विशेष सिरेमिक कैसे विकसित हुआ?
2023-07-03
पिछले तीस या चालीस वर्षों में, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के कारण, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी, अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास के कारण, विशेष गुणों वाली सामग्री की तत्काल आवश्यकता होती है, और कुछ सिरेमिक ऐसी आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। तेजी से विकास के साथ, ये नए विकसित सिरेमिक कच्चे माल, AL2O3 सिरेमिक शिल्प कौशल या प्रदर्शन के संदर्भ में "पारंपरिक सिरेमिक" से बहुत अलग हैं, और उन्हें पुराने सिरेमिक या पारंपरिक सिरेमिक से अलग करने के लिए "विशेष सिरेमिक" कहा जाता है। , बोरान कार्बाइड कई उत्कृष्ट गुणों के साथ एक महत्वपूर्ण विशेष सिरेमिक है। बोरॉन कार्बाइड का व्यापक रूप से संरचनात्मक सिरेमिक, पहनने-प्रतिरोधी सामग्री, बुलेटप्रूफ कवच, परमाणु उद्योग, आदि में उपयोग किया जाता है, और बहुत महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मूल्य और अपूरणीय स्थिति है। हाल के दशकों में, नई प्रौद्योगिकियों (जैसे इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी, अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी, लेजर प्रौद्योगिकी, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी, आदि) के उदय के साथ, साथ ही बुनियादी सिद्धांतों और परीक्षण प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, सिरेमिक सामग्री पर अनुसंधान लीप द्वारा उन्नत किया गया है और सीमा। सिरेमिक सामग्री के लिए नई तकनीकों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, सिरेमिक का एक वर्ग जो कच्चे माल, प्रक्रियाओं और गुणों के संदर्भ में साधारण सिरेमिक से बहुत अलग है, उभरा है। तब से, इसने सिरेमिक सामग्री की एक नई दुनिया का दरवाजा भी खोल दिया है। इसे पारंपरिक सिरेमिक और साधारण सिरेमिक से अलग करने के लिए, इस प्रकार के सिरेमिक को एक नया (उच्च) नाम ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
नतीजतन, उच्च-प्रदर्शन सिरेमिक, उन्नत सिरेमिक, ललित सिरेमिक, विशेष सिरेमिक, नए सिरेमिक, आधुनिक सिरेमिक, हाई-टेक सेरामिक्स, इंजीनियरिंग सिरेमिक, आदि जैसे नामों की एक श्रृंखला पैदा हुईं। विभिन्न लोगों की भाषा की आदतों और सिरेमिक के विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों के अनुसार, विभिन्न देशों और विभिन्न दस्तावेजों और कार्यों के लिए अलग -अलग नाम हैं।
विशेष सिरेमिक की कोई सटीक परिभाषा नहीं है। आम तौर पर, विशेष सिरेमिक को आमतौर पर "अत्यधिक चयनित या संश्लेषित कच्चे माल का उपयोग" माना जाता है, जिसकी रासायनिक संरचना को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, विनिर्माण प्रौद्योगिकी के अनुसार संसाधित किया जा सकता है जो माइक्रोस्ट्रक्चर के डिजाइन और नियंत्रण की सुविधा देता है, और उच्च है। प्रदर्शन। सिरेमिक का एक वर्ग। " साधारण सिरेमिक की तरह विशेष सिरेमिक, उच्च तापमान गर्मी उपचार द्वारा बनाई गई अकार्बनिक गैर-धातु सामग्री हैं।
