一،پولیمائیڈ کا تعارف
Polyimide (PI) ایک سالماتی ڈھانچہ ہے جس میں خوشبودار ہیٹروسائکلک پولیمر مرکبات کے امائیڈ پر مبنی سلسلہ لنکس ہیں، فی الحال انجینئرنگ پلاسٹک کی گرمی مزاحمت کی بہترین اقسام میں سے ایک ہے، جو ہوا بازی، ایرو اسپیس، مائیکرو الیکٹرانکس، نینو، مائع کرسٹل، لیزر اور دیگر فیلڈز میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔
حال ہی میں، تمام ممالک 21 ویں صدی میں PI کی تحقیق، ترقی اور استعمال کو شامل کر رہے ہیں، جو کہ نئے کیمیائی مواد کی ترقی کے مرکزوں میں سے ایک ہے۔ پولیمائیڈ، کارکردگی اور ترکیب میں اپنی نمایاں خصوصیات کی وجہ سے، اس کے استعمال کے بہت اچھے امکانات ہیں، چاہے وہ ساختی مواد کے طور پر ہو یا فنکشنل مواد کے طور پر۔
پولیمائڈ کو پولیمر مواد کے اہرام کے اوپری حصے کے طور پر جانا جاتا ہے، جسے "مسئلہ حل کرنے والا" بھی کہا جاتا ہے، اور یہاں تک کہ صنعت کے کچھ اندرونی ذرائع کا خیال ہے کہ "کسی پولیمائڈ میں آج کی مائیکرو الیکٹرانکس ٹیکنالوجی نہیں ہوگی"۔
2، پولیمائڈ کی درجہ بندی اور درخواست
پولیمائیڈز کو ان کی بہترین خصوصیات کی وجہ سے ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج میں استعمال کیا جا سکتا ہے اور ان کی مختلف اقسام میں درجہ بندی کی جا سکتی ہے، بشمول انجینئرنگ پلاسٹک، فائبرز، فوٹو سینسیٹو پولی مائیڈز، فومس، کوٹنگز، چپکنے والی، فلمیں، ایروجیلز، کمپوزٹ اور بہت کچھ۔
بہت سے پولیمر میں سے، پولیمائیڈ واحد واحد ہے جس میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے اور ان میں سے ہر ایک میں شاندار کارکردگی دکھاتا ہے۔ ذیل میں، میں آپ کو پولیمائیڈ کی ہر قسم کے بنیادی استعمال کے بارے میں بتاؤں گا۔
1. انجینئرنگ پلاسٹک
پولیمائڈ انجینئرنگ پلاسٹک میں تھرموسیٹنگ اور تھرمو پلاسٹک ہوتا ہے، جسے پولی ٹیٹرامیتھیلین ٹیٹرا کاربیمائڈ (PMMI)، پولیتھرمائڈ (PEI)، پولی امیائیڈ این امائڈ (PAI) وغیرہ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے، مختلف شعبوں میں ان کے اپنے استعمال ہوتے ہیں۔
PMMI 1.8MPa لوڈ ہیٹ ڈسٹورشن ٹمپریچر 360 ڈگری، بہترین برقی خصوصیات، خاص پرزہ جات کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، ہائی ٹمپریچر سیلف- چکنا کرنے والے بیرنگ، سیل، بلوئر امپیلر وغیرہ، مائع امونیا والو پرزوں، جیٹ انجن فیول سپلائی سسٹم کے پرزوں کے ساتھ رابطے میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔
PEI میں بہترین مکینیکل خصوصیات، برقی موصلیت کی خصوصیات، شعاع ریزی مزاحمت، اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت اور کھرچنے کے خلاف مزاحمت، اچھی پگھلنے والی روانی، مولڈنگ سکڑنے کی شرح 0.5% تا 0.7%، انجیکشن اور ایکسٹروشن مولڈنگ کے لیے دستیاب ہے، پوسٹ-پروسیسنگ کو نسبتاً آسان طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹرانکس اور برقی آلات، ہوا بازی، آٹوموبائل، طبی آلات اور دیگر صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔
PAI کی طاقت موجودہ غیر-مضبوط پلاسٹک میں سب سے زیادہ ہے، تناؤ کی طاقت 190MPa ہے، موڑنے کی طاقت 250MPa ہے، اور 1.8MPa کے بوجھ کے تحت حرارت کی مسخ کرنے کا درجہ حرارت 274 ڈگری تک زیادہ ہے۔ PAI اعلی درجہ حرارت اور اعلی تعدد کے تحت خاتمے اور برقی مقناطیسیت کے خلاف اچھی مزاحمت رکھتا ہے، اور اس میں دھاتوں اور دیگر مواد کے لیے اچھی چپکنے والی خصوصیات ہیں، جو بنیادی طور پر گیئرز، بیرنگز اور فوٹو کاپیئرز کے پنجوں کو الگ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، اور یہ بنیادی طور پر گیئرز، بیرنگ اور الگ کرنے والے پنجوں کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پارگمی مواد اور ہوائی جہاز کے ساختی مواد.
2. پولیمائیڈ فائبر
پولیمائیڈ فائبر ایک اہم اعلی-کارکردگی کا ریشہ ہے، اس کا اعلی درجہ حرارت پولیمائیڈ فائبر فی الحال نامیاتی مصنوعی ریشوں کے سب سے زیادہ درجہ حرارت میں سے ایک ہے، 250~350 ڈگری پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ روشنی کی مزاحمت میں، پانی جذب کرنے، گرمی کے خلاف مزاحمت اور ارامیڈ اور پولی فینیلین سلفائیڈ ریشوں کے دیگر پہلوؤں میں اعلی-کارکردگی والی پولی مائیڈ فائبر کی طاقت کے مقابلے میں زیادہ بہتر ہے جو آرامیڈ کے مقابلے میں ایک بہترین نامیاتی مصنوعی ریشوں کی موجودہ مکینیکل کارکردگی سے تقریباً ایک گنا زیادہ ہے۔ یہ میکانی خصوصیات کے لحاظ سے بہترین نامیاتی مصنوعی ریشوں میں سے ایک ہے۔
اعلی-تکنیکی شعبوں کی مسلسل ترقی کے ساتھ، PI مصنوعات کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات تیزی سے مانگ رہی ہیں۔ میکانکس، تھرمل اور آپٹیکل، برقی، مقناطیسی اور کارکردگی کے دیگر پہلوؤں میں روایتی PI مواد مواد کی خصوصی ضروریات کے جدید سائنسی اور تکنیکی شعبوں کو پورا کرنے میں ناکام رہے ہیں۔ PI اعلی-کارکردگی کے ریشے اپنی اعلیٰ مکینیکل خصوصیات، حرارت کے استحکام، شعاع ریزی اور دیگر خصوصیات کے ساتھ اعلی-کارکردگی والے ریشوں کی اگلی نسل بن جائیں گے۔
اس وقت، گھریلو PI فائبر کی صنعت بنیادی طور پر Asxc، Hipolyking، Aieplastics، Jsshino وغیرہ میں مصروف ہے۔ ان میں سے، Hipolyking چین میں پولیمائیڈ ریسرچ، ترقی اور پیداوار کے لیے ایک اہم بنیاد بن گیا ہے۔ Jsshino ایک اعلی-کارکردگی والے نامیاتی فائبر نے مکمل طور پر آزادانہ دانشورانہ املاک کے حقوق کے ساتھ 2016 میں سائنسی اور تکنیکی کامیابیوں کے جائزے کو پاس کیا، اور ساتھ ہی ساتھ "اعلی-طاقت اور اعلی-ماڈیولس پولیمیم 20" کے قومی معیار کی تشکیل کو مکمل کرنے میں پیش پیش رہا۔
