গবেষকরা সিরামিক থার্মাল শক প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার পদ্ধতি তৈরি করেন

আপনি যদি আপনার প্রিয় সিরামিক বেকিং থালাটি রেফ্রিজারেটর থেকে সাবধানতার সাথে বের করে প্রিহিটেড ওভেনের মধ্যে রাখেন, তাহলে আপনি কী করবেন?ঠিক যেমন তুমি করোএই হতাশাজনক দৃশ্যপট সিরামিকের তাপীয় শকের ধ্বংসাত্মক শক্তিকে নিখুঁতভাবে চিত্রিত করে।

বহু শতাব্দী ধরে, সিরামিকগুলি তাদের নান্দনিক আবেদন, অনন্য টেক্সচার এবং ঐতিহাসিক গুরুত্বের জন্য প্রশংসিত হয়েছে।সিরামিক পণ্যগুলি আমাদের জীবনের প্রায় প্রতিটি ক্ষেত্রে ছড়িয়ে পড়েযাইহোক, তাদের অন্তর্নিহিত ভঙ্গুরতা একটি স্থায়ী চ্যালেঞ্জ হিসাবে রয়ে গেছে, তাপীয় শক তাদের স্থায়িত্ব এবং সুরক্ষার জন্য একটি অদৃশ্য হুমকি হিসাবে কাজ করে।

অধ্যায় ১ঃ তাপীয় শক - সেরামিকের নীরব হত্যাকারী

1.১ তাপীয় শকের সংজ্ঞা এবং প্রভাব

তাপীয় শক হ'ল তাপমাত্রার হঠাৎ পরিবর্তনের কারণে সিরামিক উপকরণগুলিতে উত্পন্ন চাপকে বোঝায়। এই চাপটি উপাদানটির অভ্যন্তরে অসম প্রসারণ বা সংকোচনের কারণে উদ্ভূত হয়।যখন চাপ সিরামিকের সহনশীলতার সীমা অতিক্রম করে, ফাটল বা সম্পূর্ণ ভাঙ্গন ঘটে।

এর পরিণতিগুলি সামান্য নান্দনিক ক্ষতি থেকে সম্পূর্ণ ব্যর্থতা পর্যন্ত বিস্তৃত। সাধারণ দৃশ্যকল্পগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• একটি ঠান্ডা কাপ মধ্যে গরম কফি pouring যখন cracking
• একটি হিমায়িত ক্যাসেরোল থালা একটি গরম চুলায় স্থাপন করার সময় ভাঙ্গন
• শীতকালে অভ্যন্তরীণ এবং বহিরঙ্গন পরিবেশে সিরামিক প্ল্যান্টার সরানোর সময় ফাটল

1.২ সেরামিকের অনন্য দুর্বলতা

ধাতু, প্লাস্টিক বা কাঠের তুলনায় সিরামিক তাদের অন্তর্নিহিত উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে তাপীয় শক প্রতিরোধের জন্য দুর্বলতা প্রদর্শন করে।সিরামিকগুলির প্লাস্টিক বিকৃতির ক্ষমতা নেই - তারা চাপের অধীনে বাঁকানোর পরিবর্তে ভাঙ্গা হয়অতিরিক্তভাবে, তাদের তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপ প্রসারণ সহগগুলি তাপমাত্রা ওঠানামা চলাকালীন অভ্যন্তরীণ চাপের জন্য তাদের আরও সংবেদনশীল করে তোলে।

অধ্যায় ২: তাপীয় শক এর যান্ত্রিকতা

2.১ তাপীয় সম্প্রসারণঃ মূল কারণ

গরম করার সময়, ক্রমবর্ধমান পরমাণু কম্পন সিরামিক উপকরণগুলি প্রসারিত করে। প্রসারণের ডিগ্রি উপাদানটির তাপীয় প্রসারণ সহগের উপর নির্ভর করে। অভিন্ন গরম কোনও অভ্যন্তরীণ চাপ তৈরি করে না,কিন্তু অসম উত্তাপের ফলে পার্থক্য প্রসারিত হয় এবং এর ফলে চাপ হয়।

2.২ অভ্যন্তরীণ চাপঃ লুকানো বিপদ

অভ্যন্তরীণ চাপ উপাদানটির ভিতরে একটি রোলিং স্প্রিংয়ের মতো কাজ করে। যখন সিরামিকের শক্তি সীমা অতিক্রম করে, এই সঞ্চিত শক্তি ফাটল হিসাবে মুক্তি পায়।তাই তাপীয় শক প্রতিরোধের উন্নতির জন্য অভ্যন্তরীণ চাপ পরিচালনা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ.

