عبد العزيز: بوت:صيانة V5.8.2، أضاف وسم يتيمة

2023-03-21T02:11:38Z

بوت:صيانة V5.8.2، أضاف وسم يتيمة

صفحة جديدة

{{يتيمة|تاريخ =مارس 2023}}
{{ميز|كابتان}}
[[ملف:Poly-oxydiphenylene-pyromellitimide.png|تصغير| يكل بولي-أوكسيديفينلين-بيروميليتيميد]]
[[ملف:Kaptonpads.jpg|تصغير| وسادات عازلة من الكابتون لتركيب الأجزاء الإلكترونية على المشتت الحراري]]
'''الكابتون''' هو رقائق من ال[[بولي إميد]] يستخدم في الدوائر المطبوعة المرنة (الإلكترونيات المرنة) [[بطانية الفضاء|والبطانيات الفضائية]]، والتي تستخدم في المركبات الفضائية والأقمار الصناعية وأجهزة الفضاء المختلفة. اخترعتها شركة DuPont Corporation في الستينيات، ولا تزال منتجات كابتون مستقرة محتفظة بخواصها عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، من {{حول|−269|to|+400|C|K|0}} .

== التاريخ ==
تم اختراع كابتون من قبل شركة دوبونت في الستينيات.

اسم ''Kapton'' هو علامة تجارية مسجلة لشركة EI du Pont de Nemours and Company.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://tmsearch.uspto.gov/bin/showfield?f=doc&state=4805:trjta8.2.4
| عنوان = Kapton Trademark
| موقع = United States Patent and Trademark Office
| ناشر = USPTO
| تاريخ الوصول = 3 March 2017
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20220415041704/https://tmsearch.uspto.gov/bin/showfield?f=doc | تاريخ أرشيف = 15 أبريل 2022 }}</ref>

== الكيمياء والأنواع ==
يعد تحضير [[wiktionary:dianhydride|كابتون]] مثالاً على استخدام ثنائي أنهيدريد في مرحلة [[بلمرة نمو تدريجي|البلمرة]]. البوليمر الوسيط، المعروف باسم ''بولي (حمض أميك)'' ، قابل للذوبان بسبب [[رابطة هيدروجينية|روابط هيدروجينية]] قوية [[مذيب|بالمذيبات القطبية]] التي تستخدم عادة في التفاعل. يتم [[مركب حلقي|إغلاق الحلقة]] في درجات حرارة عالية من {{حول|200|–|300|C|K|-1}} .

الاسم الكيميائي لـ Kapton K و HN هو ''بولي (4,4'-oxydiphenylene-pyromellitimide)'' . يتم إنتاجه من تكثيف ثنائي أنهيدريد البيروميليت (PMDA) و 4,4'-oxydiphenylamine (ODA).

Kapton E عبارة عن مزيج من ثنائي أنهيدريد، و PMDA و biphenyltetracarboxylic acid dianhydride (BPDA)، واثنين من ثنائي أمين، ODA و p-phenylenediamine (PPD). يضيف مكون BPDA ثباتًا أكبر في الأبعاد والتسطيح في تطبيقات الدوائر المرنة. يتحلى Kapton E بمعامل منخفض<nowiki/>[[تمدد حراري|للتمدد الحراري]] (CTE)، وامتصاصًا مخفضًا للرطوبة، ومعاملًا مخفضًا للتمدد [[استرطاب|الاسترطابي]] (CHE) مقارنةً بـ Kapton H.

