ریفریکٹری میٹریلز میں سلکان کاربائیڈ کا استعمال

سلیکون کاربائیڈ سختی میں ہیرے کے بعد دوسرے نمبر پر ہے اور اس میں مضبوط لباس مزاحمت ہے۔ یہ لباس مزاحم پائپ لائنز، امپیلرز، پمپ چیمبرز، سائکلونز اور مائن ہاپر لائننگ کے لیے ایک مثالی مواد ہے۔ اس کی پہننے کی مزاحمت کاسٹ آئرن اور ربڑ کی سروس لائف کا 5 فیصد ہے۔ -20 بار، یہ ایوی ایشن فلائٹ رن ویز کے لیے ایک مثالی مواد بھی ہے۔ سلکان کاربائیڈ پاؤڈر کو ٹربائن امپیلر یا سلنڈر بلاک کی اندرونی دیوار پر ایک خاص عمل کے ذریعے لیپت کیا جاتا ہے، جو اس کے پہننے کی مزاحمت کو بہتر بنا سکتا ہے اور سروس کی زندگی کو 1 سے 2 گنا تک بڑھا سکتا ہے۔

اعلی تھرمل چالکتا اور سلیکون کاربائیڈ کے چھوٹے تھرمل ایکسپینشن گتانک کی وجہ سے، سلکان کاربائیڈ ریفریکٹریز کی تھرمل جھٹکا مزاحمت بہت اچھی ہے۔ سلکان کاربائیڈ مصنوعات کی تھرمل جھٹکا مزاحمت بھی بانڈنگ بیس کی قسم اور خصوصیات سے گہرا تعلق رکھتی ہے۔

ٹیسٹ ثابت کرتا ہے: نمونے کو 1200 ڈگری پر برقی بھٹی میں ڈالیں اور اسے 20 منٹ تک گرم کریں، پھر اسے باہر نکال کر ہوا میں ٹھنڈا کریں اور لچکدار ماڈیولس کی تبدیلی کی پیمائش کریں۔ سلیکیٹ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ پروڈکٹس کا لچکدار ماڈیولس سرد اور تھرمل جھٹکا ٹیسٹوں کی تعداد میں اضافے کے ساتھ نسبتاً نرم اور بتدریج نیچے کی طرف رجحان کو ظاہر کرتا ہے، جبکہ سلکان نائٹرائڈ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ مصنوعات مختلف ہیں۔ 30 کولڈ سائیکل ٹیسٹوں سے پہلے، اس کی لچک تھرمل جھٹکا ٹیسٹوں کی تعداد میں اضافے کے ساتھ ماڈیولس بہت کم تبدیل ہوتی ہے، اور کافی مستقل قدر برقرار رکھ سکتی ہے۔ تاہم، 31 تھرمل شاک ٹیسٹوں کے بعد، نمونے کا لچکدار ماڈیولس تیزی سے گرتا ہے اور اچانک ٹوٹ جاتا ہے۔ سلیکن آکسی نائٹرائیڈ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ پروڈکٹس سلیکیٹ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ پروڈکٹس کی طرح ہیں، اور کوئی اچانک ناکامی نہیں ہوتی ہے۔ لچکدار ماڈیولس تھرمل شاک ٹیسٹوں کی تعداد میں اضافے کے ساتھ ہلکا نیچے کی طرف رجحان کو ظاہر کرتا ہے۔

اصل درخواست کے عمل میں، چونکہ سلیکیٹ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ پروڈکٹ کو تھرمل جھٹکا لگنے کے بعد پھیلنے، ٹوٹنے اور خراب ہونے کا مشاہدہ کیا جا سکتا ہے، اس لیے مواد کی سروس لائف کا آسانی سے اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔

خود سلکان کاربائیڈ کی اچھی تھرمل چالکتا کی وجہ سے، اعلی سلکان کاربائیڈ مواد کے ساتھ ریفریکٹری مواد کی تھرمل چالکتا زیادہ ہے، اور تھرمل چالکتا زیادہ تر 14.4W/(m•K) سے زیادہ ہے۔ ہیٹ ایکسچینجرز، ساگرز، کوئلے کے گیسیفائر کی پانی کی دیواروں، بالواسطہ حرارتی بھٹے کے فرنیچر کی مصنوعات وغیرہ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ استعمال کے دوران سلکان کاربائیڈ مصنوعات کے ذرہ کی سطح کی تھرمل چالکتا بتدریج کم ہوتی جائے گی۔ بانڈنگ بیس مواد کی خصوصیات سلکان کاربائیڈ مصنوعات کی تھرمل چالکتا پر ایک خاص اثر رکھتی ہیں۔

