कंडक्टिव माइका पाउडर कच्चे माल के नियंत्रण एवं खरीदारों के लिए पूर्ण उत्पादन प्रवाह

सामान्य प्राकृतिक माइका एक विद्युतरोधी परतदार खनिज है जो विद्युत का संचालन नहीं कर सकता या स्थिर आवेश का प्रतिरोध नहीं कर सकता है। कंडक्टिव माइका पाउडर यह एक संयोजित कार्यात्मक भरने वाला पदार्थ है, जिसे स्वच्छ माइका के टुकड़ों पर एक टिकाऊ चालक धातु ऑक्साइड परत को समान रूप से लेपित करके बनाया जाता है। यह माइका के प्राकृतिक गुणों—उच्च तापमान प्रतिरोध, रासायनिक निष्क्रियता, परतदार शील्डिंग प्रभाव और कम घनत्व—को विश्वसनीय स्थायी एंटी-स्टैटिक और चालक गुणों के साथ संयोजित करता है। कार्बन ब्लैक, ग्रेफाइट या शुद्ध धातु के चालक चूर्णों की तुलना में, चालक माइका चूर्ण में सुगम विसरण, कम तेल अवशोषण, स्थिर रंग और बेहतर मौसम प्रतिरोध क्षमता होती है, जिसके कारण इसका उपयोग एंटी-स्टैटिक प्लास्टिक हाउसिंग, विद्युत चुम्बकीय शील्डिंग कोटिंग्स, चालक मुद्रण स्याही, एंटी-कॉरोशन प्राइमर, इलेक्ट्रॉनिक चिपकाने वाला पदार्थ और रबर एंटी-स्टैटिक एक्सेसरीज़ में व्यापक रूप से किया जाता है।

उच्च-गुणवत्ता वाली चालक माइका की शुरुआत उत्कृष्ट माइका कच्चे माल से होती है। अधिकांश निर्माता चमकदार सफेद रंग और अखंड पन्ना संरचना के कारण उच्च-शुद्धता वाली मस्कोवाइट माइका को आधार सब्सट्रेट के रूप में चुनते हैं; अंधेरी फ्लोगोपाइट माइका का उपयोग केवल अनुकूलित उच्च-तापमान प्रतिरोधी सूत्रों के लिए किया जाता है। कच्ची माइका अयस्क में क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार, आयरन ऑक्साइड और मिट्टी जैसे मिश्रित अशुद्धियाँ होती हैं, जो चालक लेप पर रिक्त स्थान बना सकती हैं और यदि इन्हें पूरी तरह से हटा नहीं दिया जाता है तो चालकता में असंगतता का कारण बन सकती हैं। कारखाने पहले कच्ची माइका को स्वचालित चुंबकीय पृथक्कारकों और गुरुत्वाकर्षण आधारित पृथक्करण उपकरणों के माध्यम से प्रवाहित करते हैं ताकि धातु और खनिज अशुद्धियों को पूरी तरह से निकाला जा सके।

