উপাদান

সিলিকন কার্বাইড (SiC) কার্বোরান্ডাম নামেও পরিচিত, যা কোয়ার্টজ বালি, পেট্রোলিয়াম কোক (বা কয়লা কোক), কাঠের চিপস (যা সবুজ সিলিকন কার্বাইড উৎপাদনের সময় যোগ করতে হয়) ইত্যাদি থেকে তৈরি হয়। প্রকৃতিতে তুঁত গাছেও সিলিকন কার্বাইডের একটি বিরল খনিজ রয়েছে। সমসাময়িক C, N, B এবং অন্যান্য নন-অক্সাইড উচ্চ প্রযুক্তির রিফ্র্যাক্টরি কাঁচামালের মধ্যে, সিলিকন কার্বাইড সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত এবং সাশ্রয়ী উপাদানগুলির মধ্যে একটি, যাকে সোনার ইস্পাত বালি বা রিফ্র্যাক্টরি বালি বলা যেতে পারে। বর্তমানে, চীনের শিল্প উৎপাদনে সিলিকন কার্বাইডকে কালো সিলিকন কার্বাইড এবং সবুজ সিলিকন কার্বাইডে বিভক্ত করা হয়েছে, উভয়ই ষড়ভুজাকার স্ফটিক যার অনুপাত ৩.২০ ~ ৩.২৫ এবং মাইক্রোহার্ডনেস ২৮৪০ ~ ৩৩২০ কেজি/মি²।

বিভিন্ন প্রয়োগ পরিবেশ অনুসারে সিলিকন কার্বাইড পণ্যগুলিকে নানা প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। এটি সাধারণত যান্ত্রিক কাজে বেশি ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকন কার্বাইড মেকানিক্যাল সিলের জন্য একটি আদর্শ উপাদান, কারণ এর ভালো রাসায়নিক ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ শক্তি, উচ্চ কাঠিন্য, ভালো ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম ঘর্ষণ সহগ এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

এসআইসি সিল রিংগুলিকে স্থির রিং, চলমান রিং, সমতল রিং ইত্যাদিতে ভাগ করা যায়। গ্রাহকদের বিশেষ চাহিদা অনুযায়ী, এসআইসি সিলিকন থেকে বিভিন্ন কার্বাইড পণ্য তৈরি করা যায়, যেমন সিলিকন কার্বাইড রোটারি রিং, সিলিকন কার্বাইড স্টেশনারি সিট, সিলিকন কার্বাইড বুশ ইত্যাদি। এটি গ্রাফাইট উপাদানের সাথেও ব্যবহার করা যায় এবং এর ঘর্ষণ সহগ অ্যালুমিনা সিরামিক ও হার্ড অ্যালয়ের চেয়ে কম, তাই এটি উচ্চ পিভি মানে, বিশেষ করে তীব্র অ্যাসিড এবং তীব্র ক্ষারের পরিবেশে ব্যবহার করা যেতে পারে।

মেকানিক্যাল সিলে এসআইসি ব্যবহারের অন্যতম প্রধান সুবিধা হলো এর কম ঘর্ষণ। তাই এসআইসি অন্যান্য উপাদানের তুলনায় ক্ষয়ক্ষতি ভালোভাবে প্রতিরোধ করতে পারে, যা সিলের আয়ু বাড়িয়ে দেয়। এছাড়াও, এসআইসি-র কম ঘর্ষণ লুব্রিকেশনের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে। লুব্রিকেশনের অভাব দূষণ এবং ক্ষয়ের সম্ভাবনা কমিয়ে দেয়, ফলে কার্যকারিতা এবং নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি পায়।

এসআইসি-এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতাও অনেক বেশি। এর মানে হলো, এটি নষ্ট না হয়ে বা ভেঙে না গিয়ে অবিরাম ব্যবহার সহ্য করতে পারে। এই কারণে, যেসব কাজে উচ্চ মাত্রার নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থায়িত্বের প্রয়োজন হয়, সেগুলোর জন্য এটি একটি আদর্শ উপাদান।

