सिरेमिक सामग्री के गुण, प्रकार, उपयोग, विशेषता

सिरेमिक सामग्री वे अकार्बनिक ठोस, धातु या अन्यथा से बने होते हैं, जो गर्मी के अधीन हैं। इसका आधार आमतौर पर मिट्टी है, लेकिन विभिन्न रचनाओं के साथ विभिन्न प्रकार हैं.

सामान्य मिट्टी एक सिरेमिक पेस्ट है। इसके अलावा लाल मिट्टी एक प्रकार की सिरेमिक सामग्री है जिसमें इसके घटकों के बीच एल्यूमीनियम सिलिकेट्स होते हैं। ये सामग्री क्रिस्टलीय और / या विटेरस चरणों के मिश्रण से बनती हैं.

यदि वे एक ही क्रिस्टल के साथ गठित होते हैं, तो वे मोनोफैसिक हैं। जब वे कई क्रिस्टल द्वारा गठित किए जाते हैं, तो वे पॉलीक्रिस्टलाइन होते हैं.

सिरेमिक सामग्री की क्रिस्टलीय संरचना आयनों के विद्युत आवेश के मूल्य और पिंजरों और आयनों के सापेक्ष आकार पर निर्भर करती है.

केंद्रीय उद्धरण की सीमा वाले आयनों की संख्या जितनी अधिक होगी, परिणामी ठोस उतनी ही अधिक स्थिर होगी.

सिरेमिक सामग्री को घने ठोस, फाइबर, ठीक पाउडर या फिल्म के रूप में पाया जा सकता है.

मिट्टी के बर्तनों की उत्पत्ति ग्रीक शब्द में पाई जाती है keramikos, जिसका अर्थ "बात जली" है.

अभियोग

सिरेमिक सामग्री का प्रसंस्करण उस सामग्री के प्रकार पर निर्भर करता है जिसे प्राप्त करने का इरादा है। हालांकि, सिरेमिक सामग्री का उत्पादन करने के लिए आमतौर पर निम्नलिखित प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है:

1- कच्चे माल का मिश्रण और पीस

यह वह प्रक्रिया है जिसमें कच्चे माल एकजुट होते हैं और उनके आकार और वितरण को समरूप बनाने का प्रयास किया जाता है.

२- संधान

इस चरण में कच्चे माल के साथ प्राप्त द्रव्यमान को आकार और स्थिरता दी जाती है। इस तरह मिश्रण का घनत्व बढ़ जाता है, इसके यांत्रिक गुणों में सुधार होता है.

3- मोल्डिंग

यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा किसी वास्तविक वस्तु का प्रतिनिधित्व या चित्र (तीसरे आयाम में) बनाया जाता है। आमतौर पर इनमें से एक प्रक्रिया को पूरा करने के लिए:

दबाव

कच्चे माल को एक डाई के अंदर दबाया जाता है। ड्राई प्रेस का उपयोग अक्सर दुर्दम्य उत्पादों और इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक घटकों को बनाने के लिए किया जाता है। यह तकनीक कई टुकड़ों को जल्दी से निर्माण करने की अनुमति देती है.

बारबोनाइट में मोल्डिंग

यह एक ऐसी तकनीक है जो त्रुटियों या विकृतियों के बिना सैकड़ों बार एक ही रूप का उत्पादन करने की अनुमति देती है.

बाहर निकालना

यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके दौरान सामग्री को एक डाई के माध्यम से धकेल दिया जाता है या निकाला जाता है। इसका उपयोग स्पष्ट और निश्चित क्रॉस सेक्शन वाली वस्तुओं को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है.

4- सूखना

यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो पानी के वाष्पीकरण और उस टुकड़े में पैदा होने वाले संकुचन को नियंत्रित करने में शामिल है.

यह प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण चरण है क्योंकि यह उस टुकड़े पर निर्भर करता है जो अपने रूप को बनाए रखता है.

5- खाना बनाना

इस चरण से आपको "स्पंज केक" मिलता है। इस प्रक्रिया में मिट्टी की रासायनिक संरचना को बदल दिया जाता है ताकि यह पानी के लिए नाजुक लेकिन झरझरा हो.

इस चरण में 600 reachedC के तापमान तक पहुंचने तक गर्मी धीरे-धीरे बढ़नी चाहिए। इसके बाद पहला चरण यह है कि सजावट तब की जाती है, जब वे बनाना चाहते हैं.

यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि विकृतियों से बचने के लिए टुकड़ों को ओवन के अंदर अलग किया जाए.

