PTFE کو 5G کے ساتھ ایک نیا موقع ملا ہے!

PTFE کو "پلاسٹک کا بادشاہ" کہا جاتا ہے۔فلوروسین کے باپ، رائے پلانک نے 1936 میں ریاستہائے متحدہ میں ڈوپونٹ میں فریون کے متبادل کا مطالعہ شروع کیا۔ انہوں نے ٹیٹرا فلورو ایتھیلین کا کچھ حصہ اکٹھا کیا اور اسے سٹیل کی بوتلوں میں محفوظ کر لیا، اگلے دن اگلے تجربے کی تیاری کر رہے تھے، لیکن جب دباؤ کم کرنے والا والو اگلے دن سلنڈر کھولا گیا تو گیس اوور فلو نہیں ہوئی۔انہوں نے سوچا کہ یہ لیک ہو رہا ہے، لیکن جب سلنڈر کا وزن کیا گیا تو پتہ چلا کہ سلنڈر کا وزن کم نہیں ہوا ہے۔انہوں نے سٹیل کی بوتل کو کھول کر دیکھا تو سفید پاؤڈر کی ایک بڑی مقدار ملی، جو پولیٹیٹرافلووروتھیلین (ٹیفلون) تھا۔

PTFE کو "پلاسٹک کا بادشاہ" کہا جاتا ہے۔فلوروسین کے باپ، رائے پلانک نے 1936 میں ریاستہائے متحدہ میں ڈوپونٹ میں فریون کے متبادل کا مطالعہ شروع کیا۔ انہوں نے ٹیٹرا فلورو ایتھیلین کا کچھ حصہ اکٹھا کیا اور اسے سٹیل کی بوتلوں میں محفوظ کر لیا، اگلے دن اگلے تجربے کی تیاری کر رہے تھے، لیکن جب دباؤ کم کرنے والا والو اگلے دن سلنڈر کھولا گیا تو گیس اوور فلو نہیں ہوئی۔انہوں نے سوچا کہ یہ لیک ہو رہا ہے، لیکن جب سلنڈر کا وزن کیا گیا تو پتہ چلا کہ سلنڈر کا وزن کم نہیں ہوا ہے۔انہوں نے سٹیل کی بوتل کو کھول کر دیکھا تو سفید پاؤڈر کی ایک بڑی مقدار ملی، جو پولیٹیٹرافلووروتھیلین (ٹیفلون) تھا۔

خصوصیات اور خصوصیات:

PTFE کی مکینیکل خصوصیات نسبتاً نرم ہیں۔PTFE میں بہترین کارکردگی کی خصوصیات کا ایک سلسلہ ہے:

1. اعلی درجہ حرارت مزاحمت:طویل مدتی استعمال کا درجہ حرارت 200 ~ 260 ڈگری؛
2. کم درجہ حرارت مزاحمت:-100 ڈگری پر اب بھی نرم؛
3. سنکنرن مزاحمت:ایکوا ریگیا اور تمام نامیاتی سالوینٹس کے خلاف مزاحمت؛
4. موسم کی مزاحمت:پلاسٹک میں زیادہ سے زیادہ عمر رسیدہ زندگی؛
5. ہائی چکنا:پلاسٹک میں رگڑ کا کم از کم گتانک (0.04)؛
6. غیر چپچپا:ٹھوس مادوں میں سطح کا کم از کم تناؤ بغیر کسی مادے کو لگائے۔
7. غیر زہریلا:جسمانی جڑتا اور بہترین برقی خصوصیات کے ساتھ، یہ ایک مثالی سی-کلاس موصلیت کا مواد ہے، اخبار کی موٹی تہہ 1500V کے ہائی وولٹیج کو روک سکتی ہے۔یہ برف سے زیادہ ہموار ہے۔

PTFE کا رگڑ گتانک بہت چھوٹا ہے، پولی تھیلین کا صرف 1/5، جو پرفلوورو کاربن سطح کی ایک اہم خصوصیت ہے۔اور چونکہ فلورین کاربن چین کی بین سالماتی قوت انتہائی کم ہے، PTFE چپچپا نہیں ہے۔PTFE -196 سے 260 ° C کے وسیع درجہ حرارت کی حد میں بہترین مکینیکل خصوصیات کو برقرار رکھتا ہے۔ پرفلوورو کاربن پولیمر کی ایک خصوصیت یہ ہے کہ وہ کم درجہ حرارت پر ٹوٹنے والے نہیں ہوتے ہیں۔PTFE میں 2.14-2.20g/cm کی اعلی کثافت ہے۔³، تقریبا کوئی پانی جذب کے ساتھ، اور توازن پانی جذب کی شرح 0.01٪ سے کم ہے۔PTFE ایک عام نرم اور کمزور پولیمر ہے۔میکرو مالیکیولز کے درمیان باہمی کشش ثقل کی قوت چھوٹی ہے، اور سختی، سختی اور طاقت چھوٹی ہے۔یہ طویل مدتی کشیدگی کے تحت خراب ہو جائے گا.

