ہلکا پھلکا تھرمل موصلیت کا مواد غیر محفوظ ساخت کے ساتھ مواد ہے، جس میں کم حجم کثافت، اعلی پوروسیٹی، اور کم تھرمل چالکتا کی خصوصیات ہیں، اور مؤثر طریقے سے گرمی کی منتقلی کو روک سکتے ہیں. تاہم، اس کی طاقت زیادہ نہیں ہے، اور اس کی سنکنرن مزاحمت غریب ہے. یہ زیادہ تر غیر بوجھ برداشت کرنے والے ڈھانچے جیسے مستقل تہوں اور تھرمل موصلیت کی تہوں یا ایسے حصوں میں استعمال ہوتا ہے جو حل کے ساتھ رابطے میں نہیں ہیں۔ ہلکا پھلکا تھرمل موصلیت کا مواد سب سے پہلے ریاستہائے متحدہ اور مغربی یورپ کے کچھ ممالک نے تجویز کیا تھا۔ مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ یہ مواد حرارتی توانائی کے استعمال کی شرح کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتا ہے اور گرمی کے نقصان کو کم کر سکتا ہے۔ اس لیے اسے تیزی سے فروغ دیا گیا ہے، اور اس کے لیے تحقیقی جوش و جذبہ بھی بڑھتا چلا گیا ہے۔
1. ہائیڈروفوبک تھرمل موصلیت کا مواد
تھرمل موصلیت کا مواد ایک غیر محفوظ ساخت کے ساتھ ایک مواد ہے. تیاری کے مختلف عمل کی وجہ سے، اس کے چھیدوں کو تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: جڑے ہوئے چھید، نیم بند چھید اور بند چھید۔ زیادہ تر مواد میں سوراخ منسلک اور نیم بند ہوتے ہیں، اور کچھ بند سوراخ ہوتے ہیں۔ جڑے ہوئے چھیدوں اور نیم بند چھیدوں میں کیپلیری دخول اور پانی جذب کرنے میں آسانی ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں موصلیت کے مواد میں نمی ہوتی ہے، جسے ہٹانا مشکل ہوتا ہے۔ تاہم، عام درجہ حرارت پر پانی کی تھرمل چالکتا ہوا کے مقابلے میں 23 گنا زیادہ ہے، اور پانی کو جذب کرنے کے بعد تھرمل موصلیت کے مواد کی تھرمل موصلیت کی کارکردگی بہت کم ہو جائے گی، اور یہ خود مواد کے لیے بھی بہت نقصان دہ ہے۔ اس وقت، زیادہ تر گرمی کی موصلیت کا مواد ہائیڈروفوبک نہیں ہیں. گرمی کی موصلیت کے مواد کو گیلے ہونے سے روکنے کے لیے، انہیں اکثر خاص طور پر پیک کیا جاتا ہے، جس سے پوشیدہ طور پر لاگت بڑھ جاتی ہے۔ مواد کو خود ہی ہائیڈروفوبک بنانے کا طریقہ تھرمل موصلیت کے مواد کا ایک نیا تحقیقی رجحان بن گیا ہے۔
2. ماحول دوست تھرمل موصلیت کا مواد
توانائی کی بچت اور ماحولیاتی تحفظ کے بارے میں بڑھتی ہوئی آگاہی کے ساتھ، ہلکے وزن کی حرارت کی موصلیت کے مواد کے لیے اعلیٰ تقاضے پیش کیے جاتے ہیں۔ جہاں اعلیٰ کارکردگی کی ضرورت ہے، وہیں یہ بھی ضروری ہے کہ اس سے انسانی جسم اور ماحول کو نقصان نہ پہنچے۔ اس پس منظر کے تحت ماحول دوست ریفریکٹری میٹریل تجویز کیے گئے ہیں، جس کے لیے ضروری ہے کہ ریفریکٹری میٹریل کارسنوجینز اور زہریلے مادے پیدا نہیں کریں گے جو پیداواری عمل اور استعمال کے عمل کے دوران ماحول اور انسانی جسم کے لیے نقصان دہ ہوں۔
مثال کے طور پر، میگنیشیا-کرومیم مواد بڑے پیمانے پر سیمنٹ روٹری بھٹے اور تانبے کو سملٹنگ انڈسٹری کے فائرنگ زون میں سب سے اہم ریفریکٹری میٹریل کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اگرچہ اس کی تمام پہلوؤں سے اچھی کارکردگی ہے، لیکن استعمال کے منصوبے میں، Cr3 پلس کو Cr6 پلس میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور Cr6 پلس زہریلا اور پانی میں حل پذیر ہے۔ اس سے انسانی جسم کو نقصان پہنچے گا، اور یہ ماحولیاتی آلودگی اور زمینی آلودگی کا سبب بھی بنے گا۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، جاپان نے میگنیشیم-کرومیم مواد کو تبدیل کرنے کے لیے MgO-TiO2-Al2O3 خام مال کے استعمال کا مطالعہ کیا ہے۔ اس مواد کی کارکردگی میگنیشیم-کرومیم مواد کے مقابلے میں ہے. تناسب کمتر نہیں ہے، اور اس میں ایک مناسب ظاہری سوراخ ہے اور سلیگ کٹاؤ کے خلاف بہتر مزاحمت ہے۔
