খবর

০১ প্রভাব কর্মক্ষমতার সারমর্ম

"প্রভাব প্রতিরোধ" শব্দটা শুনলেই অনেকেই "শক্তিশালীতা" কথাটা ভাবেন। কিন্তু শক্তিমানতা আসলে কী? সহজ কথায়, কোনও উপাদান যখন আঘাতপ্রাপ্ত হয় তখন তা কার্যকরভাবে শক্তি অপচয় করতে পারে কিনা তা নির্ভর করে।

যদি শক্তি মসৃণভাবে ছড়িয়ে দেওয়া যায়, তাহলে পদার্থটি "শক্ত" হবে; যদি শক্তি একটি বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত হয়, তাহলে তা "ভঙ্গুর" হবে।

তাহলে পলিমারগুলি কীভাবে শক্তি অপচয় করে? প্রধানত তিনটি পথের মাধ্যমে:

• শৃঙ্খল অংশের গতিবিধি: যখন কোনও বাহ্যিক বল আঘাত করে, তখন আণবিক শৃঙ্খলগুলি অভ্যন্তরীণ ঘূর্ণন, বাঁকানো এবং পিছলে যাওয়ার মাধ্যমে শক্তি অপচয় করে। আণবিক শৃঙ্খলগুলি "এডজ", বাঁকানো এবং পিছলে যেতে পারে;

• মাইক্রো-এরিয়া ডিফর্মেশন: রাবারের মতো, রাবারের কণাগুলি ম্যাট্রিক্সে উন্মাদনা সৃষ্টি করে, প্রভাব শক্তি শোষণ করে। অভ্যন্তরীণ ফেজ কাঠামো বিকৃত হতে পারে এবং তারপর পুনরুদ্ধার করতে পারে; 

• ফাটলের বিচ্যুতি এবং শক্তি শোষণ প্রক্রিয়া: উপাদানের অভ্যন্তরীণ কাঠামো (যেমন ফেজ ইন্টারফেস এবং ফিলার) ফাটলের বিস্তার পথকে জটিল করে তোলে, যা ভাঙনকে বিলম্বিত করে। সহজ ভাষায়, ফাটলটি সরলরেখায় চলে না বরং অভ্যন্তরীণ কাঠামো দ্বারা ব্যাহত, বিচ্যুত এবং নিষ্ক্রিয়ভাবে নিরপেক্ষ হয়।

দেখুন, আঘাতের শক্তি আসলে "ভাঙ্গন সহ্য করার শক্তি" নয়, বরং "শক্তিকে পুনঃনির্দেশিত করে অপচয় করার ক্ষমতা"।

এটি একটি সাধারণ ঘটনাকেও ব্যাখ্যা করে: কিছু উপকরণের অবিশ্বাস্যভাবে উচ্চ প্রসার্য শক্তি থাকে এবং আঘাতের সময় সহজেই ভেঙে যায়; উদাহরণস্বরূপ, PS, PMMA এবং PLA এর মতো ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিক।

অন্যান্য উপকরণ, যদিও মাঝারি শক্তির, আঘাত সহ্য করতে পারে। কারণ হল, প্রথমটির "শক্তি অপচয়" করার কোনও জায়গা নেই, যখন দ্বিতীয়টির "শক্তি অপচয়" করার কোনও জায়গা নেই। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে PA এর শীট এবং রড,PP, এবং ABS উপকরণ।

একটি আণুবীক্ষণিক দৃষ্টিকোণ থেকে, যখন একটি বহিরাগত বল তাৎক্ষণিকভাবে আঘাত করে, তখন সিস্টেমটি অত্যন্ত উচ্চ স্ট্রেন রেট অনুভব করে, এত কম যে অণুগুলিও সময়মতো "প্রতিক্রিয়া" করতে পারে না।

এই পর্যায়ে, ধাতুগুলি পিছলে যাওয়ার মাধ্যমে শক্তি ছড়িয়ে দেয়, সিরামিকগুলি ফাটলের মাধ্যমে শক্তি ছেড়ে দেয়, অন্যদিকে পলিমারগুলি চেইন সেগমেন্টের চলাচল, গতিশীল হাইড্রোজেন বন্ধন ভাঙা এবং স্ফটিক এবং নিরাকার অঞ্চলের সমন্বিত বিকৃতির মাধ্যমে প্রভাব শোষণ করে।

