කාර්යාල අත්සන් ජර්නලයේ සඳහන් වේ.

සුපිරි අතිශයින් අල්ලා ගන්නා සීතල ලැමිනේෂන් ෆිල්මයේ ක්ෂේත්‍ර-විශේෂිත කාර්ය සාධනය

ජෙට් ගුවන් යානා: වායු විස්ථාපන සම්පූර්ණත්වය, පැහැර යාමේ ප්‍රතිරෝධය පවත්වා ගැනීම සහ වැකියුම්-තාප චක්‍රීය විශ්වසනීයත්වය

ඉහළ වායුගෝලය සඳහා භාවිතය සඳහා, ද්‍රව්‍ය අතිශයින් කැපී පෙනෙන ASTM E595 වාෂ්පීභවන සම්මතයන්ට අනුකූල විය යුතු අතර, විශේෂයෙන් සම්පූර්ණ ස්ථූල ස්කන්ධ න෷ක්ෂේපණය (TML) 1.0% ට වඩා අඩු විය යුතු අතර, එකතු කළ වාෂ්පීභවන සංස්කරණීය ද්‍රව්‍ය (CVCM) 0.1% ට වඩා අඩු විය යුතුය. මෙම විශේෂිත ෆිල්මය NASA හි අතිශයින් කැපී පෙනෙන අඩු-වාෂ්පීභවන පරීක්ෂණ සාර්ථකව අතික්‍රමණය කර ඇති අතර, -40 උෂ්ණත්වයෙන් පෙර සිට 250 උෂ්ණත්වය දක්වා සිදුවන සියයකට වැඩි වාර සිදුවන සිසිල්-උණුසුම් චක්‍ර සියල්ල සිදුවුණු පසුව ද එහි මුල් පැහැදිලි ශක්තියෙන් 90% කට වැඩි සිරිත තබා ගෙන ඇත. එය වෙනස් කරන්නේ ඉතා අධික තත්ත්වයන්ට ලක්වූ විට කුඩා විරැද්ධි සෑදීම වළැන්දීම සඳහා ද්‍රව්‍යයේ සම්බන්ධතා සැකසීම සුවිශේෂි ලෙස සකසා ඇති බැවිනි. අපි කතා කරන්නේ වායුරහිත පීඩනය 10^-6 ටෝර් ට වඩා අඩු වන අතර උෂ්ණත්වය මිනිත්තුවක් තුළ අංශක 15 කට වැඩි වෙනසක් සිදුවන තත්ත්වයන් පිළිබඳවය. මෙවැනි ස්ථායිතාව අසාර්ථකත්වය අවස්ථාවක් නොවන සැටිලි සහ රොකට් එන්ජින් වල භාවිතා වන කොටස් සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.

ස්වයංචාලිත විද්‍යුත් උපාංග: CTE ගැලපීම, බල මොඩියුල් බැඳීම සහ සිසිල්-උණුසුම් ප්‍රතිරෝධී ශක්තිය

ස්වයංචාලිත වාහන බල ඉලෙක්ට්‍රොනික සඳහා, පිළිතුරු පත්‍ර (lamination films) සහ සිලිකෝන් කාබයිඩ් යාත්‍රා (silicon carbide substrates) හි සීතල විස්තීර්ණතා සංගුණකය (Coefficient of Thermal Expansion - CTE) අතර හරි සැසෑ ලබා ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. සාමාන්‍යයෙන් -40°C සිට 200°C දක්වා පරාසයේ සිදුවන සීතල හැඩුම් චක්‍ර සහස්‍ර ගණනක් පසුව ඇතිවන අප්‍රිය අතුරු මුහුණතේ ආතති විඛණ්ඩන (interfacial stress fractures) වළක්වා ගැනීම සඳහා අපි ±1 ppm/K ට ආසන්නව රැඳී සිටිය යුතුය. ඉතා හොඳ ද්‍රව්‍ය යනු ඉග්බීටී (IGBT) විධාන ඒකක (modules) සෘජුවම සම්බන්ධ කිරීමට අපට හැකි වන ඉතා ශක්තිමත් අතුරු සම්බන්ධතා සූත්‍ර (super adhesive formulations) වේ. මෙම සූත්‍ර වල සීතල සන්නායකතාව (thermal conductivity) අගය 3.5 W/mK ට වැඩි වේ. මෙය 200 ඇම්පියර් ට වැඩි ප්‍රවාහ ප්‍රමාණ සමඟ සීතල සැකසීම සඳහා ඉතා කාර්යක්ෂමව සීතලය ඉවත් කිරීමට උපකාරී වේ. විද්‍යුත් වාහන (EV) නිෂ්පාදකයින් සඳහා තවත් වැදගත් කරුණක් නම්, 85°C උෂ්ණත්වය සහ 85% ආර්ද්‍රතාවය යන දැඩි පරිසර තත්ත්වයන් යටතේ සතියක් (168 පැය) පුරා නිරීක්ෂණය කළ පසු පිලිස්සීමේ ශක්තිය (peel strength) 85% ට වැඩි ලෙස පවතී. මෙය EV බැටරි පැක් (battery packs) සහ මෝටර් පාලක (motor controllers) සඳහා ඉතා වැදගත් වන අතර, සීතල අති ප්‍රවාහය (thermal runaway) සම්බන්ධ ගැටළු අනාගතයේ දී ගැටළු ඇති කිරීම කිසිවෙකුට අවශ්‍ය නොවේ.