3. فوٹو حساس پولیمائڈ (PSPI)
فوٹو سینسیٹیو پولیمائیڈ (PSPI) پولیمر چین کی ایک کلاس ہے جو امائیڈ رنگ اور فوٹو سینسیٹو جین دونوں میں ہے، بہترین تھرمل استحکام، اچھی میکانی خصوصیات، نامیاتی مواد کی کیمیائی اور فوٹو گرافی کی خصوصیات کا مجموعہ ہے۔
PSPI الیکٹرانکس کے میدان میں، بنیادی طور پر photoresist اور الیکٹرانک پیکیجنگ دو اہم کردار، sensitiser، سٹیبلائزر، وغیرہ میں شامل photosensitive polyimide میں "polyimide photoresist" حاصل کیا جا سکتا ہے. روایتی فوٹو ریزسٹ کے مقابلے میں، کیونکہ پولیمائیڈ میں ہی اچھی ڈائی الیکٹرک خصوصیات ہیں، اس لیے جب لائٹ بیریئر ایجنٹ کے ورکنگ میڈیم کے کردار کو کوٹ کرنے کی ضرورت کے بغیر استعمال کیا جائے تو یہ عمل کو بہت مختصر کر سکتا ہے اور پیداواری کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔
PSPI پروڈکشن ٹیکنالوجی بنیادی طور پر امریکی اور جاپانی کمپنیاں کنٹرول کرتی ہیں، جن میں Toray مثبت PSPI مصنوعات کی مارکیٹ میں دنیا کے کامیاب ترین اداروں میں سے ایک ہے، اور اس کی مثبت مصنوعات مائیکرو الیکٹرانکس پیکیجنگ، آپٹو الیکٹرانکس انکیپسولیشن اور دیگر شعبوں میں استعمال ہوتی ہیں۔
پیداواری ٹکنالوجی کی پسماندگی کی وجہ سے محدود، چین کی پولیمائیڈ انڈسٹری اب بھی فلم اور دیگر کم-مصنوعات کو مستحکم کرنے کے لیے ہے، فوٹو حساس پولیمائیڈ کی پیداوار کم ہے، مارکیٹ کی طلب درآمدات پر منحصر ہے۔ 《میڈ اِن چائنا 2025 ایکسپریس پالیسی سپورٹ میں، چین کے صنعتی، مکینیکل، الیکٹرانک اور دیگر شعبے گھریلو متبادل کے مرحلے میں داخل ہو رہے ہیں، PSPI کے لیے گھریلو کاروباری ادارے مزید گہرے ہوتے جا رہے ہیں، کچھ کمپنیوں نے پروڈکشن ٹیکنالوجی میں مہارت حاصل کر لی ہے۔
فی الحال، PSPI R&D کی ترتیب، مقامی اداروں کی پیداوار میں Rayitek، MINSEOA Advanced Material، Guofeng New Materials، Dragon-chen، وغیرہ، جگہ کے گھریلو متبادل کے شعبے کا مستقبل ہے۔
4. Polyimide جھاگ
پولیمائیڈ فوم پولیمائیڈ مواد کی ایک قسم ہے، جسے پہلی بار 1970 کی دہائی میں NASA Langley Research Center نے Unitika America کے تعاون سے تیار کیا تھا، جو اسپیس شٹل پر استعمال ہوتا تھا، اور اب بڑے پیمانے پر ہوائی جہاز، بحری جہاز، ٹرین، آٹوموبائل اور دیگر شعبوں میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ اندرونی شعلہ retardant، حرارت-مزاحم، ہلکا پھلکا اور ماحول دوست غیر-زہریلی خصوصیات کے ساتھ ہے، اور انتہائی-زیادہ درجہ حرارت، انتہائی-کم درجہ حرارت، زیادہ نمک کے اسپرے، تیز شور، مضبوط سنکنرن، شدید تابکاری اور دیگر حالات میں طویل عرصے تک استعمال کیا جا سکتا ہے۔
