تھرمل موصلیت کے مواد کی ظاہری کثافت اور بلک کثافت میں کیا فرق ہے؟

ظاہری کثافت سے مراد کسی مادّے کی کمیت اور اس کے ظاہری حجم کا تناسب ہے۔ ظاہری حجم اصل حجم کے علاوہ بند تاکنا والیوم ہے۔ اس سے مراد کسی بیرونی قوت کے عمل کے تحت کسی مواد کے زیر قبضہ مادے کے بڑے پیمانے پر تناسب ہے، جسے عام طور پر کلوگرام فی مکعب میٹر (کلوگرام/m³) میں ظاہر کیا جاتا ہے۔ یہ porosity، سختی، لچک اور مواد کی دیگر خصوصیات کی عکاسی کر سکتے ہیں. باقاعدہ شکلوں والے مواد کے لیے، حجم کو براہ راست ماپا جا سکتا ہے۔ فاسد شکلوں والے مواد کے لیے، چھیدوں کو ویکس سیلنگ کے ساتھ سیل کیا جا سکتا ہے، اور پھر حجم کو نکاسی آب سے ماپا جا سکتا ہے۔ ظاہری کثافت عام طور پر مواد کی قدرتی حالت میں ماپا جاتا ہے، یعنی خشک حالت میں جو ہوا میں طویل عرصے تک محفوظ رہتی ہے۔ جھاگ والے ربڑ اور پلاسٹک کی موصلیت کے مواد کے لیے، ربڑ اور پلاسٹک کے اجزاء میں بند سیل بلبلوں کا تناسب مختلف ہوتا ہے، اور سب سے کم تھرمل چالکتا کے ساتھ کثافت کی حد ہوتی ہے۔

اعلی porosity مؤثر طریقے سے موصلیت کر سکتے ہیں؛ لیکن بہت کم کثافت آسانی سے اخترتی اور کریکنگ کا باعث بن سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، کمپریشن کی طاقت کثافت میں اضافے کے ساتھ بڑھتی ہے، مواد کے طویل مدتی استحکام کو یقینی بناتا ہے. تھرمل چالکتا کے لحاظ سے، کم کثافت، کم تھرمل چالکتا اور بہتر تھرمل موصلیت؛ لیکن اگر کثافت بہت زیادہ ہے تو، اندرونی حرارت کی منتقلی بڑھ جاتی ہے اور تھرمل موصلیت کا اثر کم ہو جاتا ہے۔ لہذا، تھرمل موصلیت کے مواد کا انتخاب کرتے وقت، ان کی ظاہری کثافت پر جامع طور پر غور کرنا ضروری ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ مختلف خصوصیات مختلف استعمال کے حالات کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے متوازن ہیں۔
بلک کثافت سے مراد خود مادے کی کثافت ہے، یعنی کسی چیز کے اس کے بڑے پیمانے پر قابض جگہ کا تناسب۔ تھرمل موصلیت کے مواد میں، یہ عام طور پر اندرونی تاکنا ہوا کے تناسب اور فی یونٹ حجم کی اصل مقدار سے مراد ہے، جس کا اظہار کلوگرام فی کیوبک میٹر (کلوگرام/m³) میں ہوتا ہے۔ ظاہری کثافت کی طرح، بلک کثافت بھی تھرمل موصلیت کے مواد کی کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے ایک اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے، جو عام طور پر وزن، پانی جذب، تھرمل موصلیت اور مواد کی دیگر خصوصیات کی عکاسی کر سکتی ہے۔