2.3 শীতল করার চ্যালেঞ্জ

ঠান্ডা হওয়াই বিপরীত চ্যালেঞ্জ - সম্প্রসারণের পরিবর্তে সংকোচন। দ্রুত বা অসম ঠান্ডা একইভাবে ধ্বংসাত্মক অভ্যন্তরীণ চাপ সৃষ্টি করে যা ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করতে পারে।

অধ্যায় ৩ঃ তাপীয় শক প্রতিরোধের উপর প্রভাব ফেলা মূল কারণসমূহ

3.১ উপাদান গঠন

কিছু সিরামিক যেমন স্পডুমেন, কর্ডিয়ারিট, মালাইট, টালক, এবং জিরকনিয়াম সিলিক্যাট স্বাভাবিকভাবেই কম তাপীয় প্রসার সহগ প্রদর্শন করে,ওভেনওয়্যার এবং মাইক্রোওয়েভ-নিরাপদ পণ্যগুলির জন্য "তাপীয় শক প্রতিরোধী" উপাদান হিসাবে তাদের বাণিজ্যিকভাবে মূল্যবান করে তোলে.

3.২ মাইক্রোস্ট্রাকচার

মাইক্রো ক্র্যাকযুক্ত পোরাস, গ্রানুলার কাঠামো প্রকৃতপক্ষে তাপীয় চাপ শোষণ এবং ছড়িয়ে দেওয়ার মাধ্যমে তাপীয় শক প্রতিরোধের উন্নতি করতে পারে।অনেক ঐতিহ্যবাহী জামা-কাপড় এই নীতির প্রমাণ তাদের ইচ্ছাকৃতভাবে পোরাস নির্মাণের মাধ্যমে.

3.3 ফায়ারিং তাপমাত্রা

উচ্চতর গরম তাপমাত্রা ঘনত্ব এবং শক্তি বৃদ্ধি করে কিন্তু ভঙ্গুরতাও বৃদ্ধি করে।শক্তি এবং তাপ শক প্রতিরোধের মধ্যে সর্বোত্তম ভারসাম্য খুঁজে পেতে প্রায়ই সামান্য কম ফায়ারিং তাপমাত্রা জড়িত.

3.4 প্রোডাক্ট ডিজাইন

ঘন, অনিয়মিত আকৃতির বস্তুর তুলনায় মসৃণ পৃষ্ঠের সাথে অভিন্ন, পাতলা দেয়ালের নকশা চাপের ঘনত্বকে আরও ভালভাবে প্রতিরোধ করে।

3.5 গ্লেজ সামঞ্জস্য

গ্লাসগুলি সিরামিক দেহের তাপীয় প্রসারণ বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে মিলে যেতে হবে।অসঙ্গতিগুলি হয় ফাটল সৃষ্টি করতে পারে (যখন গ্লাস আরও সংকোচন হয়) বা তাপীয় শক প্রতিরোধের হ্রাস (যখন গ্লাস কম সংকোচন হয়).

3.6 কোয়ার্টজ সামগ্রী

কোয়ার্টজ উচ্চ তাপমাত্রায় স্ফটিকীয় পর্যায়ে রূপান্তরের সময় নাটকীয় ভলিউম পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়, উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এর উপস্থিতি সমস্যাযুক্ত করে তোলে।

অধ্যায় ৪ঃ সাধারণ ব্যর্থতার পদ্ধতি

4.১ বিপর্যয়কর ভাঙ্গন

ঘন সিরামিক অত্যন্ত তাপীয় শক অধীনে বিস্ফোরকভাবে ভেঙে যেতে পারে।

4.২ ক্র্যাকিং

দৃশ্যমান বা মাইক্রোস্কোপিক ফাটল উপাদান ক্ষতি এবং কম সেবা জীবন ইঙ্গিত।

4.৩ লুকানো ক্ষতি

শব্দের পরীক্ষা (ট্যাপ করার সময় নিস্তেজ শব্দ শুনতে) ভূগর্ভস্থ ফাটল প্রকাশ করতে পারে।

4.4 ক্লান্তি ব্যর্থতা

পুনরাবৃত্তি তাপীয় চক্র ধীরে ধীরে ক্রমবর্ধমান ক্ষতির মাধ্যমে কর্মক্ষমতা হ্রাস করে।

4.5 অসামত্রিক কর্মক্ষমতা

কিছু সিরামিক দ্রুত উত্তাপের প্রতিরোধ করতে পারে তবে গ্লাস-দেহের অসঙ্গতির কারণে দ্রুত শীতল হওয়ার সময় ব্যর্থ হয়।