Polyimide جھاگ تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
عام پولیمائیڈ کی طرح، مرکزی زنجیر کے طور پر ایک مائیڈ کے ساتھ فوم مواد، جس کا آپریٹنگ درجہ حرارت 300 ڈگری یا اس سے زیادہ ہے (PI فوم)۔
فوم مواد جس میں درمیانی انگوٹھی ایک سائیڈ گروپ (PMI فوم) کے طور پر موجود ہے۔
نینو-فوم مواد جو تھرمل طور پر غیر مستحکم فیٹی چین سیگمنٹس کو پولیمائیڈ میں داخل کرکے اور انہیں زیادہ درجہ حرارت پر کریک کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔
پولیمائیڈ فوم میٹریل جدید فنکشنل میٹریل سے تعلق رکھتا ہے، یہ ایرو اسپیس، سمندری نقل و حمل، قومی دفاع اور مائیکرو الیکٹرانکس اور دیگر ہائی-ٹیک فیلڈز میں گرمی کی موصلیت، کمپن اور شور کو کم کرنے اور موصلیت اور دیگر اہم مواد میں تیزی سے استعمال ہوتا رہا ہے۔
PI فوم کا سب سے اہم اطلاق بحری جہازوں کے لیے گرمی کی موصلیت اور شور کو کم کرنے والا مواد ہے۔ نئے جنگی جہازوں میں گرمی کی موصلیت اور شور کو کم کرنے والے مواد کے پہلے انتخاب کے طور پر PI فوم تیزی سے بڑھ رہا ہے۔
PMI فوم بہترین جامع کارکردگی کے ساتھ اعلی مالیکیولر اسٹرکچر فوم میٹریل کی ایک نئی قسم ہے، جو کہ اعلی-کاکردگی کا جامع فوم کور مواد ہے جس میں اعلیٰ مخصوص طاقت، اعلیٰ مخصوص ماڈیولس، اعلی بندش کی شرح اور زیادہ حرارت کی مزاحمت ہے، اور اس میں ہلکے وزن، زیادہ طاقت اور اعلی/کم درجہ حرارت کی مزاحمت کی خصوصیات ہیں۔ اس کے علاوہ، سب سے بہترین ساختی فوم بنیادی مواد کے طور پر، PMI فوم بڑے پیمانے پر فین بلیڈ، ہیلی کاپٹر بلیڈ، ایرو اسپیس اور دیگر شعبوں میں استعمال ہوتا ہے، اور PET فوم کے لیے اس کے متبادل کا رجحان واضح ہے، جس میں مارکیٹ کی وسیع جگہ ہے۔
PI فوم حرارت-مزاحم ہے، شعلہ-ریارڈنٹ، نقصان دہ گیسیں پیدا نہیں کرتا، انسٹال کرنا آسان ہے، گرمی کی موصلیت اور شور کم کرنے والے مواد میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ اس وقت، امریکی بحریہ نے PI فوم کو تمام سطحی جہازوں اور آبدوزوں کے لیے تھرمل اور صوتی موصلیت کے مواد کے طور پر استعمال کیا ہے، اور INSPEC کے ذریعہ تیار کردہ SOLIMIDE فوم کو 15 سے زائد ممالک نے بحری جہازوں کے لیے تھرمل اور ایکوسٹک انسولیشن سسٹم تیار کرنے کے لیے استعمال کیا ہے۔ اس کے علاوہ، پی آئی فوم شہری بحری جہازوں، جیسے لگژری کروز جہاز، اسپیڈ بوٹس اور مائع قدرتی گیس کے جہازوں میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
PI فوم کی طرح، PMI فوم کا اطلاق بھی بہت وسیع ہے۔ PMI فوم کی مخصوص ایپلی کیشنز میں شامل ہیں:
