বিক্রিয়া সিন্টারিং
বিক্রিয়া সিন্টারিংসিলিকন কার্বাইড সিরামিকউৎপাদন প্রক্রিয়ার মধ্যে সিরামিক কম্প্যাক্টিং, সিন্টারিং ফ্লাক্স ইনফিলট্রেশন এজেন্ট কম্প্যাক্টিং, রিঅ্যাকশন সিন্টারিং সিরামিক পণ্য প্রস্তুতি, সিলিকন কার্বাইড উড সিরামিক প্রস্তুতি এবং অন্যান্য ধাপ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
বিক্রিয়া সিন্টারিং সিলিকন কার্বাইড নজল
প্রথমত, ৮০-৯০% সিরামিক পাউডার (এক বা দুটি পাউডার দ্বারা গঠিত)সিলিকন কার্বাইড পাউডারএবং বোরন কার্বাইড পাউডার), ৩-১৫% কার্বন উৎস পাউডার (কার্বন ব্ল্যাক এবং ফেনোলিক রেজিনের এক বা দুটি দিয়ে গঠিত) এবং ৫-১৫% মোল্ডিং এজেন্ট (ফেনোলিক রেজিন, পলিইথিলিন গ্লাইকোল, হাইড্রোক্সিমিথাইল সেলুলোজ বা প্যারাফিন) একটি বল মিল ব্যবহার করে সমানভাবে মেশানো হয় একটি মিশ্র পাউডার তৈরি করার জন্য, যা স্প্রে-ড্রাই করে দানাদার করা হয় এবং তারপর বিভিন্ন নির্দিষ্ট আকারের সিরামিক কম্প্যাক্ট পাওয়ার জন্য একটি ছাঁচে চাপ দেওয়া হয়।
দ্বিতীয়ত, ৬০-৮০% সিলিকন পাউডার, ৩-১০% সিলিকন কার্বাইড পাউডার এবং ৩৭-১০% বোরন নাইট্রাইড পাউডার ভালোভাবে মিশিয়ে একটি ছাঁচে চাপ দিয়ে সিন্টারিং ফ্লাক্স ইনফিলট্রেশন এজেন্ট কম্প্যাক্ট তৈরি করা হয়।
এরপর সিরামিক কম্প্যাক্ট এবং সিন্টার করা ইনফিলট্র্যান্ট কম্প্যাক্ট একসাথে স্তূপ করা হয় এবং বিক্রিয়া সিন্টার করা সিরামিক পণ্য পাওয়ার জন্য, কমপক্ষে 5×10⁻¹ Pa ভ্যাকুয়াম মাত্রার একটি ভ্যাকুয়াম ফার্নেসে তাপমাত্রা 1450-1750℃ পর্যন্ত বাড়িয়ে 1-3 ঘন্টা ধরে সিন্টারিং ও তাপ সংরক্ষণ করা হয়। সিন্টার করা সিরামিকের পৃষ্ঠের উপর থাকা ইনফিলট্র্যান্টের অবশিষ্টাংশ টোকা দিয়ে সরিয়ে একটি ঘন সিরামিক শিট পাওয়া যায় এবং কম্প্যাক্টের মূল আকৃতি বজায় থাকে।
অবশেষে, রিঅ্যাকশন সিন্টারিং প্রক্রিয়াটি গ্রহণ করা হয়, অর্থাৎ, উচ্চ তাপমাত্রায় বিক্রিয়াশীল তরল সিলিকন বা সিলিকন অ্যালয় কৈশিক বলের প্রভাবে কার্বনযুক্ত ছিদ্রযুক্ত সিরামিক ব্ল্যাঙ্কে প্রবেশ করে এবং এর মধ্যে থাকা কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে সিলিকন কার্বাইড গঠন করে, যা আয়তনে প্রসারিত হয় এবং অবশিষ্ট ছিদ্রগুলি মৌলিক সিলিকন দ্বারা পূর্ণ হয়। ছিদ্রযুক্ত সিরামিক ব্ল্যাঙ্কটি বিশুদ্ধ কার্বন বা সিলিকন কার্বাইড/কার্বন-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থ হতে পারে। প্রথমটি একটি জৈব রেজিন, একটি ছিদ্র সৃষ্টিকারী পদার্থ এবং একটি দ্রাবককে অনুঘটকীয়ভাবে কিউরিং এবং পাইরোলাইজ করে পাওয়া যায়। দ্বিতীয়টি সিলিকন কার্বাইড কণা/রেজিন-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থকে পাইরোলাইজ করে সিলিকন কার্বাইড/কার্বন-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থে পরিণত করে, অথবা α-SiC এবং কার্বন পাউডারকে প্রাথমিক উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে প্রেসিং বা ইনজেকশন মোল্ডিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে যৌগিক পদার্থটি তৈরি করে পাওয়া যায়।
চাপবিহীন সিন্টারিং
সিলিকন কার্বাইডের চাপবিহীন সিন্টারিং প্রক্রিয়াকে কঠিন-দশা সিন্টারিং এবং তরল-দশা সিন্টারিং-এ ভাগ করা যায়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, গবেষণা...সিলিকন কার্বাইড সিরামিকদেশে ও বিদেশে প্রধানত তরল-দশা সিন্টারিং-এর উপর মনোযোগ দেওয়া হয়েছে। সিরামিক তৈরির প্রক্রিয়াটি হলো: মিশ্র উপাদানের বল মিলিং–>স্প্রে গ্রানুলেশন–>ড্রাই প্রেসিং–>গ্রিন বডি সলিডিফিকেশন–>ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং।
চাপবিহীন সিন্টারকৃত সিলিকন কার্বাইড পণ্য
বল মিলে ৯৬-৯৯ ভাগ সিলিকন কার্বাইড অতিসূক্ষ্ম পাউডার (৫০-৫০০ ন্যানোমিটার), ১-২ ভাগ বোরন কার্বাইড অতিসূক্ষ্ম পাউডার (৫০-৫০০ ন্যানোমিটার), ০.২-১ ভাগ ন্যানো-টাইটানিয়াম বোরাইড (৩০-৮০ ন্যানোমিটার), ১০-২০ ভাগ পানিতে দ্রবণীয় ফেনোলিক রেজিন এবং ০.১-০.৫ ভাগ উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন ডিসপারসেন্ট যোগ করে ২৪ ঘন্টা ধরে বল মিলিং ও মিশ্রণ করুন এবং মিশ্রিত স্লারি থেকে বুদবুদ দূর করার জন্য এটিকে একটি মিক্সিং ব্যারেলে রেখে ২ ঘন্টা নাড়াচাড়া করুন।
উপরোক্ত মিশ্রণটি গ্র্যানুলেশন টাওয়ারে স্প্রে করা হয় এবং স্প্রে চাপ, বায়ু প্রবেশ পথের তাপমাত্রা, বায়ু নির্গমন পথের তাপমাত্রা এবং স্প্রে শিটের কণার আকার নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ভালো কণার গঠন, ভালো প্রবাহ ক্ষমতা, সংকীর্ণ কণা বন্টন পরিসর এবং পরিমিত আর্দ্রতাযুক্ত গ্র্যানুলেশন পাউডার পাওয়া যায়। সেন্ট্রিফিউগাল ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্সন ২৬-৩২, বায়ু প্রবেশ পথের তাপমাত্রা ২৫০-২৮০℃, বায়ু নির্গমন পথের তাপমাত্রা ১০০-১২০℃ এবং স্লারি প্রবেশ পথের চাপ ৪০-৬০।