অধ্যায় ৫ঃ উন্নতির কৌশল

5.১ উপাদান নির্বাচন

স্পডুমেন বা কর্ডিয়ারিটের মতো কম প্রসারিত উপকরণ বেছে নেওয়া স্বতন্ত্র সুবিধা প্রদান করে।

5.২ মাইক্রো স্ট্রাকচারাল ইঞ্জিনিয়ারিং

নিয়ন্ত্রিত পোরোসিটি প্রবর্তন করে স্ট্রেস-মুক্তির পথ তৈরি হয়।

5.3 ফায়ার অপ্টিমাইজেশন

সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ভারসাম্য শক্তি এবং তাপীয় শক প্রতিরোধের।

5.৪ ডিজাইন অপ্টিমাইজেশান

চিন্তাশীল পণ্য জ্যামিতির মাধ্যমে স্ট্রেস কনসেন্ট্রেটর এড়ানো।

5.5 গ্লেজ মেলে

গ্লাস এবং শরীরের মধ্যে তাপীয় সম্প্রসারণ সামঞ্জস্য নিশ্চিত করা।

5.6 কোয়ার্টজ ব্যবস্থাপনা

উচ্চ তাপমাত্রা অ্যাপ্লিকেশনে বিনামূল্যে কোয়ার্টজ সামগ্রী হ্রাস করা।

অধ্যায় ৬ঃ পরীক্ষার পদ্ধতি

6.১ তাপীয় সাইক্লিং পরীক্ষা

ফুটন্ত পানি এবং বরফ জলের স্নানের মধ্যে অল্টারনেটিং বাস্তব বিশ্বের অবস্থার অনুকরণ করে এবং দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব মূল্যায়ন করে।

6.২ তীব্র তাপীয় শক পরীক্ষা

নমুনাগুলিকে আকস্মিক তাপমাত্রা চরম (উদাহরণস্বরূপ, বরফ জলের জন্য 150 °C) এর সাপেক্ষে কার্যকারিতা সীমা নির্ধারণ করা হয়।

অধ্যায় ৭: কেস স্টাডিজ

7.১ তাপ প্রতিরোধী বেকওয়্যার উন্নয়ন

এক নির্মাতার সফলভাবে তাপ শক প্রতিরোধী বেকওয়্যার উন্নত দ্বারাঃ

• স্পডুমেন সিরামিক উপাদান নির্বাচন
• ইঞ্জিনিয়ারিং নিয়ন্ত্রিত porosity
• গ্লাসের প্রসারণের বৈশিষ্ট্যগুলি মিলিয়ে
• প্রাচীরের বেধ এবং পৃষ্ঠতল সমাপ্তি অপ্টিমাইজ করা

7.২ শিল্প সিরামিক উপাদান উন্নতি

একটি প্রস্তুতকারকের উচ্চ তাপমাত্রা শিল্প উপাদানগুলিতে তাপীয় শক ব্যর্থতা মোকাবেলা করেঃ

• মালাইট সিরামিকের দিকে পরিবর্তন
• ফায়ারিং তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করা
• ফ্রি কোয়ার্টজ সামগ্রী হ্রাস

অধ্যায় ৮ঃ উপসংহার

সিরামিকের তাপীয় ধাক্কা বোঝা এবং মোকাবেলা করার জন্য উপাদান বিজ্ঞান, উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং পণ্য নকশা সম্পর্কে ব্যাপক জ্ঞান প্রয়োজন।ক্ষুদ্র কাঠামোগত নিয়ন্ত্রণ, এবং নকশা অপ্টিমাইজেশান, সিরামিক তাপ শক প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্য উন্নতি অর্জন করতে পারেন।

ভবিষ্যতের দিকনির্দেশনা

• অতি-নিম্ন প্রসারণ সহগ সহ নতুন সিরামিক উপাদান
• যথার্থ মাইক্রোস্ট্রাকচার ইঞ্জিনিয়ারিং
• সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট
• এমবেডেড সেন্সর সহ স্মার্ট সিরামিক

সিরামিক কেবলমাত্র কার্যকরী বস্তু নয় বরং মানুষের উদ্ভাবনশীলতার একটি স্ফটিক।বিভিন্ন ক্ষেত্রে সিরামিক অ্যাপ্লিকেশন সম্প্রসারণ.

সংযোজনঃ সাধারণ উপকরণগুলির তাপীয় প্রসারণ সহগ