== صفاته ==
يظل كابتون مستقرًا (في عزلة) عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، من {{حول|−269|to|+400|C|K|0}}.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www2.dupont.com/Kapton/en_US/news_events/article20131115.html
| عنوان = DuPont Circuit & Packaging Materials Awarded U.S. Patents for Matte Black Film and Coverlay
| تاريخ = 15 November 2013
| تاريخ الوصول = 28 May 2015
| اقتباس = DuPont invented Kapton® polyimide film over 45 years ago
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20170923195635/http://www2.dupont.com/Kapton/en_US/news_events/article20131115.html | تاريخ أرشيف = 23 سبتمبر 2017 }}</ref> <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| سنة = 2004
| عنوان = Fabrication of ultra-low radioactivity detector holders for Edelweiss-II
| صحيفة = Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
| المجلد = 520
| العدد = 1–3
| صفحات = 189–192
| DOI = 10.1016/j.nima.2003.11.290
| الأخير = Navick
| الأول = X.-F.
| مؤلف2-الأخير = Carty
| مؤلف2-الأول = M.
| مؤلف3-الأخير = Chapellier
| مؤلف3-الأول = M.
| مؤلف4-الأخير = Chardin
| مؤلف4-الأول = G.
| مؤلف5-الأخير = Goldbach
| مؤلف5-الأول = C.
| مؤلف6-الأخير = Granelli
| مؤلف6-الأول = R.
| مؤلف7-الأخير = Hervé
| مؤلف7-الأول = S.
| مؤلف8-الأخير = Karolak
| مؤلف8-الأول = M.
| مؤلف9-الأخير = Nollez
| مؤلف9-الأول = G.
| bibcode = 2004NIMPA.520..189N
}}</ref>

تعتبر الموصلية الحرارية للكابتون عند درجات حرارة تتراوح من 0.5 إلى 5 كلفن مرتفعة نوعًا ما في مثل هذه درجات الحرارة المنخفضة:

κ = 4.638 × 10 −3 ''T'' 0.5678 W · m −1 · K −1 <ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Jason Lawrence, A. B. Patel and J. G. Brisson
| سنة = 2000
| عنوان = The thermal conductivity of Kapton HN between 0.5 and 5 K
| صحيفة = Cryogenics
| المجلد = 40
| صفحات = 203–207
| DOI = 10.1016/S0011-2275(00)00028-X
| العدد = 3
| bibcode = 2000Cryo...40..203L
}}</ref>

تنخفض قدرة كابتون للعزل بشكل كبير: أظهرت دراسة FAA تدهورًا في البيئات الحارة والرطبة <ref>[http://www.tc.faa.gov/its/worldpac/techrpt/ar082.pdf FAA insulation ageing test results]. DOT/FAA Tech Report AR-08/2, January 2008. Retrieved on 23 August 2013 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220103225950/http://www.tc.faa.gov/its/worldpac/techrpt/ar082.pdf|date=2022-01-03}}</ref> أو في وجود مياه البحر. ووجد أنه يتمتع بمقاومة ضعيفة جدًا للتآكل الميكانيكي، وخاصة التآكل داخل أحزمة الكابلات بسبب حركة الطائرات. كان على العديد من طرازات الطائرات أن تخضع لتعديلات واسعة في إعادة الأسلاك - وأحيانًا تستبدل جميع الأسلاك المعزولة بكابتون - بسبب الدوائر القصيرة الناتجة عن العزل المعيب. إن تدهور سلك كابتون والاستياء منه بسبب الاهتزازات والحرارة متورط في حوادث متعددة لكل من الطائرات ذات الأجنحة الثابتة والأجنحة الدوارة، مع فقدان الأرواح.<ref>[http://www.military.com/daily-news/2014/09/08/inquiry-frayed-wire-led-to-fatal-navy-helo-crash.html Fatal helicopter crash caused by Kapton wiring] www.military.com Retrieved 17 February 2015. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171129051249/http://www.military.com:80/daily-news/2014/09/08/inquiry-frayed-wire-led-to-fatal-navy-helo-crash.html|date=2017-11-29}}</ref>

وفقًا لتقرير داخلي [[ناسا|لوكالة ناسا]]، «كانت أسلاك [[برنامج مكوك الفضاء|مكوك الفضاء]] مغطاة بعازل يعرف باسم كابتون والذي يميل إلى الانكسار بمرور الوقت، مما يتسبب في حدوث دوائر قصيرة وربما حرائق.» <ref>[https://www.nytimes.com/2005/07/25/science/space/25shuttle.html High Tech in the 1970s, Shuttles Feel Their Age]. New York Times (25 July 2005) {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110804235117/http://www.nytimes.com/2005/07/25/science/space/25shuttle.html|date=2011-08-04}}</ref>

== الإستعمال ==
[[ملف:Kapton_tapes,_three_rolls_of_different_widths.jpg|تصغير| شرائط كابتون ، ثلاث لفات بعرض مختلف]]

