माइका परावैद्युत शक्ति: मुख्य गुण और औद्योगिक उपयोग

जब सटीक उपकरणों को डिज़ाइन करते हैं जिन्हें चरम वोल्टेज स्थितियों में मज़बूती से संचालित होना चाहिए, तो इन्सुलेट सामग्री का चयन सर्वोपरि हो जाता है। प्राकृतिक खनिजों में, अभ्रक अपनी असाधारण परावैद्युत शक्ति के कारण उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प के रूप में सामने आता है। लेकिन अभ्रक की परावैद्युत शक्ति कितनी अधिक है, और कौन से कारक इसके प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं? यह लेख अभ्रक की विद्युत इन्सुलेशन क्षमताओं के गुणों, अनुप्रयोगों और प्रमुख निर्धारकों की पड़ताल करता है।

परावैद्युत शक्ति, जिसे ब्रेकडाउन स्ट्रेंथ के रूप में भी जाना जाता है, अधिकतम विद्युत क्षेत्र को संदर्भित करता है जिसे एक इन्सुलेट सामग्री आदर्श परिस्थितियों में विद्युत ब्रेकडाउन का अनुभव करने और अपने इन्सुलेट गुणों को खोने से पहले झेल सकती है। वोल्ट प्रति मीटर (V/m) या मेगावोल्ट प्रति सेंटीमीटर (MV/cm) में मापा जाता है, यह पैरामीटर इन्सुलेशन प्रदर्शन के एक महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में कार्य करता है।

अभ्रक उत्कृष्ट परावैद्युत गुणों के साथ खुद को अलग करता है, जो आमतौर पर प्रकार, गुणवत्ता और परीक्षण स्थितियों के आधार पर 100-200 MV/cm के बीच होता है। विशेष रूप से, 0.02 MV/cm (20 kV/cm) जितनी कम वैल्यू अभ्रक की एक इन्सुलेट सामग्री के रूप में वास्तविक क्षमताओं को काफी कम आंकती हैं।

यह परतदार सिलिकेट खनिज मुख्य रूप से दो किस्मों में मौजूद है जिनकी अलग-अलग विशेषताएं हैं:

• मस्कोवाइट (सफेद अभ्रक): बेहतर विद्युत इन्सुलेशन, तापीय प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता (KAl ₂ (AlSi ₃ O ₁₀ )(OH) ₂ ), इस चांदी-सफेद प्रकार को आसानी से पतली चादरों में अलग किया जा सकता है जिसकी परावैद्युत शक्ति आमतौर पर 100-200 MV/cm के बीच होती है।
• फ्लोगोपाइट (एम्बर अभ्रक): यह मैग्नीशियम-समृद्ध भूरा/सोना/हरा प्रकार (KMg ₃ (AlSi ₃ O ₁₀ )(OH) ₂ ) मस्कोवाइट की तुलना में बेहतर गर्मी प्रतिरोध प्रदान करता है लेकिन थोड़ी कम परावैद्युत शक्ति, आमतौर पर 100 MV/cm से अधिक होती है।

बायोटाइट (काला अभ्रक) और लेपिडोलाइट (लिथियम अभ्रक) जैसे अन्य कम सामान्य प्रकार अलग-अलग परावैद्युत गुण प्रदर्शित करते हैं जिनके लिए सामग्री डेटाशीट से परामर्श करने की आवश्यकता होती है।

कई चर अभ्रक की परावैद्युत शक्ति को प्रभावित करते हैं:

• शुद्धता: अशुद्धियाँ परावैद्युत प्रदर्शन को कम करती हैं, जिससे इष्टतम परिणामों के लिए उच्च-शुद्धता वाला अभ्रक आवश्यक हो जाता है।
• मोटाई: सैद्धांतिक रूप से मोटाई-स्वतंत्र, व्यावहारिक अनुप्रयोग दिखाते हैं कि मोटी चादरों में अधिक दोष हो सकते हैं।
• तापमान: बढ़ा हुआ तापमान आयनिक गतिशीलता को बढ़ाकर परावैद्युत शक्ति को कम करता है।
• नमी: सतहों पर नमी का अवशोषण इन्सुलेशन गुणों से समझौता कर सकता है।
• आवृत्ति: उच्च-आवृत्ति वाले क्षेत्र परावैद्युत नुकसान को बढ़ाते हैं, जिससे प्रभावी शक्ति कम हो जाती है।
• दोष: दरारें या बुलबुले कमजोर बिंदु बनाते हैं जो विद्युत ब्रेकडाउन की संभावना रखते हैं।

अभ्रक के गुणों का अनूठा संयोजन विविध अनुप्रयोगों को सक्षम बनाता है:

• उच्च-स्थिरता, कम-नुकसान वाले कैपेसिटर सटीक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए
• उच्च-वोल्टेज ट्रांसफार्मर और स्विच में इन्सुलेटर
• हीटिंग तत्वों में तापीय इन्सुलेशन
• विरासत वैक्यूम ट्यूब तकनीक में महत्वपूर्ण घटक
• विद्युत अलगाव की आवश्यकता वाले विशेष गास्केट और सील
• संयोजन सामग्री के लिए संसाधित रूप (पाउडर, पेपर)