যদি আণবিক শৃঙ্খলগুলির পর্যাপ্ত গতিশীলতা থাকে যাতে তারা তাদের অবস্থান সামঞ্জস্য করতে পারে এবং সময়ের সাথে সাথে নিজেদের পুনর্বিন্যাস করতে পারে, কার্যকরভাবে শক্তি বিতরণ করতে পারে, তাহলে প্রভাব কর্মক্ষমতা ভালো হয়। বিপরীতে, যদি সিস্টেমটি খুব অনমনীয় হয় - শৃঙ্খল অংশের চলাচল সীমিত থাকে, স্ফটিকতা খুব বেশি থাকে এবং কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রা খুব বেশি থাকে - যখন বাহ্যিক বল আসে, তখন সমস্ত শক্তি একটি একক বিন্দুতে কেন্দ্রীভূত হয় এবং ফাটলটি সরাসরি ছড়িয়ে পড়ে।

অতএব, প্রভাব কর্মক্ষমতার সারমর্ম "কঠোরতা" বা "শক্তি" নয়, বরং খুব অল্প সময়ের মধ্যে শক্তি পুনর্বণ্টন এবং অপচয় করার উপাদানের ক্ষমতা।

 

০২ নচড বনাম আনচড: একটি পরীক্ষা নয়, দুটি ব্যর্থতার প্রক্রিয়া

আমরা সাধারণত যে "প্রভাব শক্তি" সম্পর্কে কথা বলি তা আসলে দুই ধরণের হয়: 

• অপ্রকাশিত প্রভাব: উপাদানের "সামগ্রিক শক্তি অপচয় ক্ষমতা" পরীক্ষা করে; 

• খাঁজকাটা প্রভাব: "ফাটলের ডগার প্রতিরোধ" পরীক্ষা করে।

অ-খাঁজযুক্ত প্রভাব পদার্থের প্রভাব শক্তি শোষণ এবং বিচ্ছুরণের সামগ্রিক ক্ষমতা পরিমাপ করে। এটি পরিমাপ করে যে উপাদানটি বল প্রয়োগের মুহূর্ত থেকে ফ্র্যাকচার পর্যন্ত আণবিক শৃঙ্খল স্লিপেজ, স্ফটিকের ফলন এবং রাবার-ফেজ বিকৃতির মাধ্যমে শক্তি শোষণ করতে পারে কিনা। অতএব, একটি উচ্চ অ-খাঁজযুক্ত প্রভাব স্কোর প্রায়শই একটি নমনীয়, সামঞ্জস্যপূর্ণ সিস্টেম নির্দেশ করে যার ভাল শক্তি বিচ্ছুরণ রয়েছে।

নচড ইমপ্যাক্ট টেস্টিং চাপ ঘনত্বের পরিস্থিতিতে ফাটল বিস্তারের বিরুদ্ধে কোনও উপাদানের প্রতিরোধ পরিমাপ করে। আপনি এটিকে "ফাটল বিস্তারের প্রতি সিস্টেমের সহনশীলতা" হিসাবে ভাবতে পারেন। যদি আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া শক্তিশালী হয় এবং শৃঙ্খল অংশগুলি দ্রুত পুনর্বিন্যাস করতে পারে, তাহলে ফাটল বিস্তার "ধীর" বা "নিষ্ক্রিয়" হবে।

অতএব, উচ্চ খাঁজযুক্ত প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন উপকরণগুলিতে প্রায়শই শক্তিশালী আন্তঃমুখের মিথস্ক্রিয়া বা শক্তি অপচয় প্রক্রিয়া থাকে, যেমন পলিকার্বোনেটে এস্টার বন্ধনের মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন, অথবা রাবার শক্ত করার ব্যবস্থায় আন্তঃমুখের ডিবন্ডিং এবং ক্রিজিং। 

এই কারণেই কিছু উপকরণ (যেমন PP, PA, ABS, এবং PC) খাঁজবিহীন প্রভাব পরীক্ষায় ভালো পারফর্ম করে কিন্তু খাঁজবিহীন প্রভাব প্রতিরোধের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য হ্রাস দেখায়, যা ইঙ্গিত দেয় যে তাদের মাইক্রোস্কোপিক শক্তি অপচয় প্রক্রিয়াগুলি চাপ ঘনত্বের পরিস্থিতিতে কার্যকরভাবে কাজ করতে ব্যর্থ হয়।

 

০৩ কেন কিছু উপকরণ প্রভাব-প্রতিরোধী?

