பொறியியல் பிளாஸ்டிக்கின் செயல்திறனை வெளிப்படுத்துதல்: ஒன்பது முக்கிய குறிகாட்டிகளின் அறிவியல் அர்த்தத்தை டிகோடிங் செய்தல் மற்றும் பொருள் தேர்வு ஞானம்

நவீன தொழில்துறையில் ஒரு முக்கிய பொருளாக, பிளாஸ்டிக் தினசரி நுகர்வோர் பொருட்களிலிருந்து விண்வெளி மற்றும் துல்லியமான கருவிகள் போன்ற உயர் தொழில்நுட்ப துறைகளுக்கு விரிவடைந்துள்ளது. பிளாஸ்டிக் பொருட்களின் பல்வேறு இயற்பியல் சொத்து குறிகாட்டிகளைப் புரிந்துகொள்வது பொறியாளர்களுக்கு அடிப்படை மட்டுமல்ல, தயாரிப்பு கண்டுபிடிப்புகளை அடைய நிறுவனங்களுக்கு ஒரு முக்கியமான முன்நிபந்தனையும் ஆகும். பிளாஸ்டிக்கின் ஒன்பது முக்கிய செயல்திறன் குறிகாட்டிகளை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் பொருள் அறிவியலைப் பற்றிய விரிவான புரிதலையும், பொருள் தேர்வுக்கான நடைமுறை வழிகாட்டுதலையும் இந்தக் கட்டுரை வழங்குகிறது.

I. அடிப்படை பண்புகளின் மேலோட்டம்: இயற்பியல், இயந்திரவியல் மற்றும் வேதியியல் செயல்திறன் பற்றிய முப்பரிமாண புரிதல்

பிளாஸ்டிக்கின் இயற்பியல் பண்புகளில் அடர்த்தி, நீர் உறிஞ்சுதல் மற்றும் மோல்டிங் சுருக்கம் போன்ற குறிகாட்டிகள் அடங்கும், இது தயாரிப்பு எடை நிலைத்தன்மை மற்றும் பரிமாண துல்லியத்தை நேரடியாக பாதிக்கிறது. இயந்திர பண்புகள் வெளிப்புற சக்திகளின் கீழ் பொருளின் நடத்தையை பிரதிபலிக்கின்றன மற்றும் கட்டமைப்பு கூறு வடிவமைப்பிற்கு மையமாக உள்ளன. இரசாயன செயல்திறன் பல்வேறு சூழல்களில் ஒரு பொருளின் எதிர்ப்பை தீர்மானிக்கிறது, இது தயாரிப்பு சேவை வாழ்க்கை மற்றும் பயன்பாட்டின் நோக்கத்தை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

எடுத்துக்கொள்வதுபாலிப்ரோப்பிலீன் (PP)மற்றும்பாலிகார்பனேட் (பிசி)எடுத்துக்காட்டுகளாக, இரண்டும் பரந்த பிளாஸ்டிக் வகையைச் சேர்ந்தவை என்றாலும், அவற்றின் அடர்த்தி கணிசமாக வேறுபடுகிறது: PP அடர்த்தி 0.90–0.91 g/cm³ ஆகும், அதே நேரத்தில் PC 1.20 g/cm³ ஐ அடைகிறது. இந்த அடர்த்தி வேறுபாடு இறுதி தயாரிப்பு எடையை மட்டும் பாதிக்காது, மூலப்பொருள் செலவுகள் மற்றும் போக்குவரத்து செலவுகள் போன்ற பொருளாதார காரணிகளுடன் தொடர்புடையது.

II. இயந்திர வலிமையின் முக்கோணம்: இழுவிசை, நெகிழ்வு மற்றும் தாக்க பண்புகளின் இயந்திர உலகம்

இழுவிசை வலிமைபதற்றத்தின் கீழ் ஒரு பொருளின் அதிகபட்ச சுமை தாங்கும் திறனை அளவிடுகிறது, பொதுவாக மெகாபாஸ்கல்களில் (MPa) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. நிலையான பாலிப்ரோப்பிலீனின் இழுவிசை வலிமை சுமார் 30-40 MPa ஆகும், அதே சமயம் நைலான் 66 போன்ற பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகள் 80-90 MPa ஐ எட்டும், மேலும் PEEK (பாலிதெதர்கெட்டோன்) போன்ற சிறப்பு பொறியியல் பிளாஸ்டிக்குகள் 100 MPa ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.

