सिरेमिक फोमहरू पछाडिको विज्ञान। तिनीहरू कसरी उत्पादन गरिन्छ?

भौतिक विज्ञान र यसको प्रगतिको शासनमा फोम सिरेमिकको विशेष स्थान छ। सामग्रीको न्यूनतम घनत्व, छिद्र र उत्कृष्ट इन्सुलेशन गुणहरूले तिनीहरूलाई विभिन्न अनुप्रयोगहरूमा उपयोगी बनाउँछ। तलको लेखले विभिन्न पक्षहरूलाई समेट्छ र फोमको विभिन्न सम्भावित विधिहरू चित्रण गर्दछ।सिरेमिक उत्पादन.

सिरेमिक र धातुको फोमलाई के ले प्रसिद्ध बनाउँछ?

फोम चाहे त्यो सिरेमिक होस् वाधातुका फोमहरूआधारभूत पदार्थको छिद्रहरूमा ग्यास भरेर बनाइन्छ। छिद्रहरू या त सिल वा बन्द प्रकृतिमा वा आपसमा जोडिएको र खुला छोड्न सकिन्छ। फोमको विशेषता परिभाषित गर्ने मुख्य इकाई भनेको यसमा भएका छिद्रहरूको विस्तार हो। सामान्यतया, छिद्रहरू वा शून्य ठाउँहरू आधारभूत पदार्थको ७५-९०% सम्म हुन्छन्।

एल्युमिनियम फोम बनाम सिरेमिक फोम: तुलना

एल्युमिनियम फोमहरू

सरल शब्दमा भन्नु पर्दा धातुको फोम भनेको छिद्रपूर्ण ग्यास स्पेसले भरिएको धातु हो जसले तिनीहरूको आयतनको ठूलो भाग ओगटेको हुन्छ। उच्च-ग्रेड धातुको फोमहरू सामान्यतया आल्मुनियमलाई आधार धातुको रूपमा राखेर निर्माण गरिन्छ। आल्मुनियमधातुको फोमआल्मुनियमबाट बनेको हुन्छ जहाँ ग्यासले तातो धातुमा छिद्रहरू सिर्जना गर्दछ। पग्लिएको आल्मुनियममा छिद्रहरू सिर्जना गर्न ग्यास वा डिस्पर्सेन्ट प्रयोग गर्न सकिन्छ।

को संरचनाआल्मुनियम धातु फोमयसमा अन्तरसम्बन्धित एल्युमिनियम फाइबरहरू छन् जुन मूल रूपमा दुई प्रकारका हुन्छन्। दुई प्रकारकाएल्युमिनियम धातु फोमखुला कोषीय प्रकारका हुन्छन्आल्मुनियम फोमवा बन्द कोष प्रकार। फोमहरूको प्रमुख प्रयोग भनेको यी एल्युमिनियम फोमहरू आवश्यक पर्ने अनुकूल गुणहरूको सन्दर्भमा परिवर्तनशील रहन्छन्। विशाल सतह क्षेत्रफल, फरक आकारविज्ञान र हल्का तौल यसको आकर्षक विशेषताहरू हुन्।एल्युमिनियम फोमहरू.

एल्युमिनियम फोमका गुणहरू

एल्युमिनियम फोमहरूसामान्यतया आगोमा निष्क्रिय रहनुहोस्

दआल्मुनियम फोमप्रत्येक कोषमा २-११ मिमीको दायरामा आकार हुन्छ र ७०-९०% को आसपास छिद्र हुन्छ।

फोमको आयामहरू प्रयोगको सन्दर्भमा फरक हुन सक्छन् र तिनीहरूले ४४ MPa को शक्ति प्रदान गर्छन्।

दआल्मुनियम धातु फोमयसको प्रतिरोध सामान्य आल्मुनियम धातु भन्दा ठूलो छ जुन लगभग १०० पटक वा सोभन्दा बढी हुन्छ।

एल्युमिनियम फोमको प्रयोग

हलुका सामग्रीहरूमा भर पर्दै अटोमोबाइल सुरक्षा दिनप्रतिदिन लोकप्रिय हुँदै गइरहेको छ ताकिआल्मुनियम फोम.

