انجینئرنگ سیرامکس – اعلی درجے کے صنعتی حل کی کلید
انجینئرنگ سیرامکس مشکل ہیں۔, غیر دھاتی مواد جو انتہائی درجہ حرارت کو برداشت کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔, خلائی شٹل پر استعمال ہونے والی سیرامک ٹائلوں سے لے کر دانتوں کے تاج تک. انجینئرنگ سیرامکس میں ایرو اسپیس سے دندان سازی تک بہت سی ایپلی کیشنز ہیں۔.
اعلی درجے کی تکنیکی سیرامکس خالص آکسائڈز پر مشتمل ہیں۔, کاربائڈز اور نائٹرائڈز جیسے ایلومینا۔ (Al2O3), سلکان کاربائیڈ, سی سی اور زرکونیا, سیرامک انجینئرنگ کے پیشہ ور افراد کے خصوصی علم اور آلات کے بغیر انہیں مشین بنانا مشکل بناتا ہے۔.
ایلومینا۔
ایلومینا۔ (ایلومینیم آکسائڈ, Al2O3) سب سے زیادہ استعمال ہونے والے انجینئرنگ سیرامکس میں سے ایک ہے۔. یہ انتہائی قابل اطلاق ہے۔, مشکل, اور موصلیت کی خصوصیات اسے سخت آپریٹنگ حالات کے لیے موزوں بناتی ہیں جو زیادہ نفیس سیرامکس کو مغلوب کر دے گی۔, اور آپ اسے اکثر وائٹ ویئر پروڈکٹس یا ہائی ٹیک اجزاء جیسے فرنس لائننگ یا کروسیبلز میں پائیں گے۔.
ایلومینا سیرامکس کے ساتھ کام کرتے وقت, ان کی مجموعی مائیکرو اسٹرکچر کا تعین استعمال شدہ خام مال سے ہوتا ہے۔, مینوفیکچرنگ کے عمل کو استعمال کیا جاتا ہے اور استعمال کی تکنیک کی تشکیل. یہ بالآخر اس کی پائیداری اور جہتی درستگی کو متاثر کرتا ہے۔.
ایک بار جب مطلوبہ شکل اور سائز حاصل ہوجائے, ایلومینا کو سنٹرنگ کا استعمال کرتے ہوئے کثافت کیا جاسکتا ہے۔. اس میں کسی کھردری چیز کو گوند کے ساتھ ایک بھٹے میں رکھنا شامل ہے جہاں ایٹم اور سالماتی پھیلاؤ سوراخ کو کم کرتا ہے۔, بڑھتی ہوئی طاقت اور فریکچر کی سختی کے ساتھ ایک denser مصنوعات کی پیداوار.
انجینئرز اکثر ایپلی کیشن کے لحاظ سے ایلومینا پر مبنی سیرامکس میں دیگر اجزاء شامل کرتے ہیں۔. عام additives شامل ہیں:
سلکان
سلیکن نائٹرائڈ سیرامکس میں تھرمل توسیع اور تھرمل جھٹکے کے خلاف مزاحمت کی خصوصیت ہے, بہترین برقی موصلیت کی خصوصیات اور صفر سنکنرن اور آکسیکرن مسائل کے ساتھ. ان صفات کی وجہ سے, سلکان نائٹرائڈ سیرامکس ایک بہترین صنعتی مواد بناتے ہیں۔; خاص طور پر ان کی اعلی درجہ حرارت کو برداشت کرنے کی صلاحیت انہیں دہن کے نوزلز اور شعلے کے لیے موزوں بناتی ہے۔, فلو گیس ڈیسلفورائزیشن پلانٹس میں جیٹ اور ریفریکٹری ٹیوبیں۔, دھاتی کام کے لیے سیرامک بیرنگ/ڈائیز کے ساتھ ساتھ رابطے والے حصے جو کہ تیز رفتاری/دباؤ والے ماحول میں بہتے ہوئے سخت کھرچنے والے ذرات کے خلاف مسلسل رگڑ کو برداشت کریں۔ – معیاری مواد کے استعمال کی تمام خصوصیات!