(1) ساختی فوم کا بنیادی مواد: اعلی درجہ حرارت کے کمپریشن کے خلاف بہترین مزاحمت، تاکہ یہ بڑے پیمانے پر پنکھے کے بلیڈ، ایوی ایشن، ایرو اسپیس، جہازوں، کھیلوں کے سامان، طبی سامان اور دیگر شعبوں کے لیے بنیادی مواد کے طور پر استعمال ہو؛
(2) براڈ بینڈ لہر-شفاف مواد: کم ڈائی الیکٹرک مستقل اور نقصان اسے ریڈار، اینٹینا اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کرتا ہے۔
(3) حرارت اور آواز کی موصلیت کا مواد: تیز رفتار انجن، ٹائر، آڈیو وغیرہ۔
21ویں صدی سے، چین میں پولیمائیڈ فوم کی تحقیق میں شامل یونٹس کی تعداد میں نمایاں اضافہ ہوا ہے، اور صنعت نے اہم تکنیکی کامیابیاں حاصل کی ہیں۔ اس وقت، پولیمائیڈ فوم کے اہم گھریلو مینوفیکچررز Qingdao Ouc، Shkdchem اور Tschina، Zgzts اور AMMT ہیں۔ ان میں سے، ننگبو انسٹی ٹیوٹ آف میٹریلز ٹیکنولوجی ＆ انجینئرنگ، سی اے ایس نے پولیمائیڈ مائیکرو فوم پارٹیکلز پائلٹ کا سامان بنایا ہے، چنگ ڈاؤ اوک اور شکڈکیم پولیمائیڈ پروڈکٹس نے ملٹری ٹیسٹ پاس کیا۔
5. پولیمائیڈcاوٹنگ
کوٹنگز کی تیاری میں پولیمائیڈ کا استعمال اس کے ابتدائی استعمال میں سے ایک ہے، اور اس قسم کا مادہ بنیادی طور پر کوٹنگز میں انامیلڈ تاروں کے لیے ایک موصل کوٹنگ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ انامیلڈ وائر انسولیٹنگ کوٹنگز بنیادی طور پر ڈپ-کوٹیڈ گول تار، فلیٹ تار اور دیگر قسم کے تار قطر کے ننگے تانبے کے تار، کھوٹ کے تار اور شیشے کے تار سے لپٹے ہوئے تار کی بیرونی تہہ ہیں، انامیلڈ تار کی بیرونی تہہ کو بہتر اور مستحکم کرتے ہیں۔
انسولیٹنگ کوٹنگز کے اہم اشاریہ جات میں سے ایک حرارت-مزاحم گریڈ ہے، 1954 انٹرنیشنل الیکٹرو ٹیکنیکل ایسوسی ایشن ICE-85 موٹر اور برقی موصل مواد کے استعمال میں تھرمل استحکام کی درجہ بندی کے معیارات کے مطابق، موصلی مواد کو سات گرمی مزاحم گریڈ میں تقسیم کیا گیا ہے۔
صنعتی ٹکنالوجی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے موصلیت کے مواد کی ترقی کی خصوصیت یہ ہے کہ موصلیت کا نظام طویل مدتی کام کے لیے 180-200 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت کے قابل ہونا چاہیے، لیکن وزن میں کوئی خاص کمی اور برقی طاقت میں کمی نہیں، اور اچھی لچک، نمی، اوزون، آرک مزاحمت اور دیگر خصوصیات کو برقرار رکھنا چاہیے۔ پولیمائیڈ مواد اس استعمال کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے بہت اچھا ہو سکتا ہے، F-کلاس اور اس سے اوپر کی گرمی-مزاحم گریڈ کی موصلیت کی کوٹنگ تیار کرنے کے لیے، پولیمائیڈ کو برقی مقناطیسی تار کے لیے ایک انسولیشن وارنش کے طور پر، یا اعلی درجہ حرارت والی کوٹنگ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