अशुद्धियों के पृथक्करण के बाद, स्वच्छ अभ्रक के टुकड़ों को घूर्णन किल्नों के अंदर 750–950°C के निम्न-तापमान पर जलाया जाता है। जलन प्रक्रिया में अभ्रक के क्रिस्टल जल, सतह पर लगी कार्बनिक गंदगी और अभ्रक की परतों के बीच फँसे हुए सूक्ष्म विलेय लवणों को हटा दिया जाता है। इस चरण के कारण अभ्रक की पत्ती की सतह थोड़ी खुरदरी हो जाती है, जिससे अभ्रक के आधार और चालक लेप फिल्म के बीच चिपकने की क्षमता काफी बढ़ जाती है। यदि अभ्रक को जलाया नहीं गया हो, तो इसे राल, पेंट के विलायक या प्लास्टिक के गले हुए द्रव्य के साथ मिलाने पर लेप उखड़ने लगता है, जिसके कारण बाद में इसका एंटी-स्टैटिक प्रदर्शन तेज़ी से कम हो जाता है। इसके बाद, जलाए गए अभ्रक को वायु प्रवाह ग्राइंडर मशीनों में डाला जाता है, जहाँ बड़े ब्लॉकों को विभिन्न कण आकारों (10 माइक्रोमीटर, 30 माइक्रोमीटर, 50 माइक्रोमीटर, 80 माइक्रोमीटर) के चपटे चूर्ण में तोड़ा जाता है। वायु प्रवाह ग्राइंडिंग अभ्रक के पूर्ण सपाट पत्ती के आकार को बनाए रखती है, बिना इसे अत्यधिक कुचलकर छोटे-छोटे टुकड़ों में बदले, जो सामग्री के कवच और अवरोधक कार्यों को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। बहु-स्तरीय कंपन छलनी कण आकार के आधार पर चूर्ण का वर्गीकरण करती हैं, और अत्यधिक बड़े कणों को पुनः ग्राइंडिंग के लिए पुनर्चक्रित किया जाता है ताकि आधार अभ्रक कणों का एकसमान वितरण सुनिश्चित किया जा सके।

रासायनिक लेपन अभिक्रिया अंतिम चूर्ण के चालकता प्रदर्शन को निर्धारित करती है, और सभी कार्यों को समान तापमान और मंद आंदोलन के तहत किया जाता है ताकि समान लेपन आवरण सुनिश्चित किया जा सके। प्रमुख चालक लेपन प्रणाली में टिन-एंटीमनी संयुक्त ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है, जो उच्च तापमान पर निर्वात ज्वालन के बाद एक पारदर्शी, दीर्घकालिक चालक फिल्म बनाता है, जिसकी प्रतिरोधकता कम होती है और यह एकल टिन ऑक्साइड या महंगे चांदी के लेपन की तुलना में बाहरी मौसम के प्रति कहीं अधिक प्रतिरोधी होता है।

कर्मचारी पहले दो अलग-अलग तरल सामग्रियों की तैयारी करते हैं: चालक धातु लवण का विलयन और अभ्रक निलंबन का गाढ़ा मिश्रण। टिनिक क्लोराइड और एंटीमनी क्लोराइड को शुद्धिकृत विआयनित जल में घोला जाता है, जिससे एक मिश्रित चालक आयन विलयन बनता है, जिसमें आयन गतिविधि को स्थिर करने और अकाल प्रेसिपिटेशन (अवक्षेपण) से बचने के लिए हल्के pH नियंत्रक जोड़े जाते हैं। इसी बीच, श्रेणीबद्ध शुद्ध अभ्रक चूर्ण को विआयनित जल से भरे बड़े अभिक्रिया टैंक में डाला जाता है; मध्यम गति के मिश्रक निरंतर काम करते हैं ताकि अभ्रक के छोटे-छोटे टुकड़ों का पूर्ण रूप से प्रसारण हो सके और कणों के एकत्रित होने (एग्लोमरेशन) को रोका जा सके। एकत्रित अभ्रक के टुकड़े एक समग्र चालक फिल्म प्राप्त नहीं कर सकते, जिससे अंतिम उत्पाद में अचालक कमजोर बिंदु बन जाते हैं। टैंक का तापमान 55–75°C पर नियंत्रित रखा जाता है ताकि अवक्षेपण की गति धीमी हो जाए और प्रत्येक अभ्रक पत्र की सतह पर समान फिल्म के विकास को सुनिश्चित किया जा सके।