একে পুনরায় ঘষে ও পালিশ করা যায়, ফলে একটি সিলকে তার জীবনকালে একাধিকবার সংস্কার করা সম্ভব। এর ভালো রাসায়নিক ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ শক্তি, উচ্চ কাঠিন্য, ভালো ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম ঘর্ষণ সহগ এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের কারণে এটি সাধারণত যান্ত্রিক কাজে, যেমন মেকানিক্যাল সিল-এ বেশি ব্যবহৃত হয়।

মেকানিক্যাল সিলের পৃষ্ঠতলে ব্যবহৃত হলে, সিলিকন কার্বাইড টারবাইন, কম্প্রেসার এবং সেন্ট্রিফিউগাল পাম্পের মতো ঘূর্ণায়মান যন্ত্রপাতির উন্নত কর্মক্ষমতা, বর্ধিত সিলের আয়ু, কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ এবং কম পরিচালন ব্যয়ের নিশ্চয়তা দেয়। সিলিকন কার্বাইডের বৈশিষ্ট্য বিভিন্ন হতে পারে, যা এর উৎপাদন পদ্ধতির উপর নির্ভর করে। একটি বিক্রিয়া প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সিলিকন কার্বাইডের কণাগুলোকে একে অপরের সাথে সংযুক্ত করে রিঅ্যাকশন বন্ডেড সিলিকন কার্বাইড তৈরি করা হয়।

এই প্রক্রিয়াটি উপাদানটির বেশিরভাগ ভৌত এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্যকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে না, তবে এটি উপাদানটির রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা সীমিত করে। সবচেয়ে সাধারণ যে রাসায়নিকগুলো সমস্যা সৃষ্টি করে সেগুলো হলো কস্টিক (এবং অন্যান্য উচ্চ pH যুক্ত রাসায়নিক) এবং তীব্র অ্যাসিড, এবং তাই এই ধরনের প্রয়োগের ক্ষেত্রে রিঅ্যাকশন-বন্ডেড সিলিকন কার্বাইড ব্যবহার করা উচিত নয়।

বিক্রিয়া-সিন্টারড অনুপ্রবেশসিলিকন কার্বাইড। এই ধরনের উপাদানে, অনুপ্রবেশ প্রক্রিয়ায় ধাতব সিলিকন পুড়িয়ে ফেলার মাধ্যমে মূল এসআইসি (SIC) উপাদানের ছিদ্রগুলি পূর্ণ হয়ে যায়, ফলে গৌণ এসআইসি (SiC) তৈরি হয় এবং উপাদানটি অসাধারণ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অর্জন করে ক্ষয়-প্রতিরোধী হয়ে ওঠে। এর ন্যূনতম সংকোচনের কারণে, এটি সূক্ষ্ম সহনশীলতাযুক্ত বড় এবং জটিল যন্ত্রাংশ তৈরিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। তবে, সিলিকনের পরিমাণ সর্বোচ্চ কার্যক্ষম তাপমাত্রা ১,৩৫০ °C-এ সীমাবদ্ধ করে এবং এর রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতাও প্রায় পিএইচ (pH) ১০ পর্যন্ত সীমিত থাকে। আক্রমণাত্মক ক্ষারীয় পরিবেশে এই উপাদানটি ব্যবহারের সুপারিশ করা হয় না।

সিন্টারডউপাদানটির কণাগুলোর মধ্যে শক্তিশালী বন্ধন তৈরির জন্য, আগে থেকে সংকুচিত অত্যন্ত সূক্ষ্ম এসআইসি (SIC) দানাকে ২০০০ °C তাপমাত্রায় সিন্টারিং করে সিলিকন কার্বাইড পাওয়া যায়।
প্রথমে জালিকাটি পুরু হয়, তারপর সচ্ছিদ্রতা কমে যায় এবং অবশেষে কণাগুলোর মধ্যকার বন্ধনগুলো ভেঙে যায়। এই ধরনের প্রক্রিয়াকরণে উৎপাদিত পণ্যের প্রায় ২০% উল্লেখযোগ্য সংকোচন ঘটে।
এসএসআইসি সীল রিং এটি সকল রাসায়নিকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী। এর গঠনে কোনো ধাতব সিলিকন না থাকায়, এর শক্তি অক্ষুণ্ণ রেখে এটিকে ১৬০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রায় ব্যবহার করা যায়।