गुण

यद्यपि इन सामग्रियों के गुण उनकी संरचना पर काफी हद तक निर्भर करते हैं, वे आम तौर पर निम्नलिखित गुणों को साझा करते हैं:

• क्रिस्टल संरचना हालांकि, ऐसी सामग्रियां भी हैं जिनके पास यह संरचना नहीं है या केवल कुछ क्षेत्रों में ही है.
• उनके पास 2g / cm3 का अनुमानित घनत्व है.
• यह बिजली और गर्मी के इन्सुलेट गुणों के साथ सामग्रियों से संबंधित है.
• उनके पास विस्तार का कम गुणांक है.
• उनके पास एक उच्च पिघलने बिंदु है.
• वे आम तौर पर जलरोधक होते हैं.
• हम दहनशील या ऑक्सीकरण योग्य नहीं हैं.
• वे एक ही समय में कठोर, लेकिन नाजुक और हल्के होते हैं.
• वे संपीड़न, पहनने और जंग के प्रतिरोधी हैं.
• उनके पास शीतदंश है, या बिना तापमान के कम तापमान का सामना करने की क्षमता है.
• उनमें रासायनिक स्थिरता है.
• उन्हें एक निश्चित छिद्र की आवश्यकता होती है.

वर्गीकरण

1- लाल मिट्टी का बर्तन

यह मिट्टी का सबसे प्रचुर प्रकार है। इसमें एक लाल रंग होता है जो लोहे के ऑक्साइड की उपस्थिति के कारण होता है.

जब पकाया जाता है, तो यह एलुमिनेट और सिलिकेट से बना होता है। यह सब से कम से कम संसाधित है। यदि यह टूटता है, तो परिणाम एक लाल रंग की पृथ्वी है। यह गैसों, तरल पदार्थों और वसा के लिए पारगम्य है.

इस मिट्टी का उपयोग आमतौर पर ईंटों और फर्श के लिए किया जाता है। इसका खाना पकाने का तापमान 700 से 1000 डिग्री सेल्सियस तक होता है, और एक दमदार क्रॉकरी प्राप्त करने के लिए टिन ऑक्साइड से ढंका जा सकता है। इतालवी और अंग्रेजी टाइलें विभिन्न प्रकार की मिट्टी के साथ बनाई जाती हैं.

2- सफेद चीनी मिट्टी

यह एक शुद्ध सामग्री है, यही कारण है कि उनके पास धब्बे नहीं हैं। इसकी ग्रैन्युलोमेट्री अधिक नियंत्रित होती है और आमतौर पर इसकी अभेद्यता बढ़ाने के लिए बाहरी चेहरे पर चमकती है.

इसका उपयोग सेनेटरी वेयर और टेबलवेयर के निर्माण में किया जाता है। इस समूह में दर्ज करें:

चीनी मिट्टी के बरतन

यह एक ऐसी सामग्री है जिसे काओलिन से बनाया जाता है, एक प्रकार की बहुत ही शुद्ध मिट्टी जिसे फेल्डस्पार और क्वार्ट्ज या चकमक में मिलाया जाता है।.

इस सामग्री का खाना पकाने दो चरणों में किया जाता है: पहले चरण में इसे 1000 या 1300 डिग्री सेल्सियस पर पकाया जाता है; और दूसरे चरण में 1800 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है.

पोर्सलेन नरम या कठोर हो सकते हैं। नरम के मामले में, खाना पकाने के पहले चरण में 1000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है.

फिर इसे तामचीनी लगाने के लिए ओवन से निकाल दिया जाता है। और फिर यह दूसरे चरण के लिए ओवन में वापस चला जाता है जहां 1250 डिग्री सेल्सियस का न्यूनतम तापमान लागू होता है.

हार्ड पोर्सलेन के मामले में, दूसरा खाना पकाने का चरण उच्च तापमान पर किया जाता है: 1400 ° C या अधिक.

और मामले में यह सजाने जा रहा है, सजावट परिभाषित है और ओवन में जाती है, लेकिन इस बार 800 डिग्री सेल्सियस पर.

इस उद्योग में व्यावसायिक उपयोग की वस्तुओं (उदाहरण के लिए, टेबलवेयर), या अधिक विशिष्ट उपयोग की वस्तुओं (ट्रांसफार्मर में इन्सुलेटर के रूप में) के लिए कई उपयोग हैं।.

3- आग रोक

यह एक ऐसी सामग्री है जो बहुत अधिक तापमान (3000 डिग्री सेल्सियस तक) बिना किसी विकृति के सामना कर सकती है। वे ऐसे क्लोन हैं जिनमें एल्यूमीनियम ऑक्साइड, बेरिलियम, थोरियम और ज़िरकोनियम के बड़े अनुपात हैं.

उन्हें 1300 और 1600 डिग्री सेल्सियस के बीच पकाया जाता है, और दोष, दरारें या आंतरिक तनाव से बचने के लिए उत्तरोत्तर ठंडा किया जाना चाहिए.

यूरोपीय मानक DIN 51060 / ISO / R 836 बताता है कि एक सामग्री दुर्दम्य है अगर यह 1500 डिग्री सेल्सियस के न्यूनतम तापमान के साथ नरम हो जाती है.

ईंट इस प्रकार की सामग्री का एक उदाहरण है, जिसका उपयोग ओवन के निर्माण के लिए किया जा रहा है.

