ক্রোমিয়াম কার্বাইড হল একটি সিরামিক যৌগ যা বিভিন্ন রাসায়নিক সংমিশ্রণে বিদ্যমান: Cr3 C2, Cr7 C3 এবং Cr23 C6। আদর্শ অবস্থার অধীনে, এটি ধূসর পদার্থ হিসাবে বিদ্যমান। ক্রোমিয়াম একটি খুব শক্ত এবং জারা প্রতিরোধী ধাতু। এটি শিখা প্রতিরোধীও, যার মানে উচ্চ তাপমাত্রায়ও এটি শক্তিশালী থাকে।
ক্রোমিয়ামের এই বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে ধাতব সংকর ধাতুতে একটি সংযোজন হিসাবে উপযোগী করে তোলে। যখন কার্বাইড স্ফটিকগুলি উপাদানের পৃষ্ঠে একত্রিত হয়, তখন এটি পরিধান প্রতিরোধের এবং জারা প্রতিরোধের উন্নতি করে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় এই বৈশিষ্ট্যগুলিকে ধরে রাখে। এই উদ্দেশ্যে সবচেয়ে জটিল এবং সর্বাধিক ব্যবহৃত যৌগ হল Cr3 C2।
সম্পর্কিত খনিজগুলির মধ্যে রয়েছে টংবাইট এবং আইসোভাইট (Cr, Fe) 23 C6, উভয়ই অত্যন্ত বিরল। আরেকটি সমৃদ্ধ কার্বাইড খনিজ হল ইয়ারলংটাইট Cr4 Fe4 NiC4।
ক্রোমিয়াম বৈশিষ্ট্য
আছেকার্বাইডের জন্য তিনটি ভিন্ন স্ফটিক কাঠামো তিনটি ভিন্ন রাসায়নিক রচনার সাথে সম্পর্কিত:
- Cr23 C6 এর কিউবিক গঠন এবং একটি Vickers কঠোরতা 976 kg/mm2.।
- Cr7 C3 এর একটি ষড়ভুজাকার স্ফটিক গঠন এবং 1336 কেজি/মিমি মাইক্রোহার্ডনেস রয়েছে2।
- Cr3 C2 তিনটি রচনার মধ্যে সবচেয়ে টেকসই এবং 2280 kg/mm এর মাইক্রোহার্ডনেস সহ একটি রম্বিক গঠন রয়েছে2.
এই কারণে, Cr3 C2 হল পৃষ্ঠের চিকিত্সায় ব্যবহৃত ক্রোমিয়াম কার্বাইডের প্রধান সূত্র৷
সংশ্লেষণ
যান্ত্রিক খাদ দ্বারা কার্বাইড বন্ধন অর্জন করা যেতে পারে। এই ধরনের প্রক্রিয়ায়, গ্রাফাইট আকারে ক্রোমিয়াম ধাতু এবং কার্বন একটি বল মিলের মধ্যে খাওয়ানো হয় এবং একটি সূক্ষ্ম পাউডার তৈরি করা হয়। উপাদান গুঁড়ো করার পরে, তারা গ্রানুলে একত্রিত হয় এবং গরম আইসোস্ট্যাটিক চাপের শিকার হয়। এই অপারেশনটি একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস ব্যবহার করে, প্রাথমিকভাবে একটি সিল করা চুলায় আর্গন।
এই চাপযুক্ত পদার্থটি ওভেন গরম হওয়ার সময় সমস্ত দিক থেকে নমুনার উপর চাপ দেয়। তাপ এবং চাপের কারণে গ্রাফাইট এবং ধাতু একে অপরের সাথে বিক্রিয়া করে এবং ক্রোমিয়াম কার্বাইড তৈরি করে। প্রাথমিক মিশ্রণে কার্বনের শতাংশ হ্রাসের ফলে Cr7 C3 এবং Cr23 C6 ফর্মের ফলন বৃদ্ধি পায়।
ক্রোমিয়াম কার্বাইড সংশ্লেষণের জন্য আরেকটি পদ্ধতি স্ব-প্রচারকারী এক্সোথার্মিক বিক্রিয়ায় অক্সাইড, বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম এবং গ্রাফাইট ব্যবহার করে যা নিম্নরূপ এগিয়ে যায়:
3Cr2O3 + 6Al + 4C → 2Cr3C2 + 3Al 2ও3
