সিলিকন কার্বাইড (SiC), সিলিকন কার্বাইড বা কোরান্ডাম নামেও পরিচিত, সিলিকন এবং কার্বন দ্বারা গঠিত একটি যৌগ. এখানে সিলিকন কার্বাইড সম্পর্কে কিছু মূল তথ্য রয়েছে:

• গঠন: সিলিকন কার্বাইডের বিভিন্ন ধরণের স্ফটিক কাঠামো রয়েছে, যার মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হল α-SiC এবং β-SiC. α-SiC এর একটি ষড়ভুজ গঠন রয়েছে, যখন β-SiC এর একটি ঘন কাঠামো রয়েছে.
• কঠোরতা: আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, সিলিকন কার্বাইড খুব কঠিন, হীরা এবং কিউবিক বোরন নাইট্রাইডের পরেই দ্বিতীয়. এটি সাধারণত রেট করা হয় 9 থেকে 9.5 Mohs কঠোরতা স্কেলে.
• আবেদন:
  • ঘর্ষণকারী: এর অত্যন্ত উচ্চ কঠোরতা কারণে, সিলিকন কার্বাইড প্রায়ই ঘষিয়া তুলিতে ব্যবহৃত হয় যেমন স্যান্ডপেপার, নাকাল চাকা, ইত্যাদি.
  • সেমিকন্ডাক্টর: উচ্চ-তাপমাত্রায় সিলিকন কার্বাইডের বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, এবং উচ্চ-শক্তি ইলেকট্রনিক ডিভাইস কারণ এটি চরম পরিস্থিতিতে তার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে পারে.
  • অবাধ্য উপকরণ: এর উচ্চ গলনাঙ্কের কারণে (সম্পর্কে 2730 ডিগ্রি সেলসিয়াস), সিলিকন কার্বাইড একটি অবাধ্য উপাদান এবং উচ্চ-তাপমাত্রা কাঠামোগত উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়.
  • সিরামিক: সিলিকন কার্বাইড সিরামিক বিয়ারিং তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, সীল, এবং স্বয়ংচালিত অংশগুলি তাদের উচ্চ কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধের কারণে.
• ম্যানুফ্যাকচারিং: সিলিকন কার্বাইড বিভিন্ন পদ্ধতিতে তৈরি করা যেতে পারে, যার মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হল সিলিকন ডাই অক্সাইড বিক্রিয়া (যেমন কোয়ার্টজ বালি) কার্বন দিয়ে (যেমন কোক) উচ্চ তাপমাত্রায় SiC উত্পাদন করতে.
• বৈশিষ্ট্য: কঠোরতা ছাড়াও, সিলিকন কার্বাইডের উচ্চ তাপ পরিবাহিতাও রয়েছে, তাপ সম্প্রসারণের কম সহগ, রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং জারা প্রতিরোধের.

সিলিকন কার্বাইড রড

সিলিকন কার্বাইড একটি সিরামিক

হ্যাঁ, সিলিকন কার্বাইড (SiC) একটি সিরামিক উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে.

• সংজ্ঞা: সিরামিক সাধারণত অজৈব অ-ধাতব পদার্থ দিয়ে তৈরি সামগ্রীকে বোঝায় (যেমন অক্সাইড, নাইট্রাইড, কার্বাইড, ইত্যাদি) উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিংয়ের মাধ্যমে. সিলিকন কার্বাইড এই সংজ্ঞা পূরণ করে.
• বৈশিষ্ট্য: সিলিকন কার্বাইডের অনেকগুলি সাধারণ সিরামিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, সহ:
  • উচ্চ কঠোরতা: আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, সিলিকন কার্বাইড খুব কঠিন.
  • উচ্চ গলনাঙ্ক: সম্পর্কে 2730 ডিগ্রি সেলসিয়াস, বেশিরভাগ ধাতুর গলনাঙ্কের চেয়ে অনেক বেশি.
  • উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের: সিলিকন কার্বাইড উচ্চ তাপমাত্রায় এর ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে.
  • জারা প্রতিরোধের: এটি অধিকাংশ রাসায়নিক ভাল জারা প্রতিরোধের আছে.
  • নিম্ন তাপ সম্প্রসারণ সহগ: এর মানে হল যে তাপমাত্রা পরিবর্তন হলে সিলিকন কার্বাইড ভলিউমে কম পরিবর্তিত হয়.
• আবেদন: সিরামিক প্রয়োগে, সিলিকন কার্বাইড অবাধ্য উপকরণ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, পরিধান-প্রতিরোধী সিরামিক, কাঠামোগত সিরামিক, ইলেকট্রনিক সিরামিক, ইত্যাদি. যেমন:
  • স্ট্রাকচারাল সিরামিক: বিয়ারিং তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, সীল, কাটার সরঞ্জাম, ইত্যাদি.
  • ইলেকট্রনিক সিরামিক: সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসে সাবস্ট্রেট উপকরণ বা প্যাকেজিং উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়.