चालक लवण का द्रव और क्षारीय उदासीनकर्ता को 2 से 3 घंटे की अवधि में सुसंगत स्थिर प्रवाह दर पर अभिकर्मक माइका के निलंबन में बूँद-दर-बूँद मिलाया जाता है। धीमी बूँदाकार मिश्रण के कारण प्रत्येक माइका के फ्लेक की दोनों सतहों पर सूक्ष्म धातु ऑक्साइड के क्रिस्टल समान रूप से अवक्षेपित होते हैं, बजाय इसके कि पानी में तैरते हुए स्वतंत्र ढीले ऑक्साइड कणों का निर्माण हो। सह-अवक्षेपण अभिक्रिया पूर्ण होने के बाद, मिश्रित निलंबन को प्राकृतिक अवसादन के लिए खड़ा रखा जाता है, जिससे लेपित माइका के ठोस कणों को अतिरिक्त लवण अवशेष युक्त अपशिष्ट द्रव से अलग किया जा सके।

लेपित माइका के अवसाद में शेष क्लोराइड आयन, अभिकृत धातु लवण और अभिक्रिया से उत्पन्न क्षारीय अपशिष्ट शामिल होते हैं। यदि ये अशुद्धियाँ शेष रह जाती हैं, तो ये लेप या प्लास्टिक उत्पादों में मिलाए जाने पर पीलापन, रासायनिक क्षरण और प्रतिरोधकता में अस्थिरता का कारण बनती हैं, तथा अंतिम उत्पादों की नमकीन कुहास प्रतिरोधकता को कमजोर कर देती हैं। अतः आयन-मुक्त जल से बार-बार धोना और दबाव निस्यंदन अनिवार्य है।

फिल्टर प्रेस निलंबन से ठोस अभ्रक फिल्टर केक निकालते हैं, और निरंतर शुद्ध जल संचारण के माध्यम से केक को बार-बार धोया जाता है, जब तक कि निकासी के लिए उपयोग किए गए जल का pH उदासीन नहीं हो जाता और क्लोराइड आयन अप्रत्यक्षित नहीं हो जाते। प्रत्येक धोने के चक्र में पतली चालक ऑक्साइड फिल्म के अंदर फँसे विलेय अशुद्धियों को बहा दिया जाता है। पूर्णतः साफ़ किए गए फिल्टर केक को 110–170°C के तापमान पर निर्वात शुष्कन ओवन में नमी निकालने के लिए भेजा जाता है। निर्वात शुष्कन स्थानीय अति तापन को रोकता है, जो ताज़ी चालक परत को क्षतिग्रस्त कर सकता है, और अभ्रक पत्र संरचना को दरार डाले बिना सभी मुक्त नमी को हटा देता है। शुष्कन के बाद, यह सामग्री पूर्व-लेपित अभ्रक के ढीले समूहित खंडों में परिवर्तित हो जाती है।

सूखे हुए लेपित अभ्रक के ब्लॉक्स को ढीले अक्रिस्टलीय धातु ऑक्साइड अवक्षेपों को घने क्रिस्टलीय चालक नेटवर्क में परिवर्तित करने के लिए नियंत्रित उच्च-तापमान दाहन के अधीन किया जाना चाहिए। घूर्णी दाहन भट्टियाँ 480–680°C के स्थिर तापमान सीमा को बनाए रखती हैं, जहाँ सामग्री उचित वायु संचरण के तहत 1.2 से 3 घंटे तक धीरे-धीरे घूमती है।

दाहन के दौरान, टिन-एंटीमनी ऑक्साइड के सूक्ष्म क्रिस्टल पुनर्व्यवस्थित होकर अभ्रक की सम्पूर्ण सतह को आवरित करने वाली एक निरंतर चालक परत बनाने के लिए कसकर जुड़ जाते हैं। इस क्रिस्टलीकरण चरण को छोड़ने से नाजुक, आसानी से खरोंच वाली परत बनती है जो घर्षण या विलायक संपर्क के तहत छिलके जाती है, जिससे चूर्ण शीघ्र ही अपनी चालक क्षमता खो देता है। भट्टी के तापमान को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए: अत्यधिक तापन से अभ्रक की चादरें भंगुर और टूटी हुई हो जाती हैं, जबकि अपर्याप्त तापन से अपूर्ण क्रिस्टल निर्माण और अत्यधिक उच्च प्रतिरोधकता होती है। दाहन के बाद, सामग्री को तापीय झटके के कारण एकीकृत चालक फिल्म को क्षतिग्रस्त होने से बचाने के लिए कमरे के तापमान पर प्राकृतिक रूप से ठंडा किया जाता है।

