সুপারহার্ড উপাদান

সুপার হার্ড উপাদান কি?

একটি সুপারহার্ড উপাদান হল এমন একটি উপাদান যার কঠোরতা মান 40 গিগাপাস্কাল (GPa) এর বেশি হয় যখন ভিকারস কঠোরতা পরীক্ষা দ্বারা পরিমাপ করা হয়। এগুলি উচ্চ ইলেক্ট্রন ঘনত্ব এবং উচ্চ বন্ড সমযোজীতা সহ কার্যত অসংকোচনীয় কঠিন পদার্থ। তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্যের ফলস্বরূপ, এই উপকরণগুলি অনেক শিল্পক্ষেত্রে অত্যন্ত আগ্রহের বিষয় যার মধ্যে রয়েছে, কিন্তু সীমাবদ্ধ নয়, ঘষিয়া তুলিয়া ফেলা, পলিশিং এবং কাটার সরঞ্জাম, ডিস্ক ব্রেক এবং পরিধান-প্রতিরোধী এবং প্রতিরক্ষামূলক আবরণ।

নতুন সুপারহার্ড উপকরণ খুঁজে বের করার উপায়

প্রথম পদ্ধতিতে, গবেষকরা বোরন, কার্বন, নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেনের মতো হালকা উপাদানগুলিকে একত্রিত করে হীরার সংক্ষিপ্ত, দিকনির্দেশক সমযোজী কার্বন বন্ডগুলিকে অনুকরণ করেন।

দ্বিতীয় পদ্ধতিতে এই হালকা উপাদানগুলি (B, C, N, এবং O) অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, তবে উচ্চ সংকোচনযোগ্যতা প্রদানের জন্য উচ্চ ভ্যালেন্স ইলেক্ট্রন ঘনত্ব সহ ট্রানজিশন ধাতুগুলিও প্রবর্তন করে। এইভাবে, উচ্চ বাল্ক মডুলি কিন্তু কম কঠোরতা সহ ধাতুগুলি অতি-হার্ড পদার্থ তৈরি করতে ছোট সমযোজী-গঠনকারী পরমাণুর সাথে সমন্বিত হয়। টংস্টেন কার্বাইড এই পদ্ধতির একটি শিল্প-প্রাসঙ্গিক প্রকাশ, যদিও এটিকে খুব কঠিন বলে মনে করা হয় না। বিকল্পভাবে, ট্রানজিশন ধাতুর সাথে মিলিত বোরাইডগুলি সুপারহার্ড গবেষণার একটি সমৃদ্ধ ক্ষেত্র হয়ে উঠেছে এবং আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করেছে যেমনReB2,OsB2, এবংWB4.

সুপারহার্ড উপকরণের শ্রেণীবিভাগ

সুপারহার্ড পদার্থকে সাধারণত দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: অভ্যন্তরীণ যৌগ এবং বহির্মুখী যৌগ। অভ্যন্তরীণ গোষ্ঠীর মধ্যে রয়েছে হীরা, কিউবিক বোরন নাইট্রাইড (c-BN), কার্বন নাইট্রাইড এবং বি-এন-সি-এর মতো ত্রিবিধ যৌগ, যেগুলির একটি সহজাত কঠোরতা রয়েছে। বিপরীতভাবে, বহির্মুখী পদার্থগুলি হল যেগুলির অতি কঠোরতা এবং অন্যান্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা রচনার পরিবর্তে তাদের মাইক্রোস্ট্রাকচার দ্বারা নির্ধারিত হয়। বহিরাগত সুপারহার্ড উপাদানের একটি উদাহরণ হল একটি ন্যানোক্রিস্টালাইন হীরা যা সমষ্টিগত ডায়মন্ড ন্যানোরোড নামে পরিচিত।

70-150 GPa রেঞ্জের ভিকার্সের কঠোরতা সহ হীরা এখন পর্যন্ত সবচেয়ে কঠিন পরিচিত উপাদান। ডায়মন্ড উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং বৈদ্যুতিকভাবে নিরোধক বৈশিষ্ট্য উভয়ই প্রদর্শন করে এবং এই উপাদানটির জন্য ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলি সন্ধান করার জন্য অনেক মনোযোগ দেওয়া হয়েছে। স্বতন্ত্র প্রাকৃতিক হীরা বা কার্বোনাডোর বৈশিষ্ট্যগুলি শিল্পের উদ্দেশ্যে খুব ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, এবং সেইজন্য সিন্থেটিক হীরা একটি প্রধান গবেষণা ফোকাস হয়ে ওঠে।

সিন্থেটিক হীরা

1953 সালে সুইডেনে এবং 1954 সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে হীরার উচ্চ-চাপের সংশ্লেষণ নতুন যন্ত্রপাতি এবং কৌশলগুলির বিকাশের দ্বারা সম্ভব হয়েছিল, কৃত্রিম সুপারহার্ড উপকরণগুলির সংশ্লেষণে একটি মাইলফলক হয়ে ওঠে। সংশ্লেষণ স্পষ্টভাবে শিল্প উদ্দেশ্যে উচ্চ-চাপ প্রয়োগের সম্ভাব্যতা দেখিয়েছে এবং ক্ষেত্রের ক্রমবর্ধমান আগ্রহকে উদ্দীপিত করেছে।

PDC কাটার হল এক ধরনের সুপার-হার্ড উপাদান যা একটি টংস্টেন কার্বাইড সাবস্ট্রেটের সাথে পলিক্রিস্টালাইন হীরাকে কম্প্যাক্ট করে। হীরা হল PDC কাটার জন্য মূল কাঁচামাল। কারণ প্রাকৃতিক হীরা গঠন করা কঠিন এবং দীর্ঘ সময় নেয়, সেগুলি অত্যন্ত ব্যয়বহুল, এবং শিল্প প্রয়োগের জন্য ব্যয়বহুল, এই ক্ষেত্রে, কৃত্রিম হীরা শিল্পে একটি দুর্দান্ত ভূমিকা পালন করেছে।

আপনি যদি টংস্টেন কার্বাইড পণ্যগুলিতে আগ্রহী হন এবং আরও তথ্য এবং বিশদ জানতে চান, আপনি বাম দিকে ফোন বা মেইলের মাধ্যমে আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে পারেন বা পৃষ্ঠার নীচে মার্কিন মেইল ​​পাঠাতে পারেন৷