एल्युमिना सिरेमिक के प्रमुख गुण
एल्यूमिना की उपयोगिता इसके गुणों के सुसंतुलित सेट से आती है:
1. उच्च कठोरता: यह बहुत कठोर और घिसाव-प्रतिरोधी है, जो इसे घर्षण से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट बनाता है। खनिज कठोरता के मोह पैमाने पर यह 9वें स्थान पर है (हीरे के ठीक नीचे, जो 10 है)।
2. उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन: ऊंचे तापमान पर भी इसकी विद्युत प्रतिरोधकता बहुत अधिक है। यह इसका प्राथमिक अनुप्रयोग क्षेत्र है.
3. उच्च गलनांक: यह बहुत उच्च तापमान (~1750°C या 3180°F तक) का सामना कर सकता है, जो इसे उच्च तापमान वाले वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।
4. अच्छी यांत्रिक शक्ति: इसमें अच्छी संपीड़न शक्ति होती है, जिसका अर्थ है कि यह बिना विकृत हुए भारी भार का सामना कर सकता है।
5. रासायनिक जड़ता: यह एसिड, क्षार और अन्य कठोर रसायनों की एक विस्तृत श्रृंखला द्वारा संक्षारण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है।
6. लागत प्रभावी: ज़िरकोनिया या सिलिकॉन नाइट्राइड जैसे अन्य उन्नत सिरेमिक की तुलना में, एल्यूमिना का उत्पादन आम तौर पर कम महंगा होता है, जो इसके व्यापक उपयोग में योगदान देता है।
इसकी सापेक्ष कमज़ोरी (संदर्भ के लिए):
# कम फ्रैक्चर कठोरता: ज़िरकोनिया की तुलना में, एल्यूमिना अधिक भंगुर है। यह मजबूत है, लेकिन एक तेज प्रभाव या गंभीर दोष के कारण यह परिवर्तन-कठोर जिरकोनिया की तुलना में अधिक आसानी से टूट सकता है।
एलुमिना सिरेमिक कैसे बनाया जाता है?
विनिर्माण प्रक्रिया सैद्धांतिक रूप से अन्य उन्नत सिरेमिक के समान है, जैसे कि सिंटेड सिलिकॉन कार्बाइड जिसकी हमने चर्चा की:
1. कच्चा माल: प्रक्रिया एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al₂O₃) के महीन, शुद्ध पाउडर से शुरू होती है। अंतिम गुणों को निर्धारित करने में शुद्धता का स्तर एक महत्वपूर्ण कारक है।
2. आकार देना (आकार देना): पाउडर को बाइंडरों के साथ मिलाया जाता है और निम्न तकनीकों का उपयोग करके "हरी" (बिना जलाए) बॉडी में संसाधित किया जाता है:
* ड्राई प्रेसिंग: टाइल्स, सबस्ट्रेट्स और वॉशर जैसी साधारण आकृतियों के लिए।
* एक्सट्रूज़न: ट्यूब या रॉड जैसी लंबी, निरंतर आकृतियों के लिए।
* इंजेक्शन मोल्डिंग: जटिल, पेचीदा आकृतियों के लिए।
* आइसोस्टैटिक प्रेसिंग: अधिक समान घनत्व के लिए सभी तरफ से समान दबाव लागू करना।
3. सिंटरिंग: "हरा" भाग को उच्च तापमान वाले भट्ठे में 1,500°C और 1,800°C (2,730°F - 3,270°F) के बीच तापमान पर पकाया जाता है। सिंटरिंग के दौरान, पाउडर के कण फैल जाते हैं और अपनी सीमाओं पर एक साथ जुड़ जाते हैं, काफी सिकुड़ जाते हैं और घने, ठोस पॉलीक्रिस्टलाइन सिरेमिक का निर्माण करते हैं।
एल्युमिना सिरेमिक के अनुप्रयोग
इसके गुण इसे कई उद्योगों में अपरिहार्य बनाते हैं:
# इलेक्ट्रॉनिक्स एवं इलेक्ट्रिकल: #1 अनुप्रयोग क्षेत्र।
* इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के लिए सबस्ट्रेट्स (आपके कंप्यूटर के अंदर हरा बोर्ड)।
* स्पार्क प्लग, हाई-वोल्टेज उपकरण और पावर ट्रांसमिशन लाइनों के लिए इंसुलेटर ।
* सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक पैकेज के लिए आवास ।
# औद्योगिक वस्त्र घटक:
* पंप सील और बीयरिंग जिन्हें अपघर्षक तरल पदार्थों का विरोध करना चाहिए।
* वायर ड्राइंग डाइज़ और टेक्सटाइल गाइड।
* पाइपों और उपकरणों के लिए घर्षण प्रतिरोधी लाइनिंग ।
# चिकित्सा:
* कृत्रिम कूल्हे के जोड़ की गेंदें और सॉकेट लाइनर (हालाँकि ज़िरकोनिया भी आम है)।
* डेंटल ब्रैकेट और प्रत्यारोपण।
* शल्य चिकित्सा उपकरण उनकी जड़ता और निष्फल होने की क्षमता के लिए।
# रसायन एवं प्रक्रिया उद्योग:
* उच्च तापमान पर संक्षारक रसायनों और पिघली हुई धातुओं को संभालने के लिए ट्यूब, क्रूसिबल और अस्तर ।
# उपभोक्ता वस्तुओं:
* हाई-एंड हेयर सैलून में कैंची ब्लेड ।
* बुलेटप्रूफ कवच के लिए टाइलें (मिश्रित रूपों में)।
* मिलिंग और फैलाव के लिए मीडिया को पीसना ।
ज़िरकोनिया और सिलिकॉन कार्बाइड के साथ तुलना
इसे सिरेमिक के संदर्भ में कहें तो हमने चर्चा की है:
# बनाम ज़िरकोनिया: एल्यूमिना सख्त और अधिक पहनने के लिए प्रतिरोधी है लेकिन कम कठोर (अधिक भंगुर) है। ज़िरकोनिया उच्च प्रभाव वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंद है, जबकि एल्यूमिना शुद्ध घर्षण में उत्कृष्टता प्राप्त करता है। एल्युमिना एक बेहतर विद्युत इन्सुलेटर भी है और आम तौर पर सस्ता भी है।
# बनाम सिलिकॉन कार्बाइड: एल्यूमिना में SiC की तुलना में कम तापीय चालकता और कम अधिकतम सेवा तापमान होता है। भट्टी तत्वों या रॉकेट नोजल जैसे अत्यधिक तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए SiC बेहतर है। हालाँकि, एल्यूमिना को जटिल आकार में बनाना आसान है और यह एक बेहतर विद्युत इन्सुलेटर है।
संक्षेप में, एल्यूमिना सिरेमिक उन्नत सिरेमिक की बहुमुखी, विश्वसनीय और लागत प्रभावी आधारशिला है। हालांकि यह किसी एक श्रेणी (विद्युत इन्सुलेशन को छोड़कर) में सर्वश्रेष्ठ नहीं हो सकता है, लेकिन इसका उत्कृष्ट ऑल-अराउंड प्रदर्शन इसे औद्योगिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों की एक आश्चर्यजनक विविधता के लिए पहली पसंद बनाता है।
आपको यह पसंद आ सकता है: ज़िरकोनिया सिरेमिक, सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक
