অনেক উচ্চ তাপমাত্রার শিল্প চুল্লিতে, সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ প্রায়শই সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা নিজেই নয়, তবে তাপমাত্রার দ্রুত পরিবর্তন সহ্য করার ক্ষমতা।
এটি বিশেষ করে সত্যঃ
- রোলার ওভেন
- শাটল ফার্ম
- দ্রুত জ্বলন্ত চুলা
- প্রিহিটিং জোন
- থার্মাল সাইক্লিং সিস্টেম
এই পরিস্থিতিতে, তাপীয় শক প্রতিরোধের চুলা আসবাবপত্র নির্ভরযোগ্যতা প্রভাবিত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলির মধ্যে একটি হয়ে ওঠে।
বিভিন্ন সিলিকন কার্বাইড সিরামিক উপকরণ মধ্যে,পুনরায় স্ফটিকযুক্ত সিলিকন কার্বাইড (আরএসআইসি)এটি দীর্ঘদিন ধরে তাপীয় শক প্রতিরোধের জন্য স্বীকৃত।এর অনন্য মাইক্রোস্ট্রাকচার এটিকে আক্রমণাত্মক গরম এবং শীতল অবস্থার প্রতিরোধের অনুমতি দেয় যেখানে অনেক ঘন সিরামিক উপকরণ ক্র্যাকিং বা অকাল ব্যর্থতার সম্মুখীন হতে পারে.
এই নিবন্ধটি ব্যাখ্যা করে যে কেন RSiC দ্রুত গরম পরিবেশের মধ্যে ব্যতিক্রমীভাবে ভাল কাজ করেপুনরায় স্ফটিকযুক্ত সিলিকন কার্বাইড (আরএসআইসি).
যখন একটি সিরামিক উপাদান দ্রুত গরম করা হয়, তখন বাইরের পৃষ্ঠটি প্রথমে তাপ শোষণ করে যখন অভ্যন্তরটি তুলনামূলকভাবে শীতল থাকে।
এর ফলে সৃষ্টি হয়:
- তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট
- ডিফারেনশিয়াল তাপীয় সম্প্রসারণ
- অভ্যন্তরীণ চাপ ঘনত্ব
যদি উৎপন্ন চাপ উপাদানের সহনশীলতা অতিক্রম করে, ফলাফল হতে পারেঃ
- পৃষ্ঠের ফাটল
- কাঠামোগত বিকৃতি
- এজ চিপিং
- আকস্মিক ভাঙা
ঘন ঘন তাপমাত্রা পরিবর্তনের অধীনে চলমান চুলা আসবাবপত্রের জন্য, তাপীয় চাপ প্রায়শই যান্ত্রিক লোডিংয়ের চেয়ে নির্ভরযোগ্যতার জন্য আরও গুরুত্বপূর্ণ উদ্বেগ।
সিরামিক উপকরণ সাধারণতঃ
- উচ্চ সংকোচন শক্তি
- চমৎকার কঠোরতা
- উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীলতা
যাইহোক, তারা সাধারণত প্রসার্য চাপের প্রতি বেশি সংবেদনশীল।
দ্রুত গরম বা শীতল করার সময়, অসম প্রসারণ কাঠামোর মধ্যে স্থানীয় টেনসিল স্ট্রেস তৈরি করে।
উপাদানটির বিভিন্ন অঞ্চলের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য যত বড়, ফাটল শুরু হওয়ার ঝুঁকি তত বেশি।
এই কারণেই তাপীয় শক প্রতিরোধের দ্রুত জ্বলন্ত পরিবেশে কাজ করা চুল্লি আসবাবপত্রের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নির্বাচনের মানদণ্ডগুলির মধ্যে একটি।
স্টার্রিTM আরএসআইসির অন্যতম প্রধান সুবিধা হল এর তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপ পরিবাহিতা।
৩৫৩৬ W/m·K ১২০০°C এ
এটি তাপকে দ্রুত পুরো কাঠামোতে বিতরণ করতে দেয়।
তাপ আরও সমানভাবে ছড়িয়ে পড়ার সাথে সাথে:
- পৃষ্ঠ থেকে কোর তাপমাত্রা পার্থক্য হ্রাস
- অভ্যন্তরীণ তাপ চাপ আরো অভিন্ন হয়ে ওঠে