को ध्वनि अवशोषणआल्मुनियम फोमअटोमोबाइल निर्माणमा उत्कृष्ट थप सामग्री बनाउँछ

एल्युमिनियम फोमहरूप्रकृतिमा हलुका छन् र एयरोस्पेस क्षेत्रमा प्रयोग हुन्छन्।

एल्युमिनियम फोमहरूकाठसँग मिलाउँदा राम्रो सेटिङ सामग्रीको रूपमा काम गर्ने भएकाले डिजाइनर उद्योगमा यो सबैभन्दा उपयुक्त हुन्छ।

धातुको फोम कसरी बनाइन्छ?

उत्पादनको लोकप्रिय विधिएल्युमिनियम फोम वा धातु फोमहरूहावा इन्जेक्सनको विधि हो। प्रारम्भिक चरणमा एल्युमिनियम र म्याग्नेसियम वा सिलिकन कार्बाइडको अक्साइड प्रयोग गरेर धातु म्याट्रिक्स कम्पोजिटको तयारी समावेश छ। पग्लिएपछि हावा, नाइट्रोजन वा आर्गनलाई नोजल वा इम्पेलरहरू मार्फत इन्जेक्सन गरिन्छ ताकि मिश्रणमा समान वितरण सुनिश्चित होस्।

धातुको फोम बनाउने अर्को तरिका भनेको ब्लोइङ एजेन्ट प्रयोग गर्नु हो। तापद्वारा उत्प्रेरित विघटनले ब्लोइङ एजेन्टले ग्यासहरू छोड्छ र खाली ठाउँहरू सिर्जना गर्छ। उद्योगहरूले हाइड्रोजनको उपस्थितिमा फोमिङ गराउन ठोस ग्यास युटेक्टिक गठनको अर्को विधि पनि प्रयोग गर्छन्। यस्तो उत्पादनमा छिद्रहरू १० माइक्रोमिटरदेखि १० मिमी सम्मका हुन्छन्।

सिरेमिक फोमहरू

सिरेमिक फोमहरू यसको सेलुलर संरचनाको कारणले गर्दा सामग्री निर्माणमा अभिन्न अंग भएको छ। सरल निर्माणमा सिरेमिक स्लरीको साथ पोलिमरहरूको प्रयोग समावेश छ। शरीरले यसको संरचनामा सिरेमिकलाई कायम राख्नेछ जहाँ उच्च तापक्रम र इन्सुलेट गुणले थप फाइदा पुर्‍याएको छ। सिरेमिक फोमको विभिन्न प्रयोगहरू छन् जस्तै थर्मल इन्सुलेशन, ध्वनिक इन्सुलेशन र ऊर्जा गहन विभिन्न अनुप्रयोगहरू।

सिरेमिक फोमका गुणहरू

सिरेमिक फोमहरू सामान्यतया सेलुलर संरचनाहरू मिलेर बनेका हुन्छन् जुन प्रकृतिमा छिद्रपूर्ण हुन्छन्। अर्कोतर्फ, त्रि-आयामिक नेटवर्क संरचना भंगुर हुन्छ जसमा सामग्रीमा दृश्यात्मक ठाउँहरू वा शून्यताहरू हुन्छन्। कोषहरूमा भएका शून्यताहरू आयाममा रेखीय हुन्छन् र सामान्यतया मिलिमिटरदेखि माइक्रोमिटरमा मापन गरिन्छ। यद्यपि छिद्रपूर्ण सिरेमिक फोमहरू कडा हुन्छन् जसमा शून्यताहरू ९५-९६% सम्म हावा वा ग्यासले ओगटेका हुन्छन्।

सिलिकन कार्बाइड, एल्युमिना, जिरकोनिया, टाइटेनिया र सिलिकाबाट बनेका विभिन्न प्रकारका सिरेमिक फोमहरू छन्। सिरेमिक फोमहरू यसको हलुकापनको लागि परिचित छन्। तिनीहरूमा चयन गरिएका तत्वहरू तिर राम्रो पारगम्यता छ। सिरेमिक फोमहरूको कम्प्रेसिभ शक्ति उच्च छ।

यी सिरेमिक फोमहरूको विशेषता नै तिनीहरूलाई मेसिनिङ अनुप्रयोगहरूको लागि राम्रो विकल्प बनाउँछ।

सिरेमिक फोमको प्रयोग

सिरेमिक उद्योगका सूक्ष्म संरचनाहरू इलेक्ट्रोनिक उद्योगमा उपयोगी भएका छन्। तिनीहरू ब्याट्री, इलेक्ट्रोड आदिका निकायहरू उत्पादन गर्न उपयोगी छन्।