4- चश्मा

ग्लास सिलिकॉन बेस के साथ तरल पदार्थ होते हैं, जो ठंडा होने पर विभिन्न रूपों के साथ जम जाते हैं.

ग्लास के प्रकार के अनुसार अलग-अलग फ्लक्स को सिलिकॉन बेस में जोड़ा जाता है, जिसे निर्माण किया जाना है। ये पदार्थ गलनांक को कम करते हैं.

5- सीमेंट

यह चूना पत्थर और जमीन के कैल्शियम से बना एक पदार्थ है, जो एक बार तरल (अधिमानतः पानी) के साथ मिश्रित हो जाता है, और खड़े होने की अनुमति देता है। गीले रहते हुए, इसे वांछित आकार में ढाला जा सकता है.

6- गर्भपात

वे अत्यंत कठोर कणों के साथ खनिज होते हैं और उनके घटकों के बीच में एल्यूमीनियम ऑक्साइड और हीरे का पेस्ट होता है.

विशेष सिरेमिक सामग्री

सिरेमिक सामग्री कठिन और कठोर हैं, लेकिन वे नाजुक भी हैं, इसलिए उन्होंने शीसे रेशा या प्लास्टिक बहुलक के मैट्रिक्स के साथ संकर या मिश्रित सामग्री विकसित की है.

इन संकरों को विकसित करने के लिए सिरेमिक सामग्री का उपयोग किया जा सकता है। ये सिलिकॉन डाइऑक्साइड, एल्यूमीनियम ऑक्साइड और कुछ धातुओं जैसे कोबाल्ट, क्रोमियम और लोहे से बने पदार्थ हैं.

इन संकरों के विस्तार में दो तकनीकों का उपयोग किया जाता है:

संश्लेषित किया गया

यह तकनीक है जिसमें धातु पाउडर को कॉम्पैक्ट किया जाता है.

फ्रिट

इस तकनीक के साथ एक इलेक्ट्रिक ओवन में सिरेमिक सामग्री के साथ धातु पाउडर को संपीड़ित करके मिश्र धातु प्राप्त की जाती है.

इस श्रेणी में तथाकथित मिश्रित मैट्रिक्स सिरेमिक (सीएमसी) आते हैं। इनमें से सूचीबद्ध किया जा सकता है:

- carbides

जैसे टंगस्टन, टाइटेनियम, सिलिकॉन, क्रोमियम, बोरॉन या कार्बन-प्रबलित सिलिकॉन कार्बाइड.

- nitrides

जैसे सिलिकॉन, टाइटेनियम, सिरेमिक ऑक्सिनिट्राइड या सियालोन.

- सिरेमिक ऑक्साइड 

एल्यूमिना और जिरकोनिया की तरह.

- electroceramics

वे विद्युत या चुंबकीय गुणों के साथ सिरेमिक सामग्री हैं.

सिरेमिक सामग्री के 4 मुख्य उपयोग

1- एयरोस्पेस उद्योग में

इस क्षेत्र में, उच्च तापमान और यांत्रिक आवश्यकताओं के प्रतिरोध के साथ हल्के घटकों की आवश्यकता होती है.

2- बायोमेडिसिन में

इस क्षेत्र में वे हड्डियों, दांतों, प्रत्यारोपण आदि की तैयारी के लिए उपयोगी होते हैं।.

3- इलेक्ट्रॉनिक्स में

जहां इन सामग्रियों का उपयोग लेजर एम्पलीफायरों, फाइबर ऑप्टिक्स, कैपेसिटर, लेंस, इन्सुलेटर, आदि के निर्माण के लिए किया जाता है.

4- ऊर्जा उद्योग में

यह वह जगह है जहां सिरेमिक सामग्री का परिणाम परमाणु ईंधन घटकों में हो सकता है, उदाहरण के लिए.

7 सबसे उत्कृष्ट सिरेमिक सामग्री

1- एल्यूमिना (Al2O3)

इसका उपयोग पिघली हुई धातु को रखने के लिए किया जाता है.

2- एल्यूमीनियम नाइट्राइड (एआईएन)

यह एकीकृत सर्किट के लिए एक सामग्री के रूप में और AI203 के विकल्प के रूप में उपयोग किया जाता है.

3- बोरान कार्बाइड (B4C)

इसका उपयोग परमाणु परिरक्षण के निर्माण के लिए किया जाता है.

4- सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)

यह ऑक्सीकरण के प्रतिरोध के लिए, धातुओं को कोट करने के लिए उपयोग किया जाता है.

5- सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4)

उनका उपयोग मोटर वाहन इंजन और गैस टर्बाइन के घटकों के निर्माण में किया जाता है.

6- टाइटेनियम बोराइड (TiB2)

यह कवच के निर्माण में भी भाग लेता है.

7- यूरेनिया (UO2)

परमाणु रिएक्टरों के लिए ईंधन के रूप में कार्य करता है.

संदर्भ

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