এই পদ্ধতিতে বিকারকচূর্ণ এবং একটি বল মিল মধ্যে মিশ্রিত. ইউনিফর্ম পাউডার তারপর একটি ট্যাবলেট মধ্যে সংকুচিত এবং একটি জড় আর্গন বায়ুমণ্ডল অধীনে স্থাপন করা হয়. তারপর নমুনা উত্তপ্ত হয়। একটি গরম তার, স্পার্ক, লেজার বা ওভেন তাপ প্রদান করতে পারে। একটি এক্সোথার্মিক বিক্রিয়া শুরু হয় এবং ফলস্বরূপ বাষ্প বাকি নমুনা জুড়ে প্রভাব ছড়িয়ে দেয়।
ক্রোমিয়াম কার্বাইডের উৎপাদন
অনেক কোম্পানি 1500 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং তার বেশি তাপমাত্রায় অ্যালুমিনোথার্মাল হ্রাস এবং ভ্যাকুয়াম প্রক্রিয়াকরণের সমন্বয় করে পদার্থ তৈরি করে। ক্রোমিয়াম ধাতু, অক্সাইড এবং কার্বনের মিশ্রণ প্রস্তুত করা হয় এবং তারপর একটি ভ্যাকুয়াম ফার্নেসে লোড করা হয়। ওভেনের চাপ কমে যায় এবং তাপমাত্রা 1500 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উন্নীত হয়। কার্বন তারপর অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে ধাতু এবং বায়বীয় মনোক্সাইড তৈরি করে, যা ভ্যাকুয়াম পাম্পে প্রবাহিত হয়। এরপর ক্রোমিয়াম অবশিষ্ট কার্বনের সাথে মিলিত হয়ে কার্বাইড তৈরি করে।
এই উপাদানগুলির মধ্যে সঠিক ভারসাম্য ফলস্বরূপ পদার্থের বিষয়বস্তু নির্ধারণ করে। পণ্যের গুণমান যাতে মহাকাশের মতো বাজারের চাহিদার জন্য উপযুক্ত তা নিশ্চিত করার জন্য এটি সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করা হয়৷
মেটালিক ক্রোমের উৎপাদন
- গবেষকরা কার্বাইডের একটি নতুন শ্রেণীর আবিষ্কার করেছেন যা একটি বিকৃত কাঠামো থেকে স্থিতিশীলতা অর্জন করে।
- অধ্যয়নের ফলাফলগুলি ব্যবহারিক প্রয়োগে কার্যকর নতুন কার্বাইডগুলির ভবিষ্যতের সমীক্ষার ভিত্তি স্থাপন করে৷
- 2D নাইট্রাইড তৈরি করা আরও সহজ হয়েছে।
ধাতু যেঅনেক কোম্পানিতে ব্যবহৃত হয়, অ্যালুমিনোথার্মিক হ্রাস দ্বারা উত্পাদিত হয়, যেখানে ক্রোমিয়াম অক্সাইড এবং অ্যালুমিনিয়াম পাউডারের মিশ্রণ তৈরি হয়। তারপর সেগুলিকে একটি রোস্টিং পাত্রে লোড করা হয় যেখানে মিশ্রণটি জ্বালানো হয়। অ্যালুমিনিয়াম 2000-2500 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ক্রোমিয়াম অক্সাইডকে ধাতু এবং অ্যালুমিনা স্ল্যাগকে হ্রাস করে। এই পদার্থটি ফায়ারিং চেম্বারের নীচে একটি গলিত পুল তৈরি করে, যেখানে তাপমাত্রা যথেষ্ট পরিমাণে কমে গেলে এটি সংগ্রহ করা যেতে পারে। অন্যথায়, যোগাযোগ কঠিন এবং খুব বিপজ্জনক হবে। তারপর প্রাথমিক পদার্থটিকে পাউডারে পরিণত করা হয় এবং ক্রোমিয়াম কার্বাইড উৎপাদনের জন্য কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা হয়।
আরো নাকাল
ক্রোমিয়াম কার্বাইড এবং এর প্রাথমিক পদার্থকে চূর্ণ করা হয় মিলগুলিতে। সূক্ষ্ম ধাতব গুঁড়ো নাকাল করার সময়, সবসময় বিস্ফোরণের ঝুঁকি থাকে। এই কারণেই মিলগুলি বিশেষভাবে এই ধরনের সম্ভাব্য বিপদ মোকাবেলার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। ক্রায়োজেনিক রেফ্রিজারেশন (সাধারণত তরল নাইট্রোজেন) এছাড়াও নাকাল সুবিধার সুবিধার উপর প্রয়োগ করা হয়।