सिरेमिकको इन्सुलेशन गुणहरू राम्रो ताप प्रतिरोध प्रदान गर्न प्रयोग गरिन्छ। इन्सुलेशन र बलको दोहोरो भूमिका प्रदान गर्न इन्सुलेशनमा संरचनात्मक सामग्रीको रूपमा तिनीहरूलाई प्रयोग गर्न सकिन्छ।

प्रदूषण नियन्त्रणको लागि सिरेमिक फोमहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ। पारगम्यताले तिनीहरूलाई प्रदूषण नियन्त्रणसँग व्यवहार गर्न प्रभावकारी संस्था बनाउँछ। सिरेमिक फोमहरूले उत्प्रेरकहरूलाई कैद गरिएका कणहरूलाई अक्सिडाइज गर्न सतह क्षेत्र प्रदान गर्दछ।

सिरेमिक फोमहरू तिनीहरूको जैविक अनुकूलताको कारणले गर्दा मानव शरीरमा सहायक संरचनाहरूलाई सहयोग गर्न पनि प्रयोग गरिन्छ।

सिरेमिक उत्पादन विधिहरू

सिरेमिक फोम उत्पादन गर्ने केही लोकप्रिय विधिहरू तल सन्दर्भको लागि दिइएका छन्:

प्रत्यक्ष फोमिङ प्रक्रिया

यो प्रक्रिया सिरेमिक स्लरीको सस्पेन्सन बनाएर सुरु गरिन्छ र त्यसपछि फोमिङ गरिन्छ। पोलिमराइजेसन भएपछि, मोल्ड हटाइन्छ र बनेको फोमलाई सुकाइन्छ र पछि सिन्टर गरिन्छ। यो प्रक्रियाले बलियो खाली ठाउँहरू सिर्जना गर्दछ जसले उच्च मेसिनिङलाई सहन सक्छ।

यो प्रक्रियालाई फोमिङ एजेन्टले सहयोग गर्छ जसले सिरेमिक स्लरीमा मिसाउँदा फोम सुरु गर्छ र पछि स्थिर हुन्छ र त्यसपछि ठोसीकरण हुन्छ। प्रत्यक्ष फोमिङमा आधारित सिरेमिक निर्माण सरल र भरपर्दो मानिन्छ र पोरोसिटी नियन्त्रण गर्न लाभदायक हुन्छ। स्थिरीकरण सामान्यतया additives राम्रोसँग जाँच गरिसकेपछि गरिन्छ।

आवेदन र फाइदाहरू

यो सामान्यतया धातुकर्म उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ जहाँ पोरोसिटीले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।

यस्ता फोमहरू इन्सुलेशनको लागि प्रयोग गरिन्छ।

जेल कास्टिङ विधि

जब एकरूपता र उच्च शक्तिलाई प्राथमिकता दिइन्छ, जेल कास्टिङ सबैभन्दा राम्रो विधि होसिरेमिक उत्पादन। यो प्रक्रिया सरल छ र कोलोइडल सस्पेन्सनलाई पानीमा घुलनशील मोनोमर र फोमिङ एजेन्टसँग मिसाएर सुरु गरिन्छ। पोलिमराइजेसन पछि फोम जेल हुन्छ। जेल कास्टिङले बलियो र कठोर सिरेमिक फोमहरू उत्पादन गर्छ।

आवेदन र फाइदाहरू

यो रासायनिक उद्योगहरूमा फिल्टर वा टिकाउ झिल्ली उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ।

इम्प्लान्ट र सहायक सुपर स्ट्रक्चरहरूको लागि बायोमेडिकल क्षेत्रहरू

यो प्रक्रियाले छिद्र नियन्त्रण र उच्च स्तरको एकरूपता सुनिश्चित गर्दछ।

प्रतिकृति प्रविधि

प्रतिकृति विधिमा निम्न विधिहरू समावेश छन्सिरेमिक उत्पादनजसमा फोममाथि सिरेमिक स्लरी लेपित हुन्छ। पछि सिन्टरिङ मार्फत पोलिमरिक फोमलाई जलाइन्छ। यसले सिरेमिक फोमको नक्कल गर्नेछ जुन मूल रूपमा पोलिमरिक फोम जस्तै देखिन्छ। प्रतिकृति प्रविधिद्वारा उत्पादित सिरेमिक फोमहरूमा उच्च पारगम्यता र कम शक्ति हुन्छ।

आवेदन र फाइदाहरू

यो बायोमेडिकल क्षेत्रमा हड्डी प्रत्यारोपण जस्ता जटिल ज्यामितिहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ।