لہذا، اگرچہ ظاہری کثافت اور بلک کثافت دونوں تھرمل موصلیت کے مواد کی کثافت اور پوراسٹی کی عکاسی کرتے ہیں، ان میں کچھ واضح اختلافات ہیں:
1. مختلف معنی
تھرمل موصلیت کے مواد کی ظاہری کثافت بنیادی طور پر مواد کی خصوصیات جیسے پوروسیٹی اور لچک کا اندازہ کرتی ہے، اور مواد کے اندر ہوا اور اصل ماس کے درمیان متناسب تعلق کی عکاسی کر سکتی ہے۔
بلک کثافت سے مراد خود موصلیت کے مواد کی کثافت ہے، اور اس میں اندرونی ساخت کی کوئی خاصیت شامل نہیں ہے۔
2. حساب کے مختلف طریقے
موصلیت کے مواد کی ظاہری کثافت کا شمار عام طور پر نمونے کے بڑے پیمانے اور حجم کی پیمائش کرکے کیا جاتا ہے، جب کہ بلک کثافت کا شمار معلوم حجم کے مواد کے نمونے کے وزن کی پیمائش کرکے کیا جاتا ہے۔
3. غلطیاں ہو سکتی ہیں۔
چونکہ موصلیت کے مواد کی ظاہری کثافت کا حساب کمپریسڈ نمونے کے حجم پر مبنی ہے، اس لیے یہ مواد کی مجموعی ساخت کی اچھی طرح نمائندگی نہیں کر سکتا۔ ایک ہی وقت میں، جب مواد کے اندر گہا یا غیر ملکی مادہ ہوتا ہے، تو ظاہری کثافت کے حساب کتاب میں بھی غلطیاں ہو سکتی ہیں۔ بلک کثافت میں یہ مسائل نہیں ہیں اور یہ موصلیت کے مواد کی کثافت اور وزن کو درست طریقے سے ظاہر کر سکتا ہے۔

پیمائش کا طریقہ
نقل مکانی کا طریقہ: باقاعدہ شکلوں والے مواد کے لیے حجم کو براہ راست ماپا جا سکتا ہے۔ فاسد شکلوں والے مواد کے لیے، چھیدوں کو موم کی سگ ماہی کے طریقہ کار سے سیل کیا جا سکتا ہے، اور پھر حجم کو نقل مکانی کے طریقہ سے ماپا جا سکتا ہے۔
Pycnometer کا طریقہ: کچھ مواد کے لیے، جیسے کاربن مواد کے لیے، pycnometer کا طریقہ استعمال کیا جا سکتا ہے، جس میں پیمائش کے لیے معیاری حل کے طور پر ٹولیون یا n-butanol استعمال کیا جا سکتا ہے، یا گیس میڈیم ڈسپلیسمنٹ کا طریقہ مائکرو پورز کو ہیلیم سے بھرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جب تک کہ یہ تقریباً جذب نہ ہو جائے۔

درخواست کے علاقے
ظاہری کثافت کا مواد سائنس میں وسیع پیمانے پر اطلاق ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، لچکدار فوم ربڑ اور پلاسٹک کی موصلیت کی مصنوعات میں، ظاہری کثافت کے ٹیسٹ کا بنیادی مقصد اس کی کثافت کی کارکردگی کا جائزہ لینا اور اس بات کو یقینی بنانا ہے کہ اس کی تھرمل موصلیت اور مکینیکل خصوصیات معیارات پر پورا اتریں۔ اس کے علاوہ، ظاہری کثافت کا استعمال مواد کی جسمانی خصوصیات اور انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں مواد کی کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔
اگر کثافت بڑھ جاتی ہے اور ربڑ اور پلاسٹک کے اجزاء میں اضافہ ہوتا ہے تو، مواد کی طاقت اور گیلے کرایہ کا عنصر بڑھ سکتا ہے، لیکن تھرمل چالکتا لامحالہ بڑھ جائے گا اور تھرمل موصلیت کی کارکردگی خراب ہو جائے گی۔ کنگ فلیکس کم تھرمل چالکتا، زیادہ گیلے کرائے کے عنصر، سب سے موزوں ظاہری کثافت اور آنسو کی طاقت، یعنی زیادہ سے زیادہ کثافت کے درمیان باہمی طور پر محدود تعلق میں ایک بہترین مجموعی توازن پوائنٹ تلاش کرتا ہے۔