=== تصنيع الإلكترونيات ===
[[ملف:Kapton_Tape.png|تصغير| شريط كابتون (أصفر) يستخدم لعزل خيوط خلية البطارية في سماعة البلوتوث]]
نظرًا لاتساع نطاقه الكبير في تحمل درجة الحرارة وقدرته على العزل الكهربائي، يستخدم شريط كابتون عادةً في التصنيع الإلكتروني كطبقة عازلة وحماية على المكونات الهشة والحساسة للكهرباء الساكنة. نظرًا لأنه يمكن أن يحافظ على درجة الحرارة اللازمة لعملية اللحام بإعادة التدفق، فإن حمايته متاحة طوال عملية الإنتاج بأكملها، وغالبًا تظل Kapton موجودة في المنتج الاستهلاكي النهائي.

=== مركبة فضائية ===
[[ملف:EL-1994-00018.jpeg|تصغير| تم استخدام غطاء Kapton الحراري المغطى بالألمنيوم في تجربة الأشعة الكونية فائقة الثقل]]
تم تغطية مرحلة النزول من [[مركبة الهبوط على القمر|وحدة أبولو القمرية]]، وقاع مرحلة الصعود المحيطة بمحرك الصعود، بغطاء كابتون برقائق [[ألومنيوم|الألومنيوم]] لتوفير العزل الحراري. أثناء رحلة العودة من القمر، علق رائد فضاء [[أبولو 11]] [[نيل آرمسترونغ|نيل أرمسترونج]] أنه أثناء إطلاق مرحلة صعود الوحدة القمرية، كان بإمكانه رؤية «كابتون وأجزاء أخرى على سطح القمر تتناثر وتنتشر في جميع أنحاء المنطقة لمسافات كبيرة.» <ref>[https://history.nasa.gov/afj/ap11fj/21day6-tei.html Apollo 11 Flight Journal – Day 6 part 4: Trans-Earth Injection]. History.nasa.gov (15 March 2011). Retrieved on 2012-04-28. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210619113538/https://history.nasa.gov/afj/ap11fj/21day6-tei.html|date=2021-06-19}}</ref>
[[ملف:James_Webb_telescope_sunshield.jpg|يمين|تصغير| وحدة اختبار الواقي الشمسي لـ تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، مصنوع من كابتون المكسو بالألمنيوم]]
اعتبر [[مختبر الدفع النفاث|مختبر الدفع النفاث التابع لناسا]] أن كابتون دعامة بلاستيكية جيدة [[شراع شمسي|للأشرعة الشمسية]] بسبب متانتها في بيئة الفضاء.<ref>{{استشهاد بكتاب
| مؤلف = Jerome L. Wright
| عنوان = Space Sailing
| مسار = https://books.google.com/books?id=KH5jTAzVw5MC&pg=PA100
| تاريخ الوصول = 28 April 2012
| تاريخ = 1 January 1992
| ناشر = Taylor & Francis US
| isbn = 978-2-88124-842-9
| صفحات = 100–
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20220502095825/https://books.google.com/books?id=KH5jTAzVw5MC&pg=PA100 | تاريخ أرشيف = 2 مايو 2022 }}</ref>

استخدمت مركبة الفضاء [[نيو هورايزونز|New Horizons]] التابعة لناسا كابتون في تصميم عازل مبتكر «[[كظيمة|زجاجة Thermos]]» للحفاظ على عمل المركبة بين {{حول|10|and|30|C|K}} طوال رحلتها التي تزيد عن تسع سنوات، {{حول|5|Tm|AU}} للالتقاء مع الكوكب القزم بلوتو في 14 يوليو 2015.<ref>NASA New Horizons Pluto Mission, ''[http://pluto.jhuapl.edu/Mission/The-Path-to-Pluto/Mission-Design.php Mission Design] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150608112230/http://pluto.jhuapl.edu/Mission/The-Path-to-Pluto/Mission-Design.php|date=8 June 2015}}'' Retrieved 23 April 2015</ref> الجسم الرئيسي مغطى بعزل حراري خفيف الوزن، ذهبي اللون، متعدد الطبقات والذي يحتفظ بالحرارة من إلكترونيات التشغيل لإبقاء المركبة الفضائية دافئة. كما ساعدت البطانية الحرارية المكونة من 18 طبقة من قماش [[بولي إيثيلين تيرفثالات|شبكي الداكرون]] المحشور بين فيلم مايلر وكابتون المغطى بالألمنيوم على حماية المركبة من [[نيزك دقيق|النيازك الدقيقة]].<ref>NASA, New Horizons Mission, [http://pluto.jhuapl.edu/Mission/Spacecraft/Systems-and-Components.php Thermal Control] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220410085544/http://pluto.jhuapl.edu/Mission/Spacecraft/Systems-and-Components.php|date=2022-04-10}}</ref>