সিলিকন কার্বাইড অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের চেয়ে কঠিন

হ্যাঁ, সিলিকন কার্বাইড (SiC) অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের চেয়ে কঠিন (Al₂O₃). সিলিকন কার্বাইডের Mohs কঠোরতা প্রায় মধ্যে 9 এবং 9.5, যখন অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের মোহস কঠোরতা সাধারণত চারপাশে থাকে 9. অতএব, সিলিকন কার্বাইডকে সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের চেয়ে কঠিন উপাদান হিসেবে বিবেচনা করা হয়.

সিলিকন কার্বাইড প্লেট

কিভাবে সিলিকন কার্বাইড তৈরি করা হয়

কীভাবে সিলিকন কার্বাইড তৈরি করবেন? সিলিকন কার্বাইড প্রস্তুত করার অনেক উপায় আছে (SiC). এখানে কিছু প্রধান উৎপাদন প্রক্রিয়া আছে:

1. Acheson প্রক্রিয়া:
   • কাঁচামাল: কোয়ার্টজ বালি (প্রধানত সিলিকন ডাই অক্সাইড, SiO₂), কোক (কার্বন, গ) এবং লবণ.
   • প্রক্রিয়া: কোয়ার্টজ বালি এবং কোক মিশ্রিত করুন, অল্প পরিমাণে লবণ যোগ করুন (একটি প্রবাহ হিসাবে), এবং তারপর প্রায় তাপ 2000-2500 বৈদ্যুতিক চুল্লিতে ডিগ্রি সেলসিয়াস. বৈদ্যুতিক চুল্লির ভিতরে একটি তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হয়, কেন্দ্রে সর্বোচ্চ তাপমাত্রা এবং প্রান্তে নিম্ন তাপমাত্রা সহ. উচ্চ তাপমাত্রায়, কোয়ার্টজ বালিতে থাকা SiO₂ কোকের সাথে C-এর বিক্রিয়া করে SiC গঠন করে:
     [
     SiO₂ + 3C rightarrow SiC + 2WHATuparrow
     ]
   • পণ্য: প্রাপ্ত SiC দানা বিভিন্ন আকারের এবং আরও প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন.
2. রাসায়নিক বাষ্প জমা (সিভিডি):
   • গ্যাসের উৎস: সিলেনের মতো গ্যাস ব্যবহার করুন (SiH₄) এবং মিথেন (CH₄) বিক্রিয়াক হিসাবে.
   • প্রক্রিয়া: উচ্চ তাপমাত্রায় (সাধারণত 1000-1500°C) এবং নিম্ন চাপ, রাসায়নিক বিক্রিয়ায় গ্যাস পচে যায়, এবং Si এবং C পরমাণু একটি SiC ফিল্ম বা আবরণ তৈরি করতে সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে জমা হয়.
   • আবেদন: উচ্চ বিশুদ্ধতা উত্পাদন ব্যবহৃত, সূক্ষ্ম কাঠামোগত SiC উপকরণ, যেমন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস.
3. সল-জেল প্রক্রিয়া:
   • কাঁচামাল: সিলিকন এবং কার্বন ধারণকারী জৈব অগ্রদূত সমাধান ব্যবহার করুন, যেমন টেট্রাথোক্সিসিলেন (টিইওএস).
   • প্রক্রিয়া: হাইড্রোলাইসিসের মতো ধাপের মাধ্যমে SiC কণা বা ফিল্ম গঠন করুন, ঘনীভবন, জেলেশন এবং sintering.
4. লেজার সিন্টারিং:
   • পদ্ধতি: দ্রুত সিন্টারিং অর্জনের জন্য দ্রুত গরম করতে এবং SiC পাউডার ঠান্ডা করতে লেজার ব্যবহার করুন.
5. তরল ফেজ পদ্ধতি:
   • কাঁচামাল: তরল অগ্রদূত ব্যবহার করুন, যেমন পলিকার্বোসিলেন (পিসিএস).
   • প্রক্রিয়া: তরল অগ্রদূত পলিমারাইজ করার জন্য উত্তপ্ত হয়, ক্রসলিংক, এবং অবশেষে SiC-তে রূপান্তরিত হয়.
6. প্রতিক্রিয়া sintering:
   • পদ্ধতি: SiC পাউডার সিলিকনের সাথে মেশানো হয় (এবং), এবং একটি sintering প্রক্রিয়া পরে, Si এবং C বিক্রিয়া করে SiC গঠন করে.