প্রতিরোধী আবরণ পরিধান করুন
কার্বাইডগুলি শক্ত এবং তাই ক্রোমিয়ামের একটি সাধারণ ব্যবহার হল এমন অংশগুলিতে শক্তিশালী পরিধান প্রতিরোধী আবরণ প্রদান করা যা সুরক্ষিত করা প্রয়োজন৷ একটি প্রতিরক্ষামূলক ধাতব ম্যাট্রিক্সের সংমিশ্রণে, উভয় জারা বিরোধী এবং পরিধান-প্রতিরোধী এজেন্ট তৈরি করা যেতে পারে যা প্রয়োগ করা সহজ এবং সাশ্রয়ী। এই আবরণ ঢালাই বা তাপ স্প্রে দ্বারা তৈরি করা হয়. অন্যান্য প্রতিরোধী পদার্থের সাথে সংমিশ্রণে, ক্রোমিয়াম কার্বাইড ব্যবহার করা যেতে পারেকাটিং টুল গঠন।
ওয়েল্ডিং ইলেক্ট্রোড
এই ক্রোমিয়াম কার্বাইড রডগুলি পুরানো ফেরোক্রোমিয়াম বা কার্বন ধারণকারী উপাদানগুলির পরিবর্তে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহার করা হচ্ছে৷ তারা উচ্চতর এবং আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ ফলাফল দেয়। এই ঢালাই ইলেক্ট্রোডগুলিতে, ক্রোমিয়াম II কার্বাইড একটি পরিধান স্তর প্রদানের জন্য বন্ধন প্রক্রিয়ার সময় তৈরি করা হয়। যাইহোক, কার্বাইডের গঠন সমাপ্ত জয়েন্টের সঠিক অবস্থার দ্বারা নির্ধারিত হয়। এবং তাই, তাদের মধ্যে এমন পরিবর্তন হতে পারে যা ক্রোমিয়াম কার্বাইড ধারণকারী ইলেক্ট্রোডের জন্য দৃশ্যমান নয়। এটি জমা জোড়ের পরিধান প্রতিরোধে প্রতিফলিত হয়৷
শুকনো বালির রাবার দিয়ে তৈরি একটি চাকা পরীক্ষা করার সময়, এটি পাওয়া গেছে যে ফেরোক্রোম বা কার্বন ইলেক্ট্রোডে প্রয়োগ করা যৌগটির পরিধানের হার 250% বেশি। ক্রোমিয়াম কার্বাইডের তুলনায়।
স্টিক ইলেক্ট্রোড থেকে ফ্লাক্স কোরড তারের ঢালাই শিল্পের প্রবণতা পদার্থটিকে উপকৃত করে। উচ্চ কার্বন ফেরোক্রোমিয়ামের পরিবর্তে ক্রোমিয়াম কার্বাইড প্রায় একচেটিয়াভাবে পালভারাইজড উপাদানে ব্যবহার করা হয় কারণ এটি অতিরিক্ত লোহার কারণে সৃষ্ট তরলীকরণ প্রভাবে ভোগে না।
এর মানে হল একটি আবরণ যাতে বেশি পরিমাণে শক্ত কণা থাকে, যার পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি থাকে। অতএব, যেহেতু অটোমেশনের সুবিধার কারণে এবং পরবর্তী পদার্থ ঢালাই প্রযুক্তির সাথে যুক্ত উচ্চ উৎপাদনশীলতার কারণে রড ইলেক্ট্রোড থেকে ফ্লাক্স কোরড ওয়্যারে স্থানান্তরিত হচ্ছে, কার্বাইডের বাজার বাড়ছে৷
এর জন্য সাধারণ ব্যবহারহল: পরিবাহক স্ক্রু, ফুয়েল মিক্সার ব্লেড, পাম্প ইম্পেলার এবং সাধারণ ক্রোমিয়াম অ্যাপ্লিকেশন যেখানে পরিধান প্রতিরোধের প্রয়োজন হয়।
থার্মাল স্প্রে
যখন তাপ স্প্রে করা হয়, ক্রোমিয়াম কার্বাইড একটি ধাতব ম্যাট্রিক্স যেমন নিকেল-ক্রোমিয়ামের সাথে মিলিত হয়। সাধারণত, এই পদার্থের অনুপাত যথাক্রমে 3:1 হয়। একটি ধাতব ম্যাট্রিক্স উপস্থিত থাকে কার্বাইডকে প্রলিপ্ত স্তরের সাথে বন্ধন করতে এবং উচ্চ মাত্রার জারা প্রতিরোধের জন্য।