এটি বুঝতে হলে, আমাদের আণবিক স্তরের দিকে নজর দিতে হবে। একটি পলিমার উপাদানের প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা তিনটি মৌলিক কারণ দ্বারা সমর্থিত:

১. চেইন সেগমেন্টের স্বাধীনতার মাত্রা আছে:

উদাহরণস্বরূপ, PE তে (ইউএইচএমডাব্লিউপিই, HDPE), TPU, এবং কিছু নমনীয় পিসি, চেইন সেগমেন্টগুলি প্রভাবের অধীনে গঠনগত পরিবর্তনের মাধ্যমে শক্তি অপচয় করতে পারে। এটি মূলত রাসায়নিক বন্ধনের প্রসারিত, বাঁকানো এবং মোচড়ানোর মতো আন্তঃআণবিক নড়াচড়ার মাধ্যমে শক্তি শোষণ থেকে উদ্ভূত হয়।

২. ফেজ স্ট্রাকচারের একটি বাফারিং মেকানিজম থাকে: HIPS, ABS, এবং PA/EPDM এর মতো সিস্টেমগুলিতে নরম ফেজ বা ইন্টারফেস থাকে। আঘাতের পরে, ইন্টারফেসগুলি প্রথমে শক্তি শোষণ করে, ডিবন্ড করে এবং তারপর পুনরায় একত্রিত করে।বক্সিং গ্লাভসের মতো—গ্লাভস শক্তি বাড়ায় না, তবে তারা চাপের সময়কে দীর্ঘায়িত করে এবং সর্বোচ্চ চাপ কমায়। 

৩. আন্তঃআণবিক "আঠালোতা": কিছু সিস্টেমে হাইড্রোজেন বন্ধন, π–π মিথস্ক্রিয়া এবং এমনকি দ্বিমেরু মিথস্ক্রিয়া থাকে। এই দুর্বল মিথস্ক্রিয়াগুলি আঘাতের সময় শক্তি শোষণের জন্য নিজেদের "ত্যাগ" করে এবং তারপর ধীরে ধীরে পুনরুদ্ধার করে।

অতএব, আপনি দেখতে পাবেন যে কিছু পোলার গ্রুপ (যেমন PA এবং PC) সহ পলিমার আঘাতের পরে উল্লেখযোগ্য তাপ উৎপন্ন করে - এটি ইলেকট্রন এবং অণু দ্বারা উৎপন্ন "ঘর্ষণ তাপ" এর কারণে। 

সহজ কথায়, প্রভাব-প্রতিরোধী উপকরণগুলির সাধারণ বৈশিষ্ট্য হল যে তারা যথেষ্ট দ্রুত শক্তি পুনর্বণ্টন করে এবং একবারে সম্পূর্ণরূপে ভেঙে পড়ে না।

 

এর বাইরেএর UHMWPE এবংএইচডিপিই শীটগুলি হল চমৎকার প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিক পণ্য। খনির যন্ত্রপাতি এবং ইঞ্জিনিয়ারিং পরিবহন শিল্পে একটি প্রাথমিক উপাদান হিসাবে, তারা কার্বন ইস্পাত প্রতিস্থাপন করেছে এবং ট্রাকের লাইনিং এবং কয়লা বাঙ্কারের লাইনিংয়ের জন্য পছন্দের পছন্দ হয়ে উঠেছে। 

তাদের অত্যন্ত শক্তিশালী প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা কয়লার মতো শক্ত পদার্থের প্রভাব থেকে তাদের রক্ষা করে, পরিবহন সরঞ্জামগুলিকে সুরক্ষিত করে। এটি সরঞ্জাম প্রতিস্থাপন চক্রকে হ্রাস করে, যার ফলে উৎপাদন দক্ষতা উন্নত হয় এবং শ্রমিকদের নিরাপত্তা নিশ্চিত হয়।