विशेष सिरेमिक को उनकी विशेषताओं और उपयोगों के अनुसार दो श्रेणियों एल्यूमीनियम नाइट्राइड प्लेट में विभाजित किया जा सकता है: संरचनात्मक सिरेमिक और कार्यात्मक सिरेमिक।
संरचनात्मक सिरेमिक संरचनात्मक सिरेमिक मिट्टी के पात्र को संदर्भित करते हैं जिसका उपयोग इंजीनियरिंग संरचनात्मक सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसमें उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, उच्च लोचदार मापांक, उच्च तापमान प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, थर्मल शॉक प्रतिरोध और इतने पर की विशेषताएं हैं। संरचनात्मक सिरेमिक को मोटे तौर पर ऑक्साइड-आधारित, गैर-ऑक्साइड-आधारित और संरचनात्मक सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट में वर्गीकृत किया जाता है। संरचनात्मक सिरेमिक को ऑक्साइड, गैर-ऑक्साइड, नैनो-सेरमिक्स, कम विस्तार सेरामिक्स और सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट में विभाजित किया जा सकता है।
ऑक्साइड: मुख्य सामग्री AL2O3, ZRO2, MGO, SiO2, Beo, mullite, आदि हैं ;; उनके पास उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, उच्च क्रूरता, उच्च तापीय चालकता, पहनने के प्रतिरोध, आदि की विशेषताएं हैं; ऑटोमोबाइल्स, लैथ्स, मशीन पार्ट्स, वायर ड्रॉइंग डाइस, कटिंग टूल्स, मापने वाले टूल्स, पीस मीडिया, आदि। नॉन-ऑक्साइड: मुख्य सामग्री में कार्बाइड्स (एसआईसी, बी 4 सी, टिक, आदि), नाइट्राइड्स (एसआई 3 एन 4, बीएन, एआईएन, एआईएन, एआईएन, एआईएन, एआईएन, एआईएन, बीएन, एआईएन शामिल हैं। सियालॉन, आदि), सिलिकाइड्स (मोश 2, tisi2, mg2si, आदि) बोरिड्स (Zrb2, tib2, आदि); इसमें उच्च तापमान प्रतिरोध, सुपरहर्डनेस, थर्मल शॉक प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध की विशेषताएं हैं; इसका उपयोग ऑटोमोबाइल इंजन भागों, गैस टरबाइन ब्लेड, उच्च तापमान चिकनाई सामग्री, पहनने के प्रतिरोधी सामग्री, दुर्दम्य सामग्री, आदि के निर्माण के लिए किया जा सकता है।
नैनो-सेरमिक्स: मुख्य सामग्री नैनो-ऑक्साइड और गैर-ऑक्साइड हैं; उनके पास सुपरप्लास्टी और उच्च क्रूरता है, और ज्यादातर विभिन्न उच्च-प्रदर्शन संरचनात्मक भागों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
कम-विस्तार सिरेमिक: मुख्य सामग्री फ़िरोज़ा, स्पोडुमीन, एल्यूमीनियम टाइटनेट, आदि हैं। इस प्रकार के सिरेमिक का विस्तार गुणांक 2 × 10-6/℃ से कम है; इसका उपयोग संरचनात्मक भागों को तेजी से शीतलन और तेजी से हीटिंग के लिए प्रतिरोधी बनाने के लिए किया जा सकता है।
सिरेमिक मैट्रिक्स समग्र सामग्री: मुख्य रूप से ऑक्साइड सिरेमिक मैट्रिक्स (AL2O3/ZRO2), नाइट्राइड सिरेमिक मैट्रिक्स (SI3N4/BN), कार्बाइड सिरेमिक मैट्रिक्स (SIC/B4C), आदि; उच्च तापमान पर उत्कृष्ट यांत्रिक गुण; ज्यादातर रॉकेट हूड्स, सतह टाइलों और इंजन भागों के विमान निर्माण में उपयोग किया जाता है।
कार्यात्मक सिरेमिक