انجینئرنگ سیرامکس’ مخصوص خصوصیات کی وجہ سے قومی دفاع میں استعمال ہونے والی بہت سی جدید نئی مصنوعات کی ایجاد ہوئی ہے۔, ایرو اسپیس, آٹوموٹو اور مشینری کی صنعتیں – عالمی سیرامک مارکیٹ کو ایک میں تبدیل کرنا $60 اربوں کا کاروبار!
سیرامک مواد کی خصوصیات کا تعین اس کی کیمسٹری اور مائیکرو اسٹرکچر سے ہوتا ہے۔. ان کی کارکردگی کو مختلف پروسیسنگ تکنیکوں کے ذریعے تبدیل کیا جا سکتا ہے یا اس کے بنیادی سیرامک ڈھانچے میں عناصر کو شامل کیا جا سکتا ہے۔, مختلف پروسیسنگ تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے یا اس کے بنیادی سیرامک ڈھانچے میں عناصر کو شامل کرنے کے ذریعے اس کی خصوصیات میں ترمیم کی گئی ہے۔. نینو اسکیل سیرامک ذرات کیمیائی ساخت اور رد عمل کے ساتھ ساتھ میکانی خصوصیات جیسے فریکچر کی سختی کے لحاظ سے بھی بڑی تعداد میں رویے کو متاثر کرتے ہیں۔ – فیبر ایونز کے ماڈل کے مطابق پیش گوئی کی گئی ہے کہ سیرامک کی سختی میں شگاف کے انحراف یا دوسرے مرحلے کے ذرات کو ان کے میٹرکس کے اندر جھکنے اور پارٹیکل مورفولوجی کی تقسیم کے ساتھ بڑھتا ہے۔, پہلو کا تناسب یا انٹر پارٹیکل اسپیسنگ – ان کی سختی کی خصوصیات کو جنم دیتا ہے جو شگاف کو ہٹانے یا جھکنے میں بہت زیادہ حصہ ڈالتا ہے۔, پارٹیکل مورفولوجی/اسپیکٹ ریشو/ انٹر پارٹیکل اسپیسنگ فیکٹرز کی تقسیم کے ذریعے کریک ڈیفلیکشن/ جھکنے کو مزید بڑھایا جا رہا ہے. مختلف پروسیسنگ تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے سختی میں بھی اضافہ ہوا جو اس کے بنیادی سیرامک کمپوزیشن/سٹرکچر/کمپائل میں عناصر کو شامل کرتی ہیں۔.
بورون
سیرامک انجینئرنگ کے طالب علم کے طور پر, آپ مختلف مواد اور عمل کے ساتھ کام کرنے کا تجربہ حاصل کریں گے۔. آپ کے دوسرے سال سے شروع ہو رہا ہے۔, آپ چار بنیادی لیبارٹری کلاس لیں گے۔, جدید انڈرگریجویٹ تحقیقی منصوبوں میں حصہ لیں۔, کانوں تک رسائی حاصل کریں۔’ پروڈکشن چلانے کے لیے کیمپس میں گلاس ہاٹ شاپ اور اپنے سینئر تھیسس پروجیکٹ کے لیے نئے اور بہتر سیرامکس تیار کرنے کے لیے فیکلٹی ایڈوائزرز کے ساتھ مل کر کام کریں۔.
انجینئرنگ سیرامکس نے حالیہ دہائیوں میں تیزی سے ترقی کی ہے۔, انتہائی ورسٹائل مواد کا ایک وسیع انتخاب حاصل کرنا جو درجہ حرارت اور ماحول کی ایک صف کو برداشت کر سکتا ہے. ان کی خصوصیات دونوں کی ساخت پر منحصر ہے۔, مائکرو اسٹرکچر اور استعمال کے حالات – ہر سیرامک کو اس کی صحیح ساخت کے لحاظ سے مختلف بنانا, مائکرو اسٹرکچر یا استعمال کے حالات.
