அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு (ATH)பாலிமர் பொருட்களில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் சுற்றுச்சூழல் நட்பு சுடர் ரிடார்டன்ட் நிரப்பியாகும், மேலும் அதன் செயலாக்க செயல்திறன் நேரடியாக தயாரிப்பு திறன் மற்றும் கலப்பு பொருட்களின் இறுதி செயல்திறனை பாதிக்கிறது. இக்கட்டுரையானது சாதாரண ATH மற்றும் குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான மேற்பரப்பு பண்புகள், வேதியியல் நடத்தை, சிதறல் பொறிமுறை மற்றும் பொருள் அறிவியலின் கண்ணோட்டத்தில் செயலாக்க தழுவல் ஆகியவற்றில் உள்ள வேறுபாடுகளை முறையாக பகுப்பாய்வு செய்கிறது, இது தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் தேர்வு செய்வதற்கான கோட்பாட்டு அடிப்படையை வழங்குகிறது.
ஒரு பரந்த துகள் அளவு விநியோகம் (1-25μm), அதிக மேற்பரப்பு ஆற்றல் (சுமார் 70-100mJ/m²) மற்றும் வெளிப்படையான துருவமுனைப்பு பண்புகளுடன், பேயர் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி சாதாரண ATH ஆனது பொதுவாக தயாரிக்கப்படுகிறது. அதன் படிக அமைப்பு முக்கியமாக α-Al(OH)₃ கொண்டது, மேலும் மேற்பரப்பு ஹைட்ராக்சைல் அடர்த்தி 4-8 OH/nm² ஐ எட்டும். இந்த செயலில் உள்ள தளங்கள் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு நெட்வொர்க்குகளை உருவாக்குவதற்கு வாய்ப்புகள் உள்ளன, இது மேம்பட்ட இடைக்கணிப்பு தொடர்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH ஆனது மேற்பரப்பு மாற்றம் அல்லது சிறப்பு படிகமயமாக்கல் செயல்முறைகள் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது, மேலும் மேற்பரப்பு ஆற்றலை 30-50 mJ/m² ஆக குறைக்கலாம். முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள் அடங்கும்:
· ஆர்கானிக் சிலேன்/கொழுப்பு அமில மேற்பரப்பு பூச்சு (கவரேஜ் வீதம் 85%க்கு மேல் அடையலாம்)
மிகவும் வழக்கமான வடிவத்தை உருவாக்க படிக வளர்ச்சி கட்டுப்பாடு
மேற்பரப்பு ஹைட்ராக்சைல் குழுக்களின் பகுதியளவு எஸ்டெரிஃபிகேஷன் (மாற்ற விகிதம் பொதுவாக>60%)
உயர் வெட்டு விகிதங்களில் (1000 s⁻¹), குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH நிரப்புதல் அமைப்பின் உருகும் பாகுத்தன்மை (60% நிரப்புதல் அளவு) சாதாரண ATH உடன் ஒப்பிடும்போது 40-60% குறைக்கப்படலாம். இந்த வேறுபாடு இதிலிருந்து உருவாகிறது:
துகள்களுக்கு இடையே உராய்வு குணகம் குறைகிறது (0.35 முதல் 0.15-0.20 வரை)
நீர் உள்ளடக்கத்தில் உள்ள வேறுபாடுகளை ஒருங்கிணைத்தல் (குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH பொதுவாக<0.2%)
சாதாரண ATH இடைநீக்க அமைப்பு குறிப்பிடத்தக்க மகசூல் அழுத்தத்தை வெளிப்படுத்துகிறது (பொதுவாக>50 Pa), அதே சமயம் மாற்றியமைக்கப்பட்ட குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH மகசூல் அழுத்தத்தை 10 Pa க்குக் கீழே குறைக்கலாம், இது ஆரம்ப செயலாக்க நிலையில் ஓட்ட துவக்க செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.
சாதாரணத்தின் சிதறல்ATHபாலிமர் உருகலில், ஒருங்கிணைப்பு துண்டு துண்டான விலகல் மாதிரியைப் பின்பற்றுகிறது, பயனுள்ள சிதறலை அடைய அதிக வெட்டு அழுத்தம் (>10⁵Pa) தேவைப்படுகிறது. முழுமையான சிதறலுக்குத் தேவையான ஆற்றல் குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH ஐ விட 2-3 மடங்கு அதிகமாக இருப்பதாக சோதனைகள் காட்டுகின்றன.
குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் குறைக்கிறது, ஊடுருவல் நேரத்தை 60-70% குறைக்கிறது, மேலும் சிதறல் செயல்முறை இடைமுக சீட்டு பொறிமுறையுடன் அதிகமாக உள்ளது. அதே வெட்டு நிலைமைகளின் கீழ், அதே சிதறல் அளவை அடைய தேவையான நேரம் 40% க்கும் அதிகமாக குறைக்கப்படுகிறது.
இரட்டை-திருகு வெளியேற்றும் செயல்பாட்டின் போது, குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH நிரப்புதல் அமைப்பு வெளிப்படுத்துகிறது:
· தலை அழுத்தம் 25-35% குறைக்கப்பட்டது
முறுக்குவிசையை 20-30% குறைக்கவும்
அதிகபட்ச நிரப்புதல் தொகையை 15-20 சதவீத புள்ளிகளால் அதிகரிக்கலாம்
குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH விரைவான நிரப்புதல் கட்டத்தில் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது:
ஓட்ட நீளத்தை 30-50% அதிகரிக்கவும்
வெல்ட் லைன் வலிமையை 20-25% அதிகரிக்கவும்
· உற்பத்தியின் குறைக்கப்பட்ட அனிசோட்ரோபி (சுருக்க விகித வேறுபாடு 1.2% முதல் 0.4% வரை குறைந்தது)
கரைப்பான் அடிப்படையிலான அமைப்புகளில், குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH ஆனது, பொருத்தமான கட்டுமானப் பாகுத்தன்மையைப் பராமரிக்கும் போது அதிக திடமான உள்ளடக்கத்துடன் (75-80% வரை) குழம்புகளைத் தயாரிக்கலாம்.
செயலாக்க செயல்திறனை மேம்படுத்துவது மற்ற செயல்திறன் மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்:
ஃபிளேம் ரிடார்டன்ட் செயல்திறன்: குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH ஆனது, மேற்பரப்பு பூச்சு இருப்பதால் ATH சிதைவின் தொடக்க வெப்பநிலையை தாமதப்படுத்தலாம் (வழக்கமாக 10-20 ℃ அதிகரிக்கும்), ஆனால் பூச்சு வீதத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம் தாக்கத்தை குறைக்கலாம் (5-8% கட்டுப்படுத்த பரிந்துரைக்கப்படுகிறது).
இயந்திர பண்புகள்: இடைமுகப் பிணைப்பு வலிமையின் மிதமான குறைவை இணைக்கும் முகவர்களின் கலவையால் ஈடுசெய்ய முடியும். கலப்பு இணைப்பு முகவர்களின் (சிலேன் + டைட்டனேட்) பயன்பாடு சாதாரண ATH அமைப்புகளில் 95% க்கும் அதிகமான இழுவிசை வலிமையை மீட்டெடுக்க முடியும் என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன.
குறைந்த பாகுத்தன்மைATHமேற்பரப்பு பொறியியல் மூலம் செயலாக்க செயல்திறனில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை அடைந்துள்ளது, குறிப்பாக பாகுத்தன்மையைக் குறைப்பதில் மற்றும் அதிக வெட்டு விகிதங்களில் சிதறல் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில். குறிப்பிட்ட செயலாக்க நிலைமைகள், நிரப்புதல் தேவைகள் மற்றும் இறுதி செயல்திறன் தேவைகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் ATH இன் தேர்வு முறையாக மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும். திறமையான செயலாக்கம் மற்றும் உயர் நிரப்புதலைத் தொடரும் பயன்பாட்டுக் காட்சிகளுக்கு, குறைந்த பாகுத்தன்மை ATH இன் தொழில்நுட்ப நன்மைகள் வெளிப்படையானவை; வழக்கமான பயன்பாடுகளில், சாதாரண ATH இன்னும் செலவு-செயல்திறன் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. செயலாக்க செயல்திறன் மற்றும் இறுதி செயல்திறன் ஆகியவற்றுக்கு இடையே சிறந்த சமநிலையை அடைய எதிர்கால ஆராய்ச்சி மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் மேற்பரப்பு வடிவமைப்பில் கவனம் செலுத்த வேண்டும்.