- তাপীয় শক সংবেদনশীলতা হ্রাস পায়
অনেক ঐতিহ্যবাহী অগ্নি প্রতিরোধী উপকরণগুলির তুলনায়, আরএসআইসি তাপ স্থানান্তরকে উল্লেখযোগ্যভাবে দ্রুততর করে তোলে, দ্রুত গরম চক্রের সময় তাপীয় ভারসাম্য বজায় রাখতে সহায়তা করে।
ঘন চাপহীন সিলিকন কার্বাইড (এসএসআইসি) এর বিপরীতে, আরএসআইসিতে একটি সাবধানে নিয়ন্ত্রিত পোরাস কাঠামো রয়েছে।
≤১৭%
যদিও পোরোসিটি সর্বোচ্চ যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস করে, এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রকৌশল সুবিধা প্রদান করে।
পোরাস মাইক্রোস্ট্রাকচার সাহায্য করেঃ
- স্থানীয় স্ট্রেন শোষণ করুন
- তাপীয় চাপের ঘনত্ব হ্রাস করুন
- ডিফারেনশিয়াল সম্প্রসারণের সাথে মানিয়ে নিন
- তাপীয় চক্রের প্রতিরোধের উন্নতি
এই স্ট্রেস-হ্রাস ক্ষমতা একটি কারণ RSiC প্রায়ই আক্রমণাত্মক তাপ শক পরিবেশে ঘন সিরামিক উপকরণ অতিক্রম করে।
তাপীয় সম্প্রসারণ চাপ সৃষ্টিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
4.6 × 10−6 /°C (1200°C পর্যন্ত)
একটি নিম্ন প্রসারণ সহগ মানেঃ
- গরম করার সময় কম মাত্রিক পরিবর্তন
- কম অভ্যন্তরীণ চাপ জমা
- সংযুক্ত উপাদানগুলির মধ্যে অপ্রতুলতা হ্রাস
- সহায়ক কাঠামোর স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি
এই বৈশিষ্ট্যটি বড় চুলা আসবাবপত্র সমাবেশগুলিতে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে যেখানে তাপীয় সম্প্রসারণের সীমাবদ্ধতা উল্লেখযোগ্য চাপ ঘনত্ব তৈরি করতে পারে।
ঘন সিলিকন কার্বাইডের তুলনায় আরএসআইসি তুলনামূলকভাবে কম ঘনত্বও সরবরাহ করে।
2৬৫ ০২.৭৫ গ্রাম/সেমি৩
নিম্ন ঘনত্ব প্রদান করেঃ
- হ্রাসকৃত তাপীয় ভর
- দ্রুত তাপমাত্রা সমীকরণ
- নিম্ন তাপীয় ইনার্টি
- শক্তির দক্ষতার উন্নতি
যেহেতু উপাদানটি আরও অভিন্নভাবে গরম হয়, তাপীয় গ্রেডিয়েন্টগুলি হ্রাস করা হয়, তাপীয় শক প্রতিরোধের আরও উন্নতি করে।
তার চমৎকার তাপ শক প্রতিরোধের কারণে, RSiC ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ঃ
- সেটার প্লেট
- সমর্থন বিম
- বাদুড়
- কাঠামোগত সহায়তা
- রোলার ওভেন
- টানেল চুলা
- দ্রুত জ্বলন্ত সিরামিক চুলা
- বার্নার জোনের উপাদান
- বিক্ষিপ্ত অগ্নিসংযোগ ব্যবস্থা
- ঘন ঘন শুরু/বন্ধ প্রক্রিয়া
অক্সিডাইজিং বায়ুমণ্ডলে 1650°C
এটি RSiC কে অনেক চাহিদাপূর্ণ শিল্প ফায়ারিং পরিবেশে উপযুক্ত করে তোলে।
সিরামিক উপকরণ মূল্যায়ন করার সময় অনেক প্রকৌশলী প্রাথমিকভাবে শক্তির মানগুলিতে মনোনিবেশ করেন।
রেফারেন্সের জন্য, RSiC প্রদান করেঃ
| সম্পত্তি | মূল্য |
|---|---|
| ফাটল মডুলাস (20°C) | ৯০-১০০ এমপিএ |
| ফাটল মডুলাস (১২০০°সি) | ১০০-১১০ এমপিএ |
| চূর্ণ-বিচূর্ণ শক্তি | ৩০০ এমপিএ |
| ভাঙ্গনের শক্ততা | 1.8 ∙2.0 এমপিএ·এম১/২ |