සාර්ථකත්වය සඳහා ඉතා ඉහළ අතිශයින් සම්බන්ධතාවය සහ ක්‍රියාත්මක විය හැකි විසම්බන්ධතාවය අතර සමතුලිතතාවය පවත්වා ගැනීම

අධි-ස්ථායී උණුතාපිත ස්ථරීකරණ සිලිකෝන් සිරුරුවල නව පරම්පරාව නිෂ්පාදකයින් සෑම දිනකම මුහුණ දෙන සත්‍ය ගැටළුවක් විසඳයි: සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වය තුළ දීර්ඝ කාලයක් පැවතිය හැකි සම්බන්ධතා නිර්මාණය කරන අතර, සංරචක ජීවිත කාලය අවසන් වූ විට ඒවා සුරක්ෂිතව විවෘත කළ හැකි ආකාරය ගැනයි. ගෙතුම් ස්ථානවල අතිශයින් පිරී ඇති අතර, ගෙතුම් ස්ථානවල පිරී ඇති ද්‍රව්‍ය පිළිබඳව අගෝස්තු 2023 හි එක්සත් ජනපද පරිසර ස්ථාවරතා ඒජන්සිය (U.S. EPA) විසින් අනුමාන කරන ලද්දේ නිෂ්පාදන කෘති අපද්‍රව්‍ය 146 මිලියන ටොන් පමණ විය. එයින් බොහෝ දුරට සම්බන්ධිත ද්‍රව්‍ය අඩංගු විය. එම හේතුවෙන් සමාගම් වලට හොඳ විසඳුම් අවශ්‍ය වේ. එම නිසා මෙම උසස් ද්‍රව්‍ය ඉතා ප්‍රයෝජනවත් වේ. ඒවා ප්‍රතිචාර දක්වන රසායනික ප්‍රතික්‍රියා මගින් ක්‍රියා කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, උණුතාපිතව ප්‍රතිවිරුද්ධ විය හැකි සංස්කරණ සාමාන්‍ය භාවිතය තුළ 2.1 MPa පමණ ශක්තියක් සමඟ ශක්තිමත් විය හැකි අතර, උෂ්ණත්වය 180 උණුසුම් සෙල්සියස් දක්වා වැඩි වූ විට පැහැදිලිව විවෘත වී සංරචක නැවත භාවිතයට ගත හැකි වේ. සමහර සංස්කරණ විද්‍යුත් චුම්බක සංඥා වලට ප්‍රතිචාර දක්වයි. මෙය අධි වියදම් සහිත උපකරණ විනාශ නොවී වෙන් කිරීම සම්බන්ධයෙන් මුදල් සහ සම්පත් ඉතිරි කර ගැනීමට හැකි විය හැකි අභියාන යානා යෙදුම් සඳහා හොඳ පුවරුවකි. අපි නිෂ්පාදන ජීවිත කාලය පුරා ද්‍රව්‍ය පරිභෝජනය 30% සිට 50% දක්වා අඩු වී ඇති බව නිරීක්ෂණය කර ඇත. මෙය ප්‍රායෝගිකව අර්ථ දැක්වෙන්නේ නිෂ්පාදකයින් ශක්තිමත් සම්බන්ධතා සහ පරිසර හිතකාමී ප්‍රතිපත්ති අතර තෝරා ගැනීමට අවශ්‍ය නොවන බවයි. දැන් නිෂ්පාදන පරිසරයන්හි දී මෙම දෙකම එකවර පවතිය හැකිය.

යථාර්ථයේ විශ්වසනීයත්වය සත්‍යාපනය කිරීම: සුපිරි අතිශයින් අල්ලා ගන්නා සීතල සීල් කිරීමේ ෆිල්මය සඳහා පරීක්ෂණ ක්‍රමවේද