ٹیکنالوجی کا جائزہ

معطلی پولیمرائزیشن:پولیمرائزیشن کیتلی میں، پانی کو میڈیم کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، امونیم پرسلفیٹ کو انیشی ایٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور ایکٹیویٹر کے طور پر استعمال ہونے والے ہائیڈروکلورک ایسڈ کو پتلا کیا جاتا ہے، ٹیٹرا فلوروتھیلین کو سفید ذرات حاصل کرنے کے لیے 0.5-2 MPa اور 40-45 ℃ کے دباؤ پر پولیمرائز کیا جاتا ہے، اور میشنگ، پیسنے، اور خشک کرنے کے بعد مختلف ذرات کے سائز کے ساتھ پاوڈر پولی ٹیٹرا فلوروتھیلین حاصل کریں۔

بازی پولیمرائزیشن:ریڈوکس کیٹالسٹ کے ساتھ پولیمرائزیشن شروع کرنے کے لیے تھوڑی مقدار میں ڈسپرسنٹ (امونیم پرفلووروکٹانویٹ) اور سٹیبلائزر (فلورو کاربن کمپاؤنڈ) شامل کیے جاتے ہیں۔پولیمرائزیشن کو ہائی پریشر اور کم پریشر میں تقسیم کیا گیا ہے۔ہائی پریشر 2 MPa اور 25 ℃ ہے، اور کم پریشر 0.6-0.7 MPa اور 0-38 ℃ ہے۔ایک پولیٹیٹرا فلورو ایتھیلین پولیمرائزیشن محلول ڈسپریشن پولیمرائزیشن کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے، اور ڈسپریشن رال کوایگولیشن، خشک کرنے اور اسکریننگ کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ ڈسپریشن پولیمرائزیشن کے ذریعے، آئن فری پانی اور مختلف معاون عناصر کے عمل کے تحت، ایک سفید ایملشن بنتا ہے۔ایملشن کو ارتکاز کیتلی کے ذریعے بخارات بنا کر مرتکز کیا جاتا ہے تاکہ ایک مرتکز مائع، یعنی ایک منتشر ایملشن بن سکے۔

بازی رال بہتر پروسیسنگ کارکردگی اور مصنوعات کی کارکردگی ہے.Polytetrafluoroethylene ریفریکٹری ہے اور اس میں ناقص روانی ہے۔اس کے ذرہ کا سائز اور ذرہ کی شکل پگھلنے والی روانی، اس کی پروسیسنگ خصوصیات اور مصنوعات کی خصوصیات پر ایک اہم اثر رکھتی ہے۔معطل رال اور منتشر رال کے معیار میں فرق ان کے ذرہ سائز، ذرہ سائز کی تقسیم، اور ذرہ کی شکل کی وجہ سے ہے۔پہلے کا ایک ملی میٹر پارٹیکل سائز ہوتا ہے، جب کہ بعد میں سب مائیکرون سائز (250-350nm) ہوتا ہے۔ معلق ریزنز کو مولڈ اور پروسیس کیا جا سکتا ہے، لیکن پیسٹ کی شکل میں باہر نہیں نکالا جا سکتا، جبکہ منتشر رال پیسٹ کے اخراج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔PTFE پھیلانے والی رالوں کا مالیکیولر وزن اور کرسٹلنیٹی عام طور پر معطل رال کی نسبت زیادہ ہوتی ہے، 96-98% تک کرسٹالنٹی کے ساتھ، اور موڑنے والی تھکاوٹ کی زندگی معطل رال کی نسبت 2300 گنا زیادہ ہوتی ہے۔

ایملشن پولیمرائزیشن کے ذریعہ تیار کردہ منتشر رال کا ذرہ سائز چھوٹا ہے، ذرہ سائز کی تقسیم مناسب ہے، اور پارٹیکل مورفولوجی قابل کنٹرول ہے، لہذا اچھی پروسیسنگ کی کارکردگی اور مصنوعات کی کارکردگی کے ساتھ۔

اس وقت، تقریباً دو تہائی PTFE رالیں معطلی کے طریقہ کار سے اور ایک تہائی بازی کے طریقہ سے تیار کی جاتی ہیں۔

2019 میں، کل 12 گھریلو PTFE پروڈکشن کمپنیاں ہیں جن کی کل صلاحیت تقریباً 140,000 ٹن/سال ہے، جو عالمی پیداواری صلاحیت کا 40% سے زیادہ ہے۔تاہم، یہ چین کی PTFE پیداواری صلاحیت بنیادی طور پر انجکشن مولڈنگ گریڈ درمیانی اور کم کے آخر میں مصنوعات ہے کہ غور کرنا چاہیے.