நெகிழ்வு வலிமைவளைக்கும் சிதைவு மற்றும் எலும்பு முறிவு ஆகியவற்றை எதிர்க்கும் ஒரு பொருளின் திறனை பிரதிபலிக்கிறது, இது வளைக்கும் சுமைகளைத் தாங்கும் கட்டமைப்பு கூறுகளுக்கு முக்கியமானது. எடுத்துக்காட்டாக, ABS இன் நெகிழ்வு வலிமை தோராயமாக 65-85 MPa ஆகும், இது கண்ணாடி இழை வலுவூட்டலுடன் 50%க்கும் மேல் அதிகரிக்கலாம். பல பொறியியல் கட்டமைப்பு கூறுகள் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்கை ஏன் தேர்வு செய்கின்றன என்பதை இது விளக்குகிறது.

தாக்க வலிமைஒரு பொருளின் தாக்க ஆற்றலை உடைக்காமல் உறிஞ்சும் திறனைக் குறிக்கிறது மற்றும் கடினத்தன்மையை மதிப்பிடுவதற்கான முக்கிய குறிகாட்டியாகும். பொதுவான சோதனை முறைகளில் ஐசோட் (கான்டிலீவர் பீம்) மற்றும் சார்பி (எளிமையாக ஆதரிக்கப்படும் பீம்) தாக்க சோதனைகள் அடங்கும். பாதுகாப்புப் பயன்பாடுகளில் பாலிகார்பனேட்டின் பரவலான பயன்பாடு 60-90 kJ/m² என்ற உயர் தாக்க வலிமையின் காரணமாகும்.

III. மேற்பரப்பு பண்புகள் மற்றும் மின் பண்புகள்: கடினத்தன்மை மற்றும் மின்கடத்தா செயல்திறனின் நடைமுறை முக்கியத்துவம்

பிளாஸ்டிக் கடினத்தன்மை பொதுவாக ராக்வெல் அல்லது ஷோர் டூரோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது மற்றும் மேற்பரப்பு உள்தள்ளலுக்கு ஒரு பொருளின் எதிர்ப்பைக் குறிக்கிறது. பாலிஆக்சிமிதிலீன் (POM, ராக்வெல் கடினத்தன்மை M80–90) போன்ற உயர்-கடினத்தன்மை பிளாஸ்டிக்குகள் கியர்கள் மற்றும் தாங்கு உருளைகள் போன்ற உடைகள்-எதிர்ப்பு பாகங்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது, அதே சமயம் தெர்மோபிளாஸ்டிக் எலாஸ்டோமர்கள் போன்ற குறைந்த கடினத்தன்மை கொண்ட பொருட்கள் சீல் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக இருக்கும்.

மின்கடத்தா பண்புகள், மின்கடத்தா மாறிலி, மின்கடத்தா இழப்பு மற்றும் முறிவு மின்னழுத்தம் உள்ளிட்ட பிளாஸ்டிக் இன்சுலேடிங் திறனை மதிப்பிடுவதற்கான முக்கியமான குறிகாட்டிகளாகும். எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் மின் துறைகளில், குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலிகள் கொண்ட பிளாஸ்டிக்குகள் (எ.கா., PTFE, மின்கடத்தா மாறிலி சுமார் 2.1) சமிக்ஞை பரிமாற்ற இழப்பைக் குறைக்க உதவுகிறது, அதே சமயம் அதிக மின்கடத்தா வலிமை கொண்ட பொருட்கள் (எ.கா. பாலிமைடு) உயர் மின்னழுத்த காப்புச் சூழலுக்கு ஏற்றவை.

IV. வெப்பநிலை மற்றும் வானிலை எதிர்ப்பு: வெப்ப விலகல் வெப்பநிலை மற்றும் அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலைக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடு

வெப்ப விலகல் வெப்பநிலை (HDT) என்பது ஒரு நிலையான சுமையின் கீழ் பிளாஸ்டிக் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு சிதைந்துவிடும் வெப்பநிலையாகும், இது குறுகிய கால வெப்ப எதிர்ப்பிற்கான குறிப்பாக செயல்படுகிறது. இருப்பினும், அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலையானது, பொருளின் நீண்ட கால பயன்பாட்டிற்கான மேல் வரம்பு ஆகும்; இரண்டும் குழப்பமடையக்கூடாது. உதாரணமாக, நிலையான ஏபிஎஸ் சுமார் 90-100 டிகிரி செல்சியஸ் எச்டிடியைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் அதன் அதிகபட்ச தொடர்ச்சியான சேவை வெப்பநிலை 60-80 டிகிரி செல்சியஸ் மட்டுமே.

புற ஊதா (UV) மற்றும் புலப்படும் ஒளி பரிமாற்றம் ஆகியவை வெளிப்புற சூழலில் பிளாஸ்டிக்கின் சேவை வாழ்க்கை மற்றும் ஆப்டிகல் பயன்பாடுகளுக்கான அதன் பொருத்தத்தை நேரடியாக பாதிக்கிறது.பாலிமெதில் மெதக்ரிலேட் (பிஎம்எம்ஏ)92% வரை ஒளி கடத்தும் திறன் கொண்டது, இது "பிளாஸ்டிக் ராணி" என்ற பட்டத்தைப் பெற்றது, ஆனால் நீண்ட கால வெளிப்புற பயன்பாட்டிற்கு UV உறிஞ்சிகள் தேவைப்படுகின்றன. மாறாக,பாலிபெனிலீன் சல்பைடு (PPS)இயல்பாகவே சிறந்த வானிலை மற்றும் கூடுதல் சிகிச்சையின்றி நீண்ட காலத்திற்கு வெளியில் பயன்படுத்தலாம்.