سینٹرنگ کے عمل جو سیرامک اجزاء بناتے ہیں ان کی حتمی جسمانی خصوصیات کی تشکیل میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔. اناج کی افزائش ایک اہم کردار ادا کرتی ہے۔, اس کے حتمی ڈھانچے اور مکینیکل کارکردگی پر اثر انداز; اناج کے سائز کی کوئی بھی بے ترتیب تقسیم حتمی سیرامک مصنوعات کے ڈھانچے اور مکینیکل خصوصیات دونوں کو ڈرامائی طور پر تبدیل کر سکتی ہے۔.
بوران کاربائیڈ ہائی اسٹریس سیرامک ایپلی کیشنز جیسے کٹنگ ٹولز کے لیے ایک ناگزیر مواد ہے۔, ڈیز اور راک ڈرل, سختی کے لحاظ سے ہیرے کے بعد دوسرے نمبر پر. بورونی کاربائیڈ میں بہترین تھرمل چالکتا اور برقی موصلیت کی خصوصیات بھی ہیں جو اسے ہائی پاور الیکٹرانک آلات کے لیے مثالی مواد بناتی ہیں اور کان کنی اور معدنی پروسیسنگ کے آلات کے لیے مزاحم کوٹنگز پہنتی ہیں۔.
بورائیڈ
بوران دھاتی آکسائڈ کے اعلی درجہ حرارت کے استحکام کو نمایاں طور پر بڑھا سکتا ہے۔. مزید برآں, یہ مواد دھاتی میٹرکس کمپوزٹ میں ایک مضبوط سرامک مرحلے کے طور پر کام کرتا ہے۔; خاص طور پر بوران کاربائیڈ سے بنے سیرامکس (BCN), hafnium-tantalum carbidide (HfTaC), یا زرکونیا پہننے کے تحفظ کی ایپلی کیشنز کے طور پر استعمال کریں۔.
بوران پر مشتمل سیرامکس نازک ہو سکتے ہیں۔, پھر بھی ان کی زیادہ فریکچر سختی انہیں بغیر ٹوٹے زیادہ اثر والی توانائی جذب کرنے کی اجازت دیتی ہے۔. مزید برآں, یہ مواد بہترین کیمیائی مزاحمت اور کھرچنے کی کارکردگی پیش کرتے ہیں جس سے وہ بہت سی ایپلی کیشنز میں سخت دھاتوں کو تبدیل کر سکتے ہیں۔.
ان کی ionic یا covalent بانڈنگ خصوصیات کی وجہ سے, زیادہ تر سیرامکس کمرے کے درجہ حرارت پر پلاسٹک کی خرابی کی نمائش نہیں کرتے ہیں اور اس طرح دھاتوں کے مقابلے میں کم لچک رکھتے ہیں. بہر حال, سیرامکس اب بھی اعلی درجہ حرارت پر پلاسٹک کے اہم تناؤ کی نمائش کر سکتے ہیں جہاں فریکچر میکانزم دھاتوں سے نمایاں طور پر مختلف ہوتے ہیں۔.
بوران پر مبنی سیرامکس کم مخصوص کشش ثقل کو مضبوط مکینیکل طاقت کے ساتھ جوڑتے ہیں تاکہ انہیں بہت سے مختلف ایپلی کیشنز میں استعمال کے لیے پرکشش بنایا جا سکے۔. ان کی پہننے کی مزاحمت انہیں تیز رفتاری سے منتقل ہونے والے میڈیا میں سخت دھاتوں کو تبدیل کرنے کی اجازت دیتی ہے۔, دباؤ یا cavitation کی شرح; کان کنی اور معدنی پروسیسنگ کے آلات کی کارکردگی اور استحکام کے ساتھ ساتھ نکالنے کے لیے دھول جمع کرنے کے نظام کو بہتر بنانا, پیسنے, پہنچانے اور دھول جمع کرنے کا نظام. مزید برآں, یہ مواد تیل میں وشوسنییتا کو بڑھا سکتے ہیں۔ & ان سیرامکس کے ساتھ بنائے گئے ساختی گھومنے والے حصوں کے ذریعے گیس اور کیمیائی صنعتیں۔.