| তাপ পরিবাহিতা (১২০০°সি) | ৩৫৩৬ W/m·K |
| তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ | 4.6 × 10−6 /°C |
| দৃশ্যমান পোরোসিটি | ≤১৭% |
| বাল্ক ঘনত্ব | 2৬৫ ০২.৭৫ গ্রাম/সেমি৩ |
যদিও এই যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি গুরুত্বপূর্ণ, তাপীয় শক কর্মক্ষমতা প্রায়শই নিম্নলিখিত দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়ঃ
- তাপ পরিবাহিতা
- তাপীয় সম্প্রসারণ আচরণ
- চাপ বিতরণ
- কাঠামোগত অভিযোজনযোগ্যতা
শুধুমাত্র সর্বোচ্চ শক্তির চেয়ে।
এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন RSiC প্রায়শই দ্রুত উত্তাপের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শক্তিশালী কিন্তু ঘন সিরামিক উপকরণগুলিকে ছাড়িয়ে যায়।
সাধারণ নির্দেশিকা হিসেবেঃ
- ✓ দ্রুত গরম এবং শীতল হওয়া সাধারণ
- ✓ থার্মাল সাইক্লিং ঘন ঘন
- ✓ ওজন কমানো গুরুত্বপূর্ণ
- ✓ তাপীয় ধাক্কা প্রতিরোধকতা প্রধান উদ্বেগ
- ✓ সর্বোচ্চ যান্ত্রিক শক্তি প্রয়োজন
- ✓ ক্ষয় প্রতিরোধীতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ
- ✓ কম পোরোসিটি জরুরি
- ✓ ভারী লোড বহনকারী অ্যাপ্লিকেশন জড়িত
প্রকৃত ব্যর্থতার প্রক্রিয়াটি বোঝা প্রায়শই কেবল সর্বোচ্চ শক্তি সহ উপাদান নির্বাচন করার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।
কেগুর সিলিকন কার্বাইড ফ্যাব্রিক সমাধানগুলি দেখুনঃ
- পুনরায় স্ফটিকযুক্ত সিলিকন কার্বাইড (আরএসআইসি) বীম
- আরএসআইসি সেটার প্লেট
- আরএসআইসি চুলা আসবাবপত্র সিস্টেম
- চাপহীন সিন্টারড সিলিকন কার্বাইড (এসএসআইসি) বিম
- এসএসআইসি রোলার রড
আরও জানুন:
রিক্রিস্টালাইজড সিলিকন কার্বাইডের উচ্চতর তাপ শক প্রতিরোধ ক্ষমতা সর্বোচ্চ ঘনত্ব বা সর্বোচ্চ শক্তি থেকে আসে না।
পরিবর্তে, এটি নিম্নলিখিতগুলির একটি সুষম সমন্বয় থেকে আসেঃ
- উচ্চ তাপ পরিবাহিতা
- নিম্ন তাপীয় প্রসার
- নিয়ন্ত্রিত porosity
- হালকা ওজন গঠন
- দুর্দান্ত তাপমাত্রা অভিন্নতা
RSiC দেখায় কিভাবে এই বৈশিষ্ট্যগুলি তাপীয় চাপ কমাতে এবং দ্রুত উত্তাপের অবস্থার অধীনে নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করতে একসাথে কাজ করে।
চুলা সিস্টেমের জন্য যেখানে তাপমাত্রা পরিবর্তন গুরুতর এবং তাপ চক্র ঘন ঘন হয়, RSiC বর্তমানে উপলব্ধ সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য চুলা আসবাবপত্র উপকরণ এক অবশেষ।
দ্রুত উত্তাপের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, তাপীয় শক প্রতিরোধের চূড়ান্ত শক্তির চেয়ে প্রায়শই বেশি গুরুত্বপূর্ণ।
এর সমন্বয়তাপ পরিবাহিতা ৩৫৩৬ W/m·K,4.6 × 10−6/°C তাপীয় প্রসার, এবং≤১৭% নিয়ন্ত্রিত পোরোসিটিব্যাখ্যা করে
আরএসআইসি এখনও চাহিদাপূর্ণ তাপীয় চক্র পরিবেশের জন্য একটি পছন্দসই উপাদান।