शीतलित ज्वलित चालक माइका के टुकड़ों को कम तीव्रता वाले वायु प्रवाह विखंडकों द्वारा संसाधित किया जाता है। कच्चे माइका के कठोर पीसने के विपरीत, यह चरण केवल सुखाने और ज्वलन के दौरान बने मुलायम समूहों को तोड़ता है, जिससे पूर्ण सतह चालक फिल्म और पतली माइका के आकार की पूर्ण सुरक्षा सुनिश्चित होती है। बहु-चरणीय सटीक छलनियाँ सामग्री को ग्राहक के आदेश के अनुसार विभिन्न कण आकार की श्रेणियों में अलग करती हैं तथा उन कठोर अविखंडित समूहों को हटा देती हैं जो विखंडन परीक्षण में असफल हो जाते हैं।

प्रत्येक पूर्ण हो चुके बैच का डिलीवरी से पहले पूर्ण प्रयोगशाला परीक्षण किया जाता है। मुख्य निरीक्षण वस्तुएँ आयतन प्रतिरोधकता (चालक प्रदर्शन का प्रमुख सूचक), कण आकार वितरण, श्वेतता, तेल अवशोषण, ऊष्मा प्रतिरोधकता, भारी धातु सामग्री (RoHS अनुपालन) और नमक के छिड़काव की स्थिरता शामिल हैं। तकनीशियन आवर्धित अवलोकन का उपयोग करके लेप के आवरण की जाँच करते हैं और यह पुष्टि करते हैं कि कोई भी माइका सतह चालक फिल्म के बिना खुली नहीं है। किसी भी परीक्षण सूचक को पूरा न करने वाले बैच को ग्राहकों को भेजे जाने के बजाय धोने और दाहन के माध्यम से पुनः संसाधित किया जाता है। केवल पूर्ण रूप से योग्य चालक माइका पाउडर को पैकेजिंग प्रक्रियाओं के लिए भेजा जाता है।

योग्य चालक माइका पाउडर को स्वचालित रूप से नमीरोधी और स्थिरविद्युत-रोधी आंतरिक प्लास्टिक फिल्म के साथ लाइनर वाले 25 किग्रा के बुने हुए बैगों में पैक किया जाता है; बड़े आकार के औद्योगिक ऑर्डर के लिए बल्क टन बैग प्रदान किए जाते हैं। स्थिरविद्युत-रोधी आंतरिक लाइनर पाउडर के स्थिरविद्युत के कारण होने वाले गुटके बनने को रोकते हैं और दूर की परिवहन और भंडारण के दौरान नमी अवशोषण को अवरुद्ध करते हैं। बाहरी पैकेजिंग पर कण आकार, प्रतिरोधकता पैरामीटर, बैच संख्या, उत्पादन तिथि और भंडारण संबंधी सुझाव स्पष्ट रूप से अंकित किए जाते हैं। तैयार उत्पाद के भंडारण कक्षों में शुष्क, वेंटिलेटेड और स्थिर-तापमान वाली परिस्थितियाँ बनाए रखी जाती हैं, जहाँ पाउडर के ढेर को नम भूमि और सीधी धूप से अलग रखा जाता है। लंबे समय तक आर्द्र भंडारण से चालक सतह की फिल्म धीरे-धीरे ऑक्सीकृत हो जाती है और प्रतिरोधकता बढ़ जाती है, इसलिए निर्माता ग्राहकों को पैकेजिंग खोलने के बाद शेष पाउडर को कसकर सील करने की सलाह देते हैं।