V. இரசாயன நிலைத்தன்மை

பிளாஸ்டிக்கின் இரசாயன எதிர்ப்பானது பிளாஸ்டிக் வகை மற்றும் இரசாயன சூழலைப் பொறுத்து கணிசமாக வேறுபடுகிறது. பாலிடெட்ராஃப்ளூரோஎத்திலீன் (PTFE) கிட்டத்தட்ட அனைத்து இரசாயனங்களுக்கும் விதிவிலக்கான எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் பாலியஸ்டர் பிளாஸ்டிக்குகள் வலுவான அமிலங்கள் மற்றும் தளங்களால் எளிதில் அழிக்கப்படுகின்றன. பொருள் தேர்வானது, சம்பந்தப்பட்ட இரசாயனங்களின் உண்மையான வகைகள், செறிவுகள் மற்றும் வெப்பநிலை ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

VI. பொருள் தேர்வுக்கான முறை: செயல்திறன் சமநிலை மற்றும் புதுமையான பயன்பாடுகள்

நடைமுறை பயன்பாடுகளில், அனைத்து செயல்திறன் குறிகாட்டிகளிலும் சிறந்து விளங்கும் ஒரு பிளாஸ்டிக்கைக் கண்டுபிடிப்பது அரிது. திறமையான பொறியாளர்கள் பல்வேறு சொத்துக்களுக்கு இடையில் வர்த்தகம் செய்ய வேண்டும்: அதிக வலிமை தேவைகள் கடினத்தன்மையின் விலையில் வரலாம்; அதிக ஒளி கடத்தலைப் பின்தொடர்வது வானிலையைக் குறைக்கலாம்; வலுவான இரசாயன எதிர்ப்பைக் கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது பெரும்பாலும் அதிக செலவுகளைக் குறிக்கிறது.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பிளாஸ்டிக்கின் செயல்திறன் எல்லைகள் கலவை மாற்றம், கூட்டு வலுவூட்டல் மற்றும் நானோ தொழில்நுட்பம் போன்ற முறைகள் மூலம் தொடர்ந்து விரிவுபடுத்தப்பட்டுள்ளன. கண்ணாடி ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்குகள் பலமடங்கு வலிமையை அதிகரிக்கலாம், வானிலை சேர்க்கைகள் நிலையான பிளாஸ்டிக்கை வெளிப்புற சூழல்களுக்கு ஏற்ப அனுமதிக்கின்றன, மேலும் ஆண்டிஸ்டேடிக் ஏஜெண்டுகளைச் சேர்ப்பது எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையில் பிளாஸ்டிக் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துகிறது.

முடிவுரை

பிளாஸ்டிக் பொருட்களின் ஒன்பது முக்கிய செயல்திறன் குறிகாட்டிகளைப் புரிந்துகொள்வது, பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும், தயாரிப்புகளை வடிவமைக்கவும் மற்றும் செயல்முறைகளை மேம்படுத்தவும் நிறுவனங்களுக்கு அடித்தளமாக உள்ளது. மெட்டீரியல் அறிவியலில் நடந்து வரும் முன்னேற்றங்களுடன், பிளாஸ்டிக் அதிக செயல்திறன், அதிக செயல்பாடு மற்றும் மேம்பட்ட நிலைத்தன்மையை நோக்கி வளர்ந்து வருகிறது. கார்பன் நடுநிலைமையின் சூழலில், உயிரி அடிப்படையிலான பிளாஸ்டிக் மற்றும் மக்கும் பிளாஸ்டிக் போன்ற புதிய பொருட்கள் தொழில்துறைக்கு புதிய வாய்ப்புகளை வழங்கும்.

பொருட்கள் தயாரிப்புகளை வரையறுக்கும் இந்த சகாப்தத்தில், பிளாஸ்டிக் பண்புகளின் விஞ்ஞான சாரத்தை மாஸ்டர் செய்வது தயாரிப்பு தரத்தை மேம்படுத்த உதவுவது மட்டுமல்லாமல், தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புகளுக்கு ஒரு முக்கிய இயக்கியாகவும் செயல்படுகிறது. சரியான பிளாஸ்டிக்கைத் தேர்ந்தெடுப்பது, சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் நீடித்த மதிப்புடன் ஒரு தயாரிப்பை ஊக்குவிப்பதற்கான முதல் படியாகும்.