موصلیت کی کہانی - کیوں MgO کوالٹی 650 ڈگری ہیٹر بناتا یا توڑتا ہے۔
کارٹریج ہیٹر کے اندر موجود میگنیشیم آکسائیڈ (MgO) کو اکثر ایک غیر فعال فلر کے طور پر سمجھا جاتا ہے حقیقت میں، اس سیرامک موصلیت کا معیار اور کثافت اس بات کا تعین کرنے والے سب سے اہم عوامل میں سے ہیں کہ آیا ایک ہیڈ الیکٹرک ہیٹنگ ٹیوب قابل اعتماد طریقے سے 650 ڈگری پر کام کر سکتی ہے۔
میگنیشیم آکسائیڈ دو ضروری کام کرتا ہے: برقی موصلیت اور تھرمل ترسیل۔ اس کی ڈائی الیکٹرک خصوصیات اعلیٰ ہیں، موصلیت مزاحمت کی قدریں 10¹⁵Ω تک پہنچتی ہیں، اور اس کی تھرمل چالکتا تقریباً 53 W·m⁻¹·K⁻¹ ہے۔ لیکن یہ خصوصیات مکمل طور پر MgO کی پاکیزگی اور اس کی کثافت پر منحصر ہیں۔
650 ڈگری پر، MgO کی ڈائی الیکٹرک طاقت نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔ ایک معیاری کارٹریج ہیٹر میں جہاں MgO کی پاکیزگی اور کمپیکشن کثافت کم ہوتی ہے، چھوٹی نجاستیں اور خالی جگہیں برقی ٹریکنگ کے لیے راستے بناتے ہیں۔ یہ کوائل اور میان کے درمیان آرسنگ اور شارٹ سرکٹ کا سبب بنتا ہے-اکثر آنے والی ناکامی کی پہلی علامت۔
650 ڈگری کارٹریج ہیٹر کے لیے اعلی-معیاری MgO میں عام طور پر Fe₂O₃ اور SiO₂ کی انتہائی کم سطحوں کے ساتھ MgO 99% سے زیادہ یا اس کے برابر ہوتا ہے۔ یہ طہارت کی سطحیں اس بات کو یقینی بناتی ہیں کہ اعلی درجہ حرارت کے آپریشن کے شدید تھرمل اور برقی دباؤ میں بھی موصلیت اپنی ڈائی الیکٹرک طاقت کو برقرار رکھتی ہے۔ پریمیم کارٹریج ہیٹر میں استعمال ہونے والا الیکٹریکل گریڈ MgO پاؤڈر 2 MΩ سے زیادہ حرارتی حالات میں 0.17 mA سے نیچے رساو کے ساتھ موصلیت کی مزاحمت فراہم کرتا ہے۔
لیکن صرف پاکیزگی کافی نہیں ہے۔ swaging کے ذریعے حاصل ہونے والی کمپیکشن کثافت بھی اتنی ہی اہم ہے۔ ڈھیلا، غیر کمپیکٹڈ MgO ہوا کے خلاء سے بھرا ہوا ہے جو نہ صرف گرمی کی منتقلی میں رکاوٹ ڈالتا ہے بلکہ کمزور پوائنٹس بھی بناتا ہے جہاں برقی خرابی واقع ہوسکتی ہے۔ اعلیٰ-کارکردگی والے 650 ڈگری کارٹریج ہیٹر کے لیے مثالی پوسٹ-swage MgO کثافت 3.5 g/cm³ سے زیادہ ہے۔ اس کثافت پر، MgO ایک ٹھوس، ہم آہنگ سیرامک ماس بناتا ہے جو یکساں موصلیت اور موثر حرارت کی ترسیل فراہم کرتا ہے۔
ناکافی MgO کوالٹی یا کمپیکشن کے نتائج شدید ہیں۔ نمی جذب ایک خاص تشویش ہے۔ اگر MgO کو مناسب طریقے سے سیل نہیں کیا گیا ہے یا اگر کمپیکشن مائکروسکوپک voids کو چھوڑ دیتا ہے تو، ماحول سے نمی موصلیت میں کھینچی جا سکتی ہے۔ جب ہیٹر کو آن کیا جاتا ہے، تو یہ نمی بھاپ میں بدل جاتی ہے، جس سے میان کو پھٹنے یا ابھارنے کے لیے کافی اندرونی دباؤ پیدا ہوتا ہے اور زمینی غلطی کی اچانک ناکامی کا سبب بنتا ہے۔ معیاری نامیاتی مہریں-ایپوکسی اور سلیکون-650 ڈگری پر جل جاتی ہیں اور فوری طور پر ناکام ہوجاتی ہیں، جس سے سیرامک کی مناسب سیلنگ ضروری ہوتی ہے۔
ایک عملی تشخیصی اقدام: موصلیت کی مزاحمت کی جانچ۔ 650 ڈگری کارٹریج ہیٹر کو انسٹال کرنے سے پہلے، 50 MΩ سے نیچے پڑھنے والی سرد موصلیت کی مزاحمت ممکنہ نمی کے داخل ہونے یا نقصان کی نشاندہی کرتی ہے۔ ایک صحت مند ہیٹر کو 1000 MΩ سے زیادہ پڑھنا چاہیے۔ یہ سادہ چیک کسی سمجھوتہ شدہ یونٹ کی تنصیب کو روک سکتا ہے جو سروس میں ڈالے جانے کے فوراً بعد ناکام ہو جائے گا۔
Watlow، صنعتی حرارتی جگہ میں ایک سرکردہ کارخانہ دار، اپنے پریمیم کارٹریج ہیٹرز میں احتیاط سے پہلے سے متعین اور قریب سے نگرانی کی کثافت کے لیے صرف اعلی-پیوریٹی MgO کا استعمال کرتا ہے۔ موصلیت کے معیار پر یہ توجہ کوئی اختیاری اضافی نہیں ہے-یہ قابل اعتماد 650 ڈگری آپریشن کے لیے ایک بنیادی ضرورت ہے۔ اعلی درجہ حرارت کی خصوصیات کو برقرار رکھنے کے لیے مزاحمتی تار اور میان کے درمیان MgO کو خاص طور پر مرتب اور سختی سے کنٹرول کیا جانا چاہیے۔