উপরোক্ত দানাদার গুঁড়াকে একটি সিমেন্টেড কার্বাইড ছাঁচে রেখে চাপ প্রয়োগের মাধ্যমে একটি গ্রিন বডি তৈরি করা হয়। চাপ প্রয়োগের পদ্ধতিটি হলো দ্বিমুখী চাপ, এবং মেশিন টুলের চাপের পরিমাণ হলো ১৫০-২০০ টন।
ভালো শক্তি সম্পন্ন গ্রিন বডি পাওয়ার জন্য, চাপ দিয়ে তৈরি গ্রিন বডিটিকে শুকানো ও জমাট বাঁধানোর উদ্দেশ্যে একটি ড্রায়িং ওভেনে রাখা হয়।
উপরোক্ত প্রক্রিয়াজাত সবুজ দেহটি একটিতে রাখা হয়গ্রাফাইট ক্রুসিবলএবং ঘনিষ্ঠভাবে ও পরিপাটিভাবে সাজানো হয়, এবং তারপর গ্রিন বডি সহ গ্রাফাইট ক্রুসিবলটিকে পোড়ানোর জন্য একটি উচ্চ-তাপমাত্রার ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং ফার্নেসে রাখা হয়। পোড়ানোর তাপমাত্রা হলো ২২০০-২২৫০℃ এবং তাপ নিরোধক সময় হলো ১-২ ঘণ্টা। অবশেষে, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন চাপবিহীন সিন্টারকৃত সিলিকন কার্বাইড সিরামিক পাওয়া যায়।
কঠিন-দশা সিন্টারিং
সিলিকন কার্বাইডের চাপবিহীন সিন্টারিং প্রক্রিয়াকে কঠিন-দশা সিন্টারিং এবং তরল-দশা সিন্টারিং-এ ভাগ করা যায়। তরল-দশা সিন্টারিং-এর জন্য সিন্টারিং অ্যাডিটিভ, যেমন Y2O3 বাইনারি এবং টারনারি অ্যাডিটিভ, যোগ করার প্রয়োজন হয়, যাতে SiC এবং এর যৌগিক পদার্থগুলো তরল-দশা সিন্টারিং প্রদর্শন করে এবং কম তাপমাত্রায় ঘনীভবন অর্জন করতে পারে। কঠিন-দশা সিন্টারকৃত সিলিকন কার্বাইড সিরামিক তৈরির পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে কাঁচামাল মিশ্রণ, স্প্রে গ্রানুলেশন, ছাঁচনির্মাণ এবং ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং। এর নির্দিষ্ট উৎপাদন প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ:
একটি মিক্সারে ৭০-৯০% সাবমাইক্রন α সিলিকন কার্বাইড (২০০-৫০০ ন্যানোমিটার), ০.১-৫% বোরন কার্বাইড, ৪-২০% রেজিন এবং ৫-২০% জৈব বাইন্ডার নিয়ে ভেজা মিশ্রণের জন্য বিশুদ্ধ পানি যোগ করা হয়। ৬-৪৮ ঘণ্টা পর, মিশ্রিত স্লারিটি একটি ৬০-১২০ মেশের চালুনির মধ্য দিয়ে চালনা করা হয়;
চালিত স্লারি একটি স্প্রে গ্রানুলেশন টাওয়ারের মাধ্যমে স্প্রে গ্রানুলেশন করা হয়। স্প্রে গ্রানুলেশন টাওয়ারের প্রবেশ পথের তাপমাত্রা ১৮০-২৬০℃ এবং নির্গমন পথের তাপমাত্রা ৬০-১২০℃; দানাদার পদার্থের স্থূল ঘনত্ব ০.৮৫-০.৯২ গ্রাম/ঘন সেন্টিমিটার, প্রবাহ ক্ষমতা ৮-১১ সেকেন্ড/৩০ গ্রাম; পরবর্তী ব্যবহারের জন্য দানাদার পদার্থটি ৬০-১২০ মেশের চালুনির মাধ্যমে চেলে নেওয়া হয়।