সিলিকন কার্বাইড পিলার

সিলিকন কার্বাইড কি জন্য ব্যবহৃত হয়?

1.ঘর্ষণকারী

• স্যান্ডপেপার এবং নাকাল সরঞ্জাম: স্যান্ডপেপার তৈরিতে উচ্চ কঠোরতার কারণে সিলিকন কার্বাইড একটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম হিসাবে ব্যবহৃত হয়, নাকাল চাকা, নাকাল পাথর, ইত্যাদি.
• পলিশিং: ধাতু পলিশ করার জন্য ব্যবহৃত হয়, গ্লাস, সিরামিক এবং অন্যান্য উপকরণ.

2.অবাধ্য উপকরণ

• ভাটা আস্তরণের: এর উচ্চ গলনাঙ্ক এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের কারণে, সিলিকন কার্বাইড ভাটাগুলির জন্য একটি আস্তরণের উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়.
• উচ্চ তাপমাত্রা কাঠামোগত উপাদান: সিলিকন কার্বাইড উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে তার যান্ত্রিক শক্তি বজায় রাখতে পারে.

3. সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ

• ইলেকট্রনিক ডিভাইস: সিলিকন কার্বাইডের চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং উচ্চ-তাপমাত্রা তৈরির জন্য উপযুক্ত, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যেমন MOSFET, ডায়োড, এলইডি, ইত্যাদি.
• অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস: আলো-নির্গত ডায়োড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় (এলইডি), লেজার ডায়োড, ইত্যাদি.

4. সিরামিক উপকরণ

• স্ট্রাকচারাল সিরামিক: বিয়ারিং তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, সীল, কাটার সরঞ্জাম, তাপ এক্সচেঞ্জার, ইত্যাদি.
• বুলেটপ্রুফ উপকরণ: সিলিকন কার্বাইড সিরামিকের উচ্চ কঠোরতা এবং প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং বুলেটপ্রুফ ভেস্ট এবং বর্ম তৈরিতে ব্যবহৃত হয়.

5. পরিধান-প্রতিরোধী আবরণ

• আবরণ উপকরণ: সিলিকন কার্বাইড আবরণ পরিধান প্রতিরোধের এবং উপাদানগুলির জারা প্রতিরোধের উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন টারবাইন ব্লেড, স্বয়ংচালিত অংশ, ইত্যাদি.

6. উচ্চ তাপমাত্রা গরম করার উপাদান

• গরম করার উপাদান: উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের কারণে সিলিকন কার্বাইড গরম করার উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়.

সিলিকন কার্বাইড স্যাগার

7. ধাতব শিল্প

• গলানোর চুল্লি: চুল্লি গলানোর জন্য আস্তরণের উপকরণ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়.
• ঢালাই ছাঁচ: সিলিকন কার্বাইড ঢালাই ছাঁচ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়.

8. রাসায়নিক

• ফিল্টার উপাদান: সিলিকন কার্বাইড সিরামিক ফিল্টার উপাদান উচ্চ তাপমাত্রা গ্যাস পরিস্রাবণ জন্য ব্যবহৃত হয়.
• ক্যাটালিস্ট ক্যারিয়ার: এটি অনুঘটকের জন্য একটি বাহক উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়.

9. মোটরগাড়ি

• ব্রেক প্যাড: সিলিকন কার্বাইড উচ্চ-কর্মক্ষমতা ব্রেক প্যাড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়.
• ইঞ্জিন অংশ: যেমন সিলিন্ডার লাইনার, পিস্টন রিং, ইত্যাদি.

10. অপটিক্স

• লেন্স এবং উইন্ডোজ: সিলিকন কার্বাইড ইনফ্রারেড অপটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে হালকা-প্রেরণকারী.

11. মহাকাশ এবং বিমান চলাচল

• উচ্চ-তাপমাত্রার উপাদান: সিলিকন কার্বাইড উচ্চ তাপমাত্রা এবং জারা প্রতিরোধের কারণে মহাকাশযান এবং মহাকাশ ইঞ্জিনের উপাদান তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়.

12. শক্তি

• সৌর কোষ: সিলিকন কার্বাইড সৌর কোষে স্বচ্ছ পরিবাহী স্তর হিসাবে ব্যবহৃত হয়.
• জ্বালানী কোষ: একটি ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে.

সিলিকন কার্বাইডের প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলি এখনও প্রসারিত হচ্ছে, এবং প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, নতুন অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্রগুলিও অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হচ্ছে.

সিলিকন কার্বাইড মরীচি