कार्यात्मक सिरेमिक मिट्टी के पात्र के एक वर्ग को संदर्भित करते हैं जिसमें विद्युत, चुंबकीय, ऑप्टिकल, ध्वनिक, सुपरकंडक्टिंग, रासायनिक, जैविक और अन्य गुण होते हैं और आपसी रूपांतरण कार्य होते हैं। कार्यात्मक सिरेमिक को मोटे तौर पर इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक (विद्युत इन्सुलेशन, ढांकता हुआ, फेरोइलेक्ट्रिक, पीज़ोइलेक्ट्रिक, थर्मोइलेक्ट्रिक, संवेदनशील, प्रवाहकीय, सुपरकंडक्टिंग, माइक्रो और अन्य सेरामिक्स सहित, पारदर्शी सेरामिक्स, जैविक और एंटीबैक्टीरियल सेरेमिक्स, ओप्टिक्स, एल्यूमिन्स, एल्यूमिन्स, एल्यूमिन्स, एल्यूमिनेंस, एल्यूमिनेंस, एल्यूमिनरी सेरेमिक्स, एल्यूमिनरी सेरेमिक्स, एल्यूमिनेंस सेरेमिक्स, एल्यूमिनरी सेरेमिक्स, ल्यूमिनेंस सेरेमिक्स, झरझरा सिरेमिक। कार्यात्मक सिरेमिक को इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक, थर्मल और ऑप्टिकल कार्यात्मक सिरेमिक, जैविक और मशीननेबल सिरेमिक फिल्टर जीवाणुरोधी सिरेमिक और उनके विभिन्न कार्यों के अनुसार झरझरा रासायनिक सिरेमिक में विभाजित किया जा सकता है।
इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक: इन्सुलेटिंग सिरेमिक, ढांकता हुआ सिरेमिक, फेरोइलेक्ट्रिक सेरामिक्स, पीजोइलेक्ट्रिक सेरामिक्स, पाइरोइलेक्ट्रिक सेरामिक्स, सेंसिटिव सेरामिक्स, मैग्नेटिक मटेरियल और कंडक्टिव एंड सुपरकंडक्टिंग सेरामिक्स सहित। कैपेसिटर सिरेमिक के ढांकता हुआ गुणों के अनुसार, उन्हें 6 श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: उच्च आवृत्ति तापमान मुआवजा प्रकार ढांकता हुआ सिरेमिक, उच्च आवृत्ति तापमान स्थिर प्रकार के ढांकता हुआ सिरेमिक, कम आवृत्ति उच्च ढांकता हुआ स्थिर प्रकार के ढांकता हुआ सिरेमिक, अर्धचालक प्रकार के द्विध्रुवीय सेरामिक्स, टुकड़े टुकड़े में सेरामिक्स, टुकड़े टुकड़े में सेरामिक्स सेरामिक्स माइक्रोवेव ढांकता हुआ सिरेमिक। उनमें से, माइक्रोवेव ढांकता हुआ सिरेमिक में उच्च ढांकता हुआ स्थिर, कम ढांकता हुआ हानि और छोटे अनुनाद आवृत्ति गुणांक की विशेषताएं हैं, और व्यापक रूप से माइक्रोवेव संचार, मोबाइल संचार, उपग्रह संचार, रेडियो और टेलीविजन, रडार और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं। थर्मल और ऑप्टिकल फंक्शनल सेरामिक्स: हीट-रेसिस्टेंट सेरामिक्स, हीट-इंसुलेटिंग सेरामिक्स, और थर्मल-कंडक्टिव सिरेमिक थर्मल में सिरेमिक के मुख्य अनुप्रयोग हैं। उनमें से, गर्मी-प्रतिरोधी सिरेमिक में मुख्य रूप से AL2O3, MGO, SIC, आदि शामिल हैं, क्योंकि उनकी अच्छी उच्च तापमान स्थिरता के कारण, उन्हें धातुकर्म मुलाइट सिरेमिक उद्योग और अन्य उद्योगों में दुर्दम्य सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। थर्मल इन्सुलेशन सिरेमिक में अच्छा थर्मल इन्सुलेशन प्रभाव होता है और इसका व्यापक रूप से विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। ऑप्टिक्स के संदर्भ में, सिरेमिक सामग्री में मिट्टी के पात्र, सिरेमिक ऑप्टिकल सिग्नल जनरेटर और ऑप्टिकल फाइबर को अवशोषित करना शामिल है, जो कोटिंग्स और सिरेमिक ग्लेज़ जैसे सिरेमिक ऑप्टिकल गुणांक की विशेषताओं का उपयोग करके जीवन में हर जगह देखा जा सकता है। परमाणु उद्योग में, परमाणु विकिरण तरंगों को अवशोषित करने और ठीक करने के लिए सीसा और बेरियम युक्त भारी आयन सिरेमिक का उपयोग परमाणु अपशिष्ट उपचार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सॉलिड-स्टेट लेजर जनरेटर के लिए सिरेमिक भी महत्वपूर्ण सामग्री हैं, जिनमें रूबी लेजर और Yttrium गार्नेट लेजर शामिल हैं। ऑप्टिकल फाइबर आधुनिक संचार संकेतों के लिए मुख्य संचरण माध्यम है। इसमें कम सिग्नल लॉस, उच्च निष्ठा और बड़ी क्षमता की विशेषताएं हैं, जो धातु सिग्नल ट्रांसमिशन लाइनों से बेहतर हैं।
पारदर्शी एल्यूमिना सिरेमिक ऑप्टिकल सिरेमिक का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है। पारदर्शी एल्यूमिना की विनिर्माण प्रक्रिया में, कुंजी यह है कि एल्यूमिना की मात्रा प्रसार सिंटरिंग तंत्र की अनाज विकास प्रक्रिया है। कच्चे माल में मैग्नीशियम ऑक्साइड जैसे उपयुक्त एडिटिव्स को जोड़ने से एल्यूमिना के विकास को बाधित किया जा सकता है। अनाज के आकार में वृद्धि। इसका उपयोग कांच, इन्फ्रारेड डिटेक्शन विंडो सामग्री, प्रकाश जुड़नार पिघलने के लिए एक क्रूसिबल के रूप में किया जा सकता है, और इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में एकीकृत सर्किट सब्सट्रेट के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है।
जैविक और जीवाणुरोधी सिरेमिक सामग्री: जैविक रूप से निष्क्रिय सिरेमिक और जैविक रूप से सक्रिय सिरेमिक में विभाजित किया जा सकता है। माप, निदान और उपचार के लिए उपयोग किए जाने के अलावा, बायोकेरामिक्स का उपयोग मुख्य रूप से जैविक हार्ड टिशू के विकल्प के रूप में किया जाता है, और इसका उपयोग आर्थोपेडिक्स, प्लास्टिक सर्जरी, मौखिक गुहा सर्जरी, कार्डियोवस्कुलर सर्जरी, नेत्र विज्ञान और सामान्य सर्जरी में किया जा सकता है। जीवाणुरोधी सामग्री मुख्य रूप से घरेलू उत्पादों, घरेलू उपकरणों, खिलौनों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग की जाती है। घरेलू उपकरण वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले और उपयोग किए जाने वाले उद्योगों में से एक हैं। हाल के वर्षों में, मेरे देश का जीवाणुरोधी सामग्री उद्योग तेजी से विकसित हुआ है, और यह तेजी से औद्योगिकीकरण और अकार्बनिक जीवाणुरोधी एजेंटों, कार्बनिक जीवाणुरोधी एजेंटों और फोटोकैटलिटिक एंटीबैक्टीरियल एजेंटों के अनुप्रयोग विकास के क्षेत्र में विकसित हुआ है।
झरझरा सिरेमिक: इसमें कॉर्डिएराइट सिरेमिक प्लाट उच्च प्रकाश संप्रेषण, बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र, कम घनत्व, कम चालकता, उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, आदि के फायदे हैं। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल निकास गैस उपचार, औद्योगिक सीवेज उपचार, पिघला हुआ धातु में किया जाता है निस्पंदन, उत्प्रेरक वाहक, गर्मी इन्सुलेशन, ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री आदि। वैश्विक सामग्री समुदाय और तेजी से विकसित हुआ है। विभिन्न झरझरा सिरेमिक प्राप्त करने के लिए, विभिन्न तैयारी विधियों को क्रमिक रूप से प्रस्तावित किया गया है, जैसे कि छिद्र बनाने वाले एजेंट विधि, सोल-जेल विधि, हॉट प्रेसिंग विधि, आयन एक्सचेंज विधि और इतने पर जोड़ना।
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