দুষ্প্রাপ্য ধাতু কারবাইড

উচ্চ কঠোরতা
টংস্টেন কার্বাইড একটি অত্যন্ত কঠিন উপাদান, যা শুধুমাত্র হীরা পরে। টংস্টেন কার্বাইডের কঠোরতা এটিকে কাটা এবং যন্ত্রের সরঞ্জামগুলির জন্য একটি আদর্শ উপাদান করে তোলে। হার্ডনেস টাংস্টেন কার্বাইডের একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পত্তি, যা রকওয়েল হার্ডনেস টেস্টার দ্বারা পরীক্ষা করা হয়। একটি পয়েন্টেড ডায়মন্ড ইনডেনটারকে জোরপূর্বক টাংস্টেন কার্বাইডে প্রবেশ করানো হয় এবং গর্তের গভীরতা হল কঠোরতার পরিমাপ। টংস্টেন কার্বাইড তৈরিতে, অনেকগুলি কারণ কঠোরতাকে প্রভাবিত করবে, যেমন কোবাল্টের পরিমাণ, শস্যের আকার, কার্বনের পরিমাণ এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াও।

উচ্চ গলনাঙ্ক
টংস্টেন কার্বাইডের গলনাঙ্ক প্রায় 5,700 ডিগ্রি, যা অন্যান্য ধাতুর গলনাঙ্কের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এই উচ্চ গলনাঙ্ক টংস্টেন কার্বাইডকে উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে। উচ্চ গলনাঙ্কের কারণে টংস্টেন কার্বাইড স্বাভাবিক ফোরজিং প্রযুক্তি দ্বারা তৈরি করা যায় না। মিক্সিং, মিলিং, কম্প্যাক্টিং, সিন্টারিং এবং চেকিংয়ের মাধ্যমে টংস্টেন কার্বাইড পণ্যগুলি পাউডার ধাতুবিদ্যা দ্বারা তৈরি করা হয়।

রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল
টংস্টেন কার্বাইড টংস্টেন এবং কার্বন পরমাণু দ্বারা গঠিত, যা অক্সিজেন এবং অন্যান্য উপাদান উভয়ই স্থিতিশীল। টংস্টেন কার্বাইড রাসায়নিক আক্রমণের জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী এবং বেশিরভাগ পরিবেশে ক্ষয় হয় না। এই রাসায়নিক জড়তা টংস্টেন কার্বাইডকে রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম এবং ক্ষয় প্রতিরোধের প্রয়োজন এমন এলাকায় ব্যবহারের জন্য একটি আদর্শ উপাদান করে তোলে।

তাপ সম্প্রসারণের নিম্ন সহগ
তাপ সম্প্রসারণের গড় সহগ যখন টাংস্টেন কার্বাইড উত্তপ্ত হয় তখন প্রসারণের পরিমাণ নির্দেশ করে। টাংস্টেন কার্বাইডের প্রসারণ তাপমাত্রার প্রসারণকে অনুসরণ করছে। টাংস্টেন কার্বাইডে যত বেশি বাইন্ডার পাউডার থাকবে, টাংস্টেন কার্বাইডের তাপীয় প্রসারণ তত বেশি হবে। টাংস্টেন কার্বাইডের তাপীয় সম্প্রসারণের একটি খুব কম গুণাঙ্ক রয়েছে, যার অর্থ উত্তপ্ত হলে এটি খুব কম প্রসারিত হয়। এই বৈশিষ্ট্যটি টাংস্টেন কার্বাইডকে নির্ভুল যন্ত্র এবং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে মাত্রিক স্থিতিশীলতা প্রয়োজন।

বৈদ্যুতিক পরিবাহী
একটি অবাধ্য ধাতু হওয়া সত্ত্বেও, টংস্টেন কার্বাইড তার স্ফটিক কাঠামোতে কার্বনের উপস্থিতির কারণে বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী। এই বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা টংস্টেন কার্বাইডকে বৈদ্যুতিক অ্যাপ্লিকেশন যেমন ইলেক্ট্রোড এবং পরিচিতির জন্য আদর্শ করে তোলে।

টাংস্টেন কার্বাইড এবং টাংস্টেনের বৈশিষ্ট্য হল স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস, শিয়ার মডুলাস, প্রসার্য ফলন শক্তি, তাপ পরিবাহিতা এবং কঠোরতা (রকওয়েল এ)। নীচে, আমরা প্রতিটি বৈশিষ্ট্য তুলনা.

সারণী 1: টাংস্টেন এবং টাংস্টেন কার্বাইডের মধ্যে উপাদান বৈশিষ্ট্যের তুলনা

টাংস্টেন কার্বাইড কি টাংস্টেনের চেয়ে শক্তিশালী?
হ্যাঁ, টাংস্টেন কার্বাইড সাধারণত খাঁটি টংস্টেনের চেয়ে শক্তিশালী। টংস্টেন কার্বাইড হল একটি যৌগ যা কার্বনের সাথে টাংস্টেনকে একত্রিত করে একটি খুব শক্ত এবং টেকসই উপাদান তৈরি করে। এই যৌগটি ব্যতিক্রমী কঠোরতা, পরিধান প্রতিরোধের এবং শক্তি প্রদর্শন করে, এটিকে কাটার সরঞ্জাম, ঘষিয়া তুলিয়া ফেলা এবং গয়না সহ বিভিন্ন শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

টংস্টেনের ইতিমধ্যেই একটি বড় ইলাস্টিক মডুলাস রয়েছে, যা বেশিরভাগ স্টিলের চেয়ে বড়; টংস্টেন কার্বাইডের আরও বেশি স্থিতিস্থাপক মডুলাস রয়েছে, যা এর চিত্তাকর্ষক দৃঢ়তা দেখায়৷ উপাদানের দৃঢ়তা একটি বড় ইলাস্টিক মডুলাসের সাথে সম্পর্কযুক্ত, এবং সারণী 1 এ দেখানো মানগুলি প্রমাণ করে কেন টংস্টেন কার্বাইড ইলাস্টিক স্থিতিস্থাপকতায় হীরার পরেই দ্বিতীয়। এর স্থিতিস্থাপক মডুলাস প্রায় 700 GPa, যা হীরার (1000 GPa-এর ইলাস্টিক মডুলাস) এর উপর রয়েছে, যা এটির বিকৃতির প্রতিরোধের পাশাপাশি কাজ করার সময় এটি ভেঙে যাওয়ার প্রবণতা উভয়ই দেখায়।

শিয়ার মডুলাস হল একটি পরীক্ষার নমুনার মধ্যে শিয়ার স্ট্রেনের সাথে শিয়ার স্ট্রেনের অনুপাত এবং প্রায়ই এটিকে অনমনীয়তার মডুলাস হিসাবে উল্লেখ করা হয়। এটি স্থিতিস্থাপক মডুলাসের সাথে অবিচ্ছিন্নভাবে সংযুক্ত, কারণ এগুলি একই সমীকরণ থেকে উদ্ভূত এবং উভয়ই দৃঢ়তার পরিমাপ (একটি স্থিতিস্থাপক, বা রৈখিক চাপ, শিয়ার বা ক্রস-বিভাগীয় চাপের প