چین کی PTFE پیداواری صلاحیت نسبتاً مرکوز ہے۔صنعت میں سرفہرست چھ کمپنیاں کل پیداواری صلاحیت کا تقریباً 83 فیصد بنتی ہیں۔انڈسٹری لیڈر ڈونگیو گروپ مارکیٹ شیئر کے تقریباً ایک تہائی حصے پر قابض ہے۔

2019 میں، یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ گھریلو PTFE پیداوار تقریباً 90,000 ٹن ہے، بنیادی طور پر انجیکشن مولڈنگ گریڈ کے درمیانی اور کم درجے کی مصنوعات میں، اور اعلیٰ درجے کی PTFE رال لوکلائزیشن کی شرح بہت کم ہے، جس کا بہت زیادہ انحصار درآمدات پر ہے۔ PTFE کا خالص برآمد کنندہ۔2004 میں، چین کی PTFE برآمدات کا حجم درآمدی حجم سے تجاوز کر گیا، اور 2010 سے 2012 تک اس کی صلاحیت میں نمایاں اضافہ ہوا، اور اس کی برآمدات کا حجم سال بہ سال بڑھتا گیا۔2010 میں، چین کی PTFE برآمدات کا حجم پہلی بار 20,000 ٹن سے تجاوز کر گیا اور اب تک تقریباً 20,000 ٹن/سال پر برقرار ہے۔ درآمدی حجم نے 5000-6000 ٹن کا مستحکم پیمانہ برقرار رکھا ہے، جس میں سے درآمد شدہ PTFE کا 70-80% زیادہ ہے۔ اعلی درجے کی PTFE مصنوعات کے لیے نیچے کی دھارے کی صنعتوں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کارکردگی میں ترمیم شدہ مصنوعات۔اس وقت، چین کے اعلی کے آخر میں PTFE بنیادی طور پر جیسے غیر ملکی کمپنیوں کی طرف سے فراہم کی جاتی ہےڈائکنجاپان میں ،ڈوپونٹریاستہائے متحدہ امریکہ میں.

5G کی اہم ایپلی کیشنز

5G کمیونیکیشن ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، متعلقہ ہائی فریکوئنسی اور کم ڈائی الیکٹرک مواد کی مانگ میں بھی اضافہ ہو رہا ہے۔ فلورین میٹریل بہترین موصلیت کے حامل ہوتے ہیں اور ان میں ہائی فریکوئنسی ریڈیو لہریں آسانی سے مداخلت نہیں کرتی ہیں۔فلوروپولیمرز میں اعلی تعدد کے حالات میں کم ڈائی الیکٹرک خصوصیات اور کم نقصان کے عوامل ہوتے ہیں۔وہ ڈیٹا سینٹرز، سگنل ٹرانسمیشن ٹاورز، اور ذاتی الیکٹرانک آلات کے لیے انتہائی ہائی فریکوئنسی اور تیز رفتار کارکردگی فراہم کر سکتے ہیں۔لہذا، 5G کی سرعت کے ساتھ، اعلی کارکردگی والے فلورو پولیمر کی مارکیٹ کی مانگ بھی بڑھ رہی ہے۔

اہم ایپلی کیشنز 5G کمیونیکیشن ہائی سپیڈ کیبلز، سیمی کنڈکٹرز، PCBs اور اینٹینا کے اجزاء ہیں۔

ہائی فریکوئنسی اور تیز رفتار کیبل

ٹیفلون رال کیبل کی موصلیت کے اجزاء اور جیکٹس کی برقی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے اور انہیں بے مثال آگ کی حفاظت فراہم کرتا ہے۔یہ خصوصیات لوکل ایریا نیٹ ورکس (LAN)، ڈیٹا سینٹرز، اور دیگر اعلیٰ کارکردگی والی ٹیلی کمیونیکیشن ایپلی کیشنز کے لیے وائرنگ سسٹمز (جیسے ہائی سپیڈ کیبل) کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہیں۔لہٰذا، فلوروپولیمرز کو ایک سے زیادہ فنکشنز، بڑے ڈیٹا ٹرانسمیشن والیومز، اور ہائی ڈیفینیشن کے ساتھ ہائی فریکوئنسی ٹرانسمیشن لائنوں پر استعمال کیا جائے گا۔

سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ

5G سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کی ترقی کو متاثر کر رہا ہے اور صنعت کی ضروریات کو تبدیل کر رہا ہے۔PTFE پولیمر سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کے عمل میں بھی اہم کردار ادا کرتے ہیں۔

پی سی بی اور اینٹینا کے اجزاء

5G دور میں، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز (PCBs) اعلی کارکردگی والے فلورو پولیمر مواد پر بہت زیادہ انحصار کریں گے، جو 5G ٹرانسمیشن کے معیار کو بہتر بنا سکتے ہیں۔PTFE اعلی تعدد کنکشن حاصل کرنے کے لیے PCBs اور اینٹینا سسٹمز میں پری پریگ اجزاء کے لیے استعمال ہوتا ہے۔