سلیکن کاربائیڈ میں اچھی آکسیکرن مزاحمت ہے۔ آکسیکرن 1300 ڈگری سے نیچے کمزور ہے، اور واضح آکسیکرن 1300 ڈگری سے اوپر ہوتا ہے۔ آکسیکرن ایک SiO2 شیشے کی حفاظتی فلم تیار کرتی ہے، جو سلکان کاربائیڈ کے آکسیکرن کو روک سکتی ہے۔

سلکان کاربائیڈ ریفریکٹری مصنوعات کی آکسیکرن مزاحمت بھی بانڈنگ بیس میٹریل کی قسم کے ساتھ نمایاں طور پر مختلف ہوتی ہے۔ سلکان نائٹرائڈ مشترکہ سلکان کاربائیڈ مصنوعات کی کم آکسیکرن مزاحمت کو ان کی مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات سے بیان کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ سلکان نائٹرائڈ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ پروڈکٹس کا بنیادی مواد بنے ہوئے ریشوں کی شکل میں ہوتا ہے، اس لیے گیس کی پارگمیتا زیادہ ہوتی ہے، اور سلکان کاربائیڈ کے ذرات پر حفاظتی اثر چھوٹا ہوتا ہے۔ جبکہ سلیکیٹ بانڈڈ اور سلیکون آکسی نائٹرائڈ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ پروڈکٹس میں، سلکان کاربائیڈ کے ذرات کی سطح مسلسل بیس میٹریل سے ڈھکی ہوتی ہے، اس لیے اس میں مضبوط اینٹی آکسیڈیشن خصوصیات ہوتی ہیں۔ سلیکیٹ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ اور سلیکون آکسینیٹرائڈ بانڈڈ سلکان کاربائیڈ کی آکسیڈیشن مزاحمتی خصوصیات مندرجہ بالا ٹیسٹوں میں یکساں رویہ دکھاتی ہیں، لیکن طویل مدتی استعمال میں ان کے درمیان واضح طور پر فرق ظاہر کر سکتی ہیں۔

SiC مضبوط covalent بانڈنگ کے ساتھ ایک کمپاؤنڈ ہے، جو اب بھی اعلی درجہ حرارت پر اعلی بانڈنگ کی طاقت کو برقرار رکھتا ہے، لہذا SiC میں اچھی کیمیائی استحکام ہے اور زیادہ تر ایسڈ بیس سلوشنز سے اس کو ختم نہیں کیا جائے گا۔ سلکان کاربائیڈ میں پگھلی ہوئی دھات اور سلیگ کے ساتھ گیلا کرنے کا بڑا زاویہ ہوتا ہے۔ آکسائیڈ ریفریکٹریز کے مقابلے میں، اس میں مختلف ٹھوس، مائعات اور گیسوں کے لیے اچھی سنکنرن مزاحمت ہے۔ مثال کے طور پر، Al2O3-SiC-C کاسٹبلز اور آئرن بنانے کے نظام میں استعمال ہونے والی مصنوعات، سیمنٹ کے بھٹوں کے لیے سلیکان سے مولڈ اینٹیں اور سلکان کاربائیڈ پر مشتمل کاسٹبل، مختلف ایسڈ بیس ری ایکشن ویسلز وغیرہ۔

سلکان کاربائیڈ ایک عام ہم آہنگی سے بندھا ہوا مرکب ہے جس میں بہت سی بہترین خصوصیات ہیں، جیسے کہ رگڑنے کے خلاف مزاحمت، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اعلی تھرمل چالکتا، اعلی کیمیائی استحکام، وسیع بینڈ گیپ اور ہائی الیکٹران کی نقل و حرکت۔ یہ بڑے پیمانے پر رگڑنے، ریفریکٹریز، فنکشنل سیرامکس، میٹالرجیکل لوازمات اور دیگر صنعتوں میں استعمال ہوتا ہے۔ سماجی معیشت اور ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، سلکان کاربائیڈ کو مزید شعبوں میں بھی استعمال کیا جائے گا۔