अटोमोटिभ र एयरोस्पेस उद्योगहरूले सामान्यतया प्रतिकृति विधिद्वारा निर्मित सिरेमिकहरू प्रयोग गर्छन् किनभने यसको वजन कम हुन्छ।

प्रक्रियामा सावधानीपूर्वक विचार गर्दा सामग्रीको आवश्यक ज्यामितिमा कुनै पनि शून्य दोषहरू व्याप्त छैनन् भन्ने कुरा सुनिश्चित हुन्छ।

स्टार्च समेकनको प्रक्रिया

स्टार्च समेकन विधिसिरेमिक उत्पादनसामान्यतया सस्तो हुन्छ र यसले कुनै पनि विषाक्तता प्रदान गर्दैन। यो वातावरणमैत्री छ र जलाउन लगभग ३०० - ६०० डिग्री सेल्सियसको तापक्रम प्रयोग गर्दछ। तापक्रमले सिरेमिक फोमको निर्माणको क्रममा कुनै पनि दोष नबनाउने कुरा सुनिश्चित गर्दछ।

फूड ग्रेड स्टार्च जस्ता जेलिङ एजेन्टलाई सिरेमिक पाउडरमा थपिन्छ र त्यसपछि डिस्टिल्ड वाटरमा मिसाइन्छ। त्यसपछि मिश्रण चलाउने, कास्ट गर्ने, जम्ने र अन्तमा सुकाउने जस्ता प्रक्रियाहरूबाट गुज्रिन्छ। सुकेपछि बनेको तत्वलाई उच्च तापक्रममा सिंटर गरिन्छ जसले गर्दा सिरेमिक फोम बन्छ।

आवेदन र फाइदाहरू

कुनै पनि शून्य दोषहरू सुनिश्चित गर्दैन

सिरेमिक उत्पादनको पर्यावरणमैत्री विधि

इमल्सन विधि

नामले सुझाव दिए जस्तै इमल्सन विधिमा गर्न प्रयोग गरिन्छसिरेमिक उत्पादनफोम सिर्जना गर्न। सिरेमिक कणहरू दुई अमिश्रित तरल पदार्थहरूबाट बनेको मिश्रणमा झुन्ड्याइन्छ। एकपटक इमल्सन बनिसकेपछि र स्थिर भएपछि अर्को तरल चरण वाष्पीकरण वा दहनद्वारा हटाइन्छ।

आवेदन र फाइदाहरू

इमल्सन प्रविधिले राम्रो फिल्टर दक्षता प्रदान गर्ने कुरा सुनिश्चित गर्दछ त्यसैले निस्पंदन प्रणालीहरूमा व्यापक रूपमा स्वीकार गरिएको छ।

तिनीहरू छिद्रपूर्ण इन्सुलेट सामग्रीको निर्माणको लागि प्रयोग गरिन्छ र हल्का वजन प्रदान गर्दछ।

यद्यपि यो प्रविधिले राम्रो छिद्र आकार र एकरूप वितरण सुनिश्चित गर्दछ, उत्पादन विधिको महत्त्वपूर्णताले यो प्रविधि प्रयोग गर्न गाह्रो बनाउँछ।

सोल जेल विधि

नामले सुझाव दिए जस्तै सोल जेल विधि भनेको चरणमा रासायनिक अवस्थाहरू नियन्त्रण गरिँदै गर्दा घोललाई सिरेमिक संरचनामा रूपान्तरण गर्नु हो। सोल जेल विधिमासिरेमिक उत्पादनसामग्रीको आवश्यक शक्तिमा सम्झौता नगरी छिद्रतालाई जटिल रूपमा नियन्त्रण गरिन्छ।

आवेदन र फाइदाहरू

यो विधि सामान्यतया फिल्म, कोटिंग्स, सेन्सर आदि निर्माणमा प्रयोग गरिन्छ।

उच्च शुद्धता फोम उत्पादन गरिन्छ

निष्कर्ष

यस लेखनमा फोमहरूको विवरण, विभिन्न प्रकारका फोमहरू र सिरेमिक फोम उत्पादनको विश्वव्यापी प्रविधिहरू समेटिएका थिए। सिरेमिक फोमहरूको लागि सम्पत्ति नियन्त्रणले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। फरक उत्पादन विधिले अनुप्रयोगलाई सहयोग गर्न अनुकूल गुण टेबलमा ल्याइने कुरा सुनिश्चित गर्दछ।