ත්වරිත වයස්ගත වීම, අඩු-වාෂ්පීභවන සහතිකීකරණය සහ සීතල සන්නායකතාවය සඳහා සම්මත මැනීම

තැරැම් වැරදි සඳහා ස්ථානයක් නොමැති විට, සම්පූර්ණ වලිගේෂන් ක්‍රියාවලිය ඉතා වැදගත් වේ. ASTM D3045 අනුව වේගවත් වයස්ගත වීමේ ක්‍රියාවලිය යටතේ ද්‍රව්‍ය මිනිස් 40 උෂ්ණත්වයෙන් සිට සෙල්සියස් උෂ්ණත්වයෙන් 250 දක්වා ඉතා තීව්‍ර උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලට ලක් කරන අතර, සහස්‍ර ගණනක සිමියුලේට් කළ පීඩන චක්‍ර පසු සම්බන්ධතා කොතරම් හොඳින් පවතීද යන්න පරීක්ෂා කරයි. අතිශයින් සිසිල් පරිසර අවශ්‍යතා සඳහා අපි NASA සම්මත 6001 අනුව අඩු-විවෘත වීමේ (low-outgassing) පරීක්ෂණ ද සිදු කරමු. මෙම පරීක්ෂණ වලින් වාෂ්පීභවනය වන සංයෝග සම්පූර්ණ ස්ථූල ස්කන්ධ අතුරු අඩු වීම 1% ට වඩා අඩු බව පෙන්වා දෙන අතර, වැකියුම් පද්ධතිවල සෑම වරක්ම දූෂණ ගැටළු වළක්වා ගත හැකිය. උෂ්ණත්ව සන්නායකතාව මැනීම සඳහා ASTM E1461 ක්‍රම භාවිතා කරමු. මෙය උෂ්ණත්වය මීටරයක් කෙලෙසියස් කෙලෙසියස් එකකට වැඩි විය හැකි වාට් 5 ක් පමණ කාර්යක්ෂමව ස්ථානාන්තර කිරීම සහතික කරයි. මෙම විශිෂ්ට කාර්ය සාධනය නිසා අපගේ ද්‍රව්‍ය ඉතා ඉහළ මට්ටමේ ඉලෙක්ට්‍රොනික සීතලන විසඳුම් සඳහා සුදුසු වේ. මෙම සියලු දැඩි පරීක්ෂණ නිෂ්පාදකයින්ට ගුවන් යානා, කාර්, බලාගාර සහ වෙනත් ඉහළ ඉල්ලීම් සහිත කර්මාන්තශාලා යෙදුම් සඳහා සංරචක නියම කිරීමේදී විශ්වාසය ලබා දෙයි.

FAQ

සුපිරි අතිශයින් අත් පැහැරෙන සිසිල් සීල් කිරීමේ ෆිල්මය යනු කුමක්ද?

සුපිරි අතිශයින් අත් පැහැරෙන සිසිල් සීල් කිරීමේ ෆිල්මය යනු -40°C සිට 250°C දක්වා ඉතා උණුසුම් හෝ සීතල තත්ත්වයන් යටතේ දී ද ශක්තිමත් අත් පැහැරීම පවත්වා ගැනීම සඳහා සැලසුම් කරන ලද උසස් ද්‍රව්‍යයකි. එය විශේෂයෙන් විශ්වසනීයත්වය ඉතා වැදගත් වන නිෂ්පාදන සැකසුමේ සැකසුම් ස්ථානවල භාවිතා කරයි.

මෙය සාමාන්‍ය අත් පැහැරීම් සමඟ සැසඳූ විට කෙසේ ක්‍රියා කරයි?

තාප වෙනස්වීම් යටතේ අසාර්ථක විය හැකි සාමාන්‍ය අත් පැහැරීම් වලට වෙනස්ව, සුපිරි අතිශයින් අත් පැහැරෙන සිසිල් සීල් කිරීමේ ෆිල්මය ඉහළ අත් පැහැරීම පවත්වා ගනී. මෙය පිලිකුත් වීම සහ සීල් කිරීම අසාර්ථක වීම වැනි අධික වියදම් සහිත ගැටළු අඩු කරයි.

මෙම තාක්ෂණයෙන් කුමන කර්මාන්ත වර්ග ප්‍රතිලාභ ලබයි?

මෙම තාක්ෂණයෙන් වාහන කර්මාන්තය, ගුවන් සේවා කර්මාන්තය සහ සාගර තීරයේ තෙල් වෙළඳපොළ වැනි කර්මාන්ත වර්ග ප්‍රතිලාභ ලබයි. මෙය එහි ස්ථායිතාව, ඉතා දැඩි සම්මතවලට අනුකූල වීම සහ දුෂ්කර පරිසරයන් සමඟ සැබැඳියාව නිසාය.

මෙම ද්‍රව්‍යය පරිසර හිතකාමීද?

ඔව්, මෙම ෆිල්ම් වල ක්‍රියාත්මක විය හැකි අත් පැහැරීම අවුල් කිරීම සඳහා සැලසුම් කර ඇත. මෙය ද්‍රව්‍ය පරිභෝජනය අඩු කිරීම සහ ඒවායේ ජීවිත කාලය අවසන් වූ පසු සංරචක ප්‍රතිචක්‍රීකරණය සහ නැවත භාවිතය සඳහා ඉඩ සලසයි.