এই বৈশিষ্ট্য এবং পরিধান প্রতিরোধের সংমিশ্রণের অর্থ হল তাপীয়ভাবে স্প্রে করা CrC-NiCr আবরণগুলি উচ্চ তাপমাত্রা পরিধানের বাধা হিসাবে উপযুক্ত। এই কারণেই তারা মহাকাশ বাজারে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। এখানে সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন হল বার ম্যান্ড্রেলের জন্য আবরণ, হট স্ট্যাম্পিং ডাইস, হাইড্রোলিক ভালভ, মেশিনের যন্ত্রাংশ, অ্যালুমিনিয়াম উপাদান পরিধান সুরক্ষা এবং 700-800 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ক্ষয় এবং ঘর্ষণে ভাল প্রতিরোধের সাথে সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন।
ক্রোম প্লেটিং এর বিকল্প
হার্ড পণ্য সম্পৃক্ততার প্রতিস্থাপন হিসাবে তাপীয়ভাবে স্প্রে করা আবরণের জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশন। হার্ড ক্রোমিয়াম কলাই কম খরচে ভাল পৃষ্ঠের গুণমান সহ একটি পরিধান-প্রতিরোধী শেল তৈরি করে। ক্রোমিয়ামযুক্ত রাসায়নিক দ্রবণের একটি পাত্রে স্যাচুরেট করার জন্য আইটেমটি ডুবিয়ে ক্রোম প্লেটিং পাওয়া যায়। একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ তারপর ট্যাঙ্কের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, যার ফলে উপাদানটি অংশে জমা হয় এবংএকটি সুসংগত আবরণ গঠন। যাইহোক, ক্রমবর্ধমান পরিবেশগত উদ্বেগগুলি ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্রবণ থেকে বর্জ্য জলের নিষ্পত্তির সাথে যুক্ত, এবং এই সমস্যাগুলির কারণে প্রক্রিয়াটির ব্যয় বৃদ্ধি পেয়েছে৷
ক্রোমিয়াম কার্বাইড আবরণের পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে যা হার্ড ক্রোমিয়াম প্লেটিংয়ের চেয়ে আড়াই থেকে পাঁচ গুণ ভালো এবং বর্জ্য জল নিষ্কাশনের কোনো সমস্যা নেই। অতএব, তারা ক্রমবর্ধমান হার্ড ক্রোমিয়াম কলাই জন্য ব্যবহার করা হচ্ছে, বিশেষ করে যখন পরিধান প্রতিরোধের গুরুত্বপূর্ণ বা একটি বড় অংশের জন্য একটি পুরু আবরণ প্রয়োজন হয়। এটি একটি আকর্ষণীয় এবং দ্রুত বর্ধনশীল এলাকা যা পরিবেশগত সম্মতির খরচ বাড়ার সাথে সাথে আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠবে৷
কাটিং টুল
এখানে প্রধান উপাদান হল টাংস্টেন কার্বাইড পাউডার, যা অত্যন্ত শক্ত বস্তু তৈরি করতে কোবাল্ট দিয়ে সিন্টার করা হয়। এই কাটিয়া সরঞ্জামগুলির দৃঢ়তা উন্নত করতে, টাইটানিয়াম, নাইওবিয়াম এবং ক্রোমিয়াম কার্বাইডগুলি উপাদানটিতে যোগ করা হয়। পরেরটির ভূমিকা হল সিন্টারিংয়ের সময় শস্যের বৃদ্ধি রোধ করা। অন্যথায়, প্রক্রিয়া চলাকালীন অত্যধিক বড় স্ফটিক তৈরি হবে, যা কাটার সরঞ্জামটির শক্ততা হ্রাস করতে পারে।