يتكون حاجب الشمس في تلسكوب جيمس ويب الفضائي من خمس صفائح Kapton E مطلية بالألمنيوم [[إشابة|والسيليكون المشيب بغرض]] عكس الحرارة بعيدًا عن جسم المركبة الفضائية.<ref name="Goddard sunshield">{{استشهاد ويب
| مسار = https://ngst.gsfc.nasa.gov/content/about/innovations/coating.html
| عنوان = Sunshield Membrane Coatings
| موقع = James Webb Space Telescope
| ناشر = Goddard Space Flight Center; NASA
| تاريخ الوصول = 27 December 2021
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20211227054104/https://ngst.gsfc.nasa.gov/content/about/innovations/coating.html | تاريخ أرشيف = 27 ديسمبر 2021 }}</ref>

استخدم الطاقم على متن [[محطة الفضاء الدولية]] شريط كابتون لإصلاح تسرب بطيء في مركبة فضائية [[سايوز (عائلة مركبات فضائية)|Soyuz]] مرتبطة بالجزء الروسي من المجمع المداري في أغسطس 2018.<ref>[https://blogs.nasa.gov/spacestation/2018/08/30/international-space-station-status-2/ "ISS Status blog" at NASA website]. Retrieved on 30 August 2018. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220524075133/https://blogs.nasa.gov/spacestation/2018/08/30/international-space-station-status-2/|date=2022-05-24}}</ref> تم استخدامه مرة أخرى في أكتوبر 2020 لإغلاق تسرب مؤقتًا في غرفة النقل لوحدة خدمة Zvezda لمحطة الفضاء الدولية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.businessinsider.com/astronauts-cosmonauts-found-space-station-leak-using-tea-leaves-2020-10
| عنوان = Space-station crew members just found an elusive air leak by watching tea leaves float in microgravity
| تاريخ = 19 October 2020
| موقع = Business Insider
| الأخير = Neilson
| الأول = Susie
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210909132325/https://www.businessinsider.com/astronauts-cosmonauts-found-space-station-leak-using-tea-leaves-2020-10 | تاريخ أرشيف = 9 سبتمبر 2021 }}</ref>

=== الأشعة السينية ===
يستخدم Kapton أيضًا بشكل شائع كمواد للنوافذ تستخدم مع جميع أنواع مصادر [[أشعة سينية|الأشعة السينية]] (خطوط شعاع [[مسرع دوراني تزامني|السنكروترون]] [[أنبوب الأشعة السينية|وأنابيب الأشعة السينية]]) وصمامات إصدار الأشعة السينية. إن ثباتها الميكانيكي والحراري العالي بالإضافة إلى النفاذية العالية للأشعة السينية يجعلها المادة المفضلة. كما أنها غير حساسة نسبيًا [[ضرر إشعاعي|للضرر من الإشعاع]].<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Janez Megusar
| سنة = 1997
| عنوان = Low temperature fast-neutron and gamma irradiation of Kapton polyimide films
| صحيفة = Journal of Nuclear Materials
| المجلد = 245
| صفحات = 185–190
| DOI = 10.1016/S0022-3115(97)00012-3
| العدد = 2–3
| bibcode = 1997JNuM..245..185M
}}</ref>

=== طباعة ثلاثية الأبعاد ===
يلتصق كل من Kapton و[[أكريلونتريل بوتاديين ستايرين|ABS]] ببعضهما البعض جيدًا، مما أدى إلى انتشار استخدام كابتون كسطح بناء [[طباعة ثلاثية الأبعاد|للطابعات ثلاثية الأبعاد]]. يتم وضع كابتون على سطح مستو ويتم بثق ABS على سطح كابتون. لن ينفصل جزء ABS الذي تتم طباعته عن منصة التصميم لأنه يبرد ويتقلص، وهو سبب شائع لفشل الطباعة عنندما يحدث التواء للجزء.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.matterhackers.com/articles/bed-surfaces-applying-kapton-tape
| عنوان = Bed Surfaces: Applying Kapton Tape
| موقع = MatterHackers
| لغة = en
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20220113224057/https://www.matterhackers.com/articles/bed-surfaces-applying-kapton-tape | تاريخ أرشيف = 13 يناير 2022 }}</ref> البديل الأكثر ديمومة هو استخدام سطح بولي إيثيرميد.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.fabbaloo.com/blog/2017/7/17/kapton-or-pei-whats-better-for-desktop-3d-printing
| عنوان = Kapton or PEI? What's Better for Desktop 3D Printing?
| تاريخ = 17 July 2017
| موقع = Fabbaloo
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210513085333/https://www.fabbaloo.com/blog/2017/7/17/kapton-or-pei-whats-better-for-desktop-3d-printing | تاريخ أرشيف = 13 مايو 2021 }}</ref>

ابتكر الباحثون طريقة للطباعة المجسمة بواسطة البولي إميد بما فيها الكابتون. يتم خلط سلف حمض البولي اميك مع Kapton مع الرابط أكريليت ومحفز ضوئي حيث يمكن أن يشكلوا هلامًا عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية أثناء الطباعة ثلاثية الأبعاد. التسخين اللاحق للجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد حتى 400  ° C يقوم بإزالة الروابط المتشابكة وتحويل الجزء الذي يكوّن كابتون بهندسة مطبوعة ثلاثية الأبعاد.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Herzberger
| الأول = Jana
| مؤلف2-الأخير = Meenakshisundaram
| مؤلف2-الأول = Viswanath
| مؤلف3-الأخير = Williams
| مؤلف3-الأول = Christopher B.
| مؤلف4-الأخير = Long
| مؤلف4-الأول = Timothy E.
| عنوان = 3D Printing All-Aromatic Polyimides Using Stereolithographic 3D Printing of Polyamic Acid Salts
| صحيفة = ACS Macro Letters
| تاريخ = 4 April 2018
| المجلد = 7
| العدد = 4
| صفحات = 493–497
| DOI = 10.1021/acsmacrolett.8b00126
}}</ref>

=== تطبيقات أخرى ===
جعلت الموصلية الحرارية العالية نسبيًا لكابتون في درجات حرارة منخفضة جدًا، جنبًا إلى جنب مع خصائصها العازلة الجيدة وتوافرها على شكل صفائح رقيقة، مادة مفضلة في [[تبريد عميق|علم التبريد]]، حيث توفر عزلًا كهربائيًا عند التدرجات الحرارية المنخفضة.

يتم استخدام كابتون بانتظام كعامل عازل في البيئات شديدة التفريغ نظرًا لمعدل [[تغزية|إطلاقه الغازات]] المنخفض.<ref name="Kittel1998">{{استشهاد بكتاب
| مؤلف = Peter Kittel
| عنوان = Advances in Cryogenic Engineering
| مسار = https://books.google.com/books?id=pU7ewTiwiWMC&pg=PA1366
| تاريخ الوصول = 29 April 2012
| تاريخ = 30 September 1998
| ناشر = Birkhäuser
| isbn = 978-0-306-45807-1
| صفحات = 1366–
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20220506215737/https://books.google.com/books?id=pU7ewTiwiWMC&pg=PA1366 | تاريخ أرشيف = 6 مايو 2022 }}</ref>

تم استخدام الأسلاك الكهربائية المعزولة بكابتون على نطاق واسع في الطائرات المدنية والعسكرية لأنها أخف من العوازل الأخرى ولها خصائص عزل وخصائص حرارية جيدة.

== المراجع ==
{{مراجع}}

== روابط خارجية ==

* [https://www.dupont.com/electronic-materials/polyimide-films.html أرقائق بولي إميد] في [[دو بونت|دوبونت]]
{{DuPont}}
{{روابط شقيقة|commons=Kapton tape}}
{{شريط بوابات|الكيمياء}}

[[تصنيف:إلكترونيات مرنة]]
[[تصنيف:صفحات بترجمات غير مراجعة]]
[[تصنيف:عوازل كهربائية]]

كابتون - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: بوت:صيانة V5.8.2، أضاف وسم يتيمة