ସାମଗ୍ରୀ

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) କୁ କାର୍ବୋରୁଣ୍ଡମ୍ ମଧ୍ୟ କୁହାଯାଏ, ଯାହା କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ବାଲି, ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍ କୋକ୍ (କିମ୍ବା କୋଇଲା କୋକ୍), କାଠ ଚିପ୍ସ (ଯାହା ସବୁଜ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ସମୟରେ ଯୋଡାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ) ଇତ୍ୟାଦିରୁ ତିଆରି। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପ୍ରକୃତିରେ ଏକ ବିରଳ ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥ, ତୁଲବେରୀ ମଧ୍ୟ ଅଛି। ସମସାମୟିକ C, N, B ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅଣ-ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଉଚ୍ଚ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପ୍ରତିରୋଧକ କଞ୍ଚାମାଲରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସବୁଠାରୁ ଅଧିକ ବ୍ୟବହୃତ ଏବଂ ମିତବ୍ୟୟୀ ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ, ଯାହାକୁ ସୁନା ଇସ୍ପାତ ବାଲି କିମ୍ବା ପ୍ରତିରୋଧକ ବାଲି କୁହାଯାଇପାରେ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ଚୀନ୍‌ର ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଶିଳ୍ପ ଉତ୍ପାଦନ କଳା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏବଂ ସବୁଜ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ରେ ବିଭକ୍ତ, ଯାହା ଉଭୟ ଷଡ଼କୋଣୀୟ ସ୍ଫଟିକ ଯାହାର ଅନୁପାତ 3.20 ~ 3.25 ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋହାର୍ଡନେସ୍ 2840 ~ 3320kg/m² ଅଟେ।

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକୁ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରୟୋଗ ପରିବେଶ ଅନୁସାରେ ଅନେକ ପ୍ରକାରରେ ବର୍ଗୀକୃତ କରାଯାଇଥାଏ। ଏହା ସାଧାରଣତଃ ଅଧିକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏହାର ଭଲ ରାସାୟନିକ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ, ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି, ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା, ଭଲ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ, କ୍ଷୁଦ୍ର ଘର୍ଷଣ ଗୁଣାଙ୍କ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧ ହେତୁ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସିଲ୍ ପାଇଁ ଏକ ଆଦର୍ଶ ସାମଗ୍ରୀ।

SIC ସିଲ୍ ରିଙ୍ଗଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଥିର ରିଙ୍ଗ, ଗତିଶୀଳ ରିଙ୍ଗ, ଫ୍ଲାଟ୍ ରିଙ୍ଗ ଇତ୍ୟାଦିରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରିବ। ଗ୍ରାହକଙ୍କ ବିଶେଷ ଆବଶ୍ୟକତା ଅନୁଯାୟୀ SiC ସିଲିକନ୍ ବିଭିନ୍ନ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦରେ ତିଆରି କରାଯାଇପାରିବ, ଯେପରିକି ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ରୋଟାରୀ ରିଙ୍ଗ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ଥିର ସିଟ୍, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ବୁଶ୍, ଇତ୍ୟାଦି। ଏହାକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ସହିତ ମିଶ୍ରଣରେ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ଏବଂ ଏହାର ଘର୍ଷଣ ଗୁଣାଙ୍କ ଆଲୁମିନା ସେରାମିକ୍ ଏବଂ କଠିନ ମିଶ୍ରଣ ଅପେକ୍ଷା ଛୋଟ, ତେଣୁ ଏହାକୁ ଉଚ୍ଚ PV ମୂଲ୍ୟରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ, ବିଶେଷକରି ଦୃଢ଼ ଏସିଡ୍ ଏବଂ ଦୃଢ଼ କ୍ଷାର ଅବସ୍ଥାରେ।

SIC ର ହ୍ରାସିତ ଘର୍ଷଣ ହେଉଛି ଏହାକୁ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସିଲ୍‌ରେ ବ୍ୟବହାର କରିବାର ପ୍ରମୁଖ ଲାଭ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ତେଣୁ SIC ଅନ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ଅପେକ୍ଷା ଭଲ ଭାବରେ କ୍ଷୟ ଏବଂ ଛିଣ୍ଡିବା ସହ୍ୟ କରିପାରେ, ସିଲ୍‌ର ଜୀବନ ବୃଦ୍ଧି କରିଥାଏ। ଏହା ସହିତ, SIC ର ହ୍ରାସିତ ଘର୍ଷଣ ଲୁଚିବାର ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ। ଲୁଚିକାର ଅଭାବ ପ୍ରଦୂଷଣ ଏବଂ କ୍ଷୟ ହେବାର ସମ୍ଭାବନାକୁ ହ୍ରାସ କରେ, ଦକ୍ଷତା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ।

SIC ର ପିନ୍ଧିବା ପ୍ରତି ମଧ୍ୟ ଏକ ମହାନ ପ୍ରତିରୋଧକ ଶକ୍ତି ଅଛି। ଏହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ ଏହା ଖରାପ କିମ୍ବା ଭାଙ୍ଗି ନଯାଇ ନିରନ୍ତର ବ୍ୟବହାର ସହ୍ୟ କରିପାରିବ। ଏହା ଏହାକୁ ଉଚ୍ଚ ସ୍ତରର ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ଏବଂ ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱ ଦାବି କରୁଥିବା ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ସାମଗ୍ରୀ କରିଥାଏ।