কাঙ্ক্ষিত পণ্যের আকৃতি অনুযায়ী একটি ছাঁচ নির্বাচন করুন, ছাঁচের গহ্বরে দানাদার উপাদান ভরুন এবং একটি গ্রিন বডি পাওয়ার জন্য কক্ষ তাপমাত্রায় ৫০-২০০ মেগাপ্যাসকেল চাপে কম্প্রেশন মোল্ডিং করুন; অথবা কম্প্রেশন মোল্ডিং-এর পর গ্রিন বডিটিকে একটি আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং ডিভাইসে রেখে ২০০-৩০০ মেগাপ্যাসকেল চাপে আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং করুন এবং দ্বিতীয়বার প্রেসিং-এর পর একটি গ্রিন বডি পান।
উপরের ধাপগুলিতে প্রস্তুত করা কাঁচা বস্তুটি সিন্টারিং-এর জন্য একটি ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং ফার্নেসে রাখা হয়, এবং যোগ্যতাসম্পন্ন বস্তুটিই হলো তৈরি সিলিকন কার্বাইড বুলেটপ্রুফ সিরামিক; উপরের সিন্টারিং প্রক্রিয়ায়, প্রথমে সিন্টারিং ফার্নেসটি বায়ুশূন্য করা হয়, এবং যখন ভ্যাকুয়ামের মাত্রা ৩-৫×১০⁻² Pa-তে পৌঁছায়, তখন সিন্টারিং ফার্নেসে নিষ্ক্রিয় গ্যাস প্রবেশ করিয়ে স্বাভাবিক চাপে আনা হয় এবং তারপর উত্তপ্ত করা হয়। উত্তাপের তাপমাত্রা এবং সময়ের মধ্যে সম্পর্কটি হলো: ঘরের তাপমাত্রা থেকে ৮০০℃ পর্যন্ত ৫-৮ ঘণ্টা, এবং ০.৫-১ ঘণ্টা তাপ ধরে রাখা; ৮০০℃ থেকে ২০০০-২৩০০℃ পর্যন্ত ৬-৯ ঘণ্টা, এবং ১ থেকে ২ ঘণ্টা তাপ ধরে রাখা; এবং তারপর ফার্নেসের সাথে ঠান্ডা করে ঘরের তাপমাত্রায় নামিয়ে আনা হয়।
স্বাভাবিক চাপে সিন্টার করা সিলিকন কার্বাইডের অণুসজ্জা এবং দানা সীমানা
সংক্ষেপে, হট প্রেসিং সিন্টারিং প্রক্রিয়ায় উৎপাদিত সিরামিকের কার্যক্ষমতা ভালো, কিন্তু এর উৎপাদন খরচও অনেক বেড়ে যায়; চাপবিহীন সিন্টারিং পদ্ধতিতে প্রস্তুত সিরামিকের জন্য বেশি কাঁচামালের প্রয়োজন হয়, সিন্টারিং তাপমাত্রা বেশি লাগে, পণ্যের আকারে বড় ধরনের পরিবর্তন হয়, প্রক্রিয়াটি জটিল এবং কার্যক্ষমতা কম; অন্যদিকে রিঅ্যাকশন সিন্টারিং প্রক্রিয়ায় উৎপাদিত সিরামিক পণ্যের ঘনত্ব বেশি, অ্যান্টি-ব্যালিস্টিক কার্যক্ষমতা ভালো এবং প্রস্তুতির খরচ তুলনামূলকভাবে কম। সিলিকন কার্বাইড সিরামিকের বিভিন্ন সিন্টারিং প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার নিজস্ব সুবিধা ও অসুবিধা রয়েছে এবং এগুলোর প্রয়োগের ক্ষেত্রও ভিন্ন হবে। পণ্যের ধরন অনুযায়ী সঠিক প্রস্তুতি পদ্ধতি বেছে নেওয়া এবং কম খরচ ও উচ্চ কার্যক্ষমতার মধ্যে ভারসাম্য খুঁজে বের করাই সর্বোত্তম নীতি।
পোস্ট করার সময়: ২৯ অক্টোবর, ২০২৪