ଏହାକୁ ପୁନଃଲାପ୍ ଏବଂ ପଲିସ୍ ମଧ୍ୟ କରାଯାଇପାରିବ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ଏକ ସିଲ୍ ଏହାର ଜୀବନକାଳ ମଧ୍ୟରେ ଅନେକ ଥର ପୁନଃନିର୍ମାଣ କରାଯାଇପାରିବ। ଏହା ସାଧାରଣତଃ ଅଧିକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଯେପରିକି ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସିଲ୍‌ରେ ଏହାର ଭଲ ରାସାୟନିକ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ, ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି, ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା, ଭଲ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ, କ୍ଷୁଦ୍ର ଘର୍ଷଣ ଗୁଣାଙ୍କ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧ ପାଇଁ।

ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସିଲ୍ ମୁହଁ ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କଲେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉନ୍ନତ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ସିଲ୍ ଜୀବନ ବୃଦ୍ଧି, ରକ୍ଷଣାବେକ୍ଷଣ ଖର୍ଚ୍ଚ କମ ଏବଂ ଟର୍ବାଇନ୍, କମ୍ପ୍ରେସର ଏବଂ ସେଣ୍ଟ୍ରିଫୁଗାଲ୍ ପମ୍ପ ଭଳି ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ଉପକରଣ ପାଇଁ କମ ଚାଳନ ଖର୍ଚ୍ଚ ପ୍ରଦାନ କରେ। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ କିପରି ନିର୍ମିତ ହୋଇଛି ତାହା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ଏହାର ଭିନ୍ନ ଗୁଣ ହୋଇପାରେ। ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ପରସ୍ପର ସହିତ ବାନ୍ଧି ରଖି ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ବନ୍ଧିତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଗଠିତ ହୁଏ।

ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ସାମଗ୍ରୀର ଅଧିକାଂଶ ଭୌତିକ ଏବଂ ତାପଜ ଗୁଣକୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରେ ନାହିଁ, ତଥାପି ଏହା ସାମଗ୍ରୀର ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ସୀମିତ କରେ। ସମସ୍ୟା ସୃଷ୍ଟି କରୁଥିବା ସବୁଠାରୁ ସାଧାରଣ ରାସାୟନିକ ପଦାର୍ଥଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି କାଷ୍ଟିକ୍ସ (ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉଚ୍ଚ pH ରାସାୟନିକ ପଦାର୍ଥ) ଏବଂ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଏସିଡ୍, ତେଣୁ ଏହି ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା-ବନ୍ଧିତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ବ୍ୟବହାର କରାଯିବା ଉଚିତ ନୁହେଁ।

ପ୍ରତିକ୍ରିୟା-ସିଣ୍ଟର୍ଡ୍ ଅନୁପ୍ରବେଶିତସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍। ଏପରି ସାମଗ୍ରୀରେ, ମୂଳ SIC ସାମଗ୍ରୀର ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକ ଧାତବ ସିଲିକନ୍ ପୋଡ଼ି ପ୍ରବେଶ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପୂରଣ ହୋଇଥାଏ, ଏହିପରି ଦ୍ୱିତୀୟ SiC ଦେଖାଯାଏ ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀଟି ଅସାଧାରଣ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ହାସଲ କରେ, ପରିଧାନ-ପ୍ରତିରୋଧୀ ହୋଇଯାଏ। ଏହାର ସର୍ବନିମ୍ନ ସଙ୍କୋଚନ ଯୋଗୁଁ, ଏହାକୁ ନିକଟ ସହନଶୀଳତା ସହିତ ବଡ଼ ଏବଂ ଜଟିଳ ଅଂଶ ଉତ୍ପାଦନରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ତଥାପି, ସିଲିକନ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ସର୍ବାଧିକ କାର୍ଯ୍ୟ ତାପମାତ୍ରାକୁ 1,350 °C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସୀମିତ କରେ, ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିରୋଧ ମଧ୍ୟ ପ୍ରାୟ pH 10 ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସୀମିତ। ଆକ୍ରମଣାତ୍ମକ କ୍ଷାରୀୟ ପରିବେଶରେ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ଏହି ସାମଗ୍ରୀକୁ ସୁପାରିଶ କରାଯାଏ ନାହିଁ।

ସିଣ୍ଟର୍ଡସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏକ ପୂର୍ବରୁ ସଙ୍କୁଚିତ ଅତି ସୂକ୍ଷ୍ମ SIC ଦାନାକୁ 2000 °C ତାପମାତ୍ରାରେ ସିଣ୍ଟର କରି ପ୍ରାପ୍ତ କରାଯାଏ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ସାମଗ୍ରୀର କଣାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଦୃଢ଼ ବନ୍ଧନ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ।
ପ୍ରଥମେ, ଜାଲି ଘନ ହୁଏ, ତା'ପରେ ପୋରୋସିଟି ହ୍ରାସ ପାଏ, ଏବଂ ଶେଷରେ ଶସ୍ୟ ମଧ୍ୟରେ ବନ୍ଧନ ସିଣ୍ଟର ହୁଏ। ଏହି ପ୍ରକାରର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଉତ୍ପାଦର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସଙ୍କୋଚନ ଘଟେ - ପ୍ରାୟ 20%।
SSIC ସିଲ୍ ରିଙ୍ଗ ସମସ୍ତ ରାସାୟନିକ ପଦାର୍ଥ ପ୍ରତି ପ୍ରତିରୋଧୀ। ଏହାର ଗଠନରେ କୌଣସି ଧାତବ ସିଲିକନ୍ ନଥିବାରୁ, ଏହାର ଶକ୍ତିକୁ ପ୍ରଭାବିତ ନକରି ଏହାକୁ 1600C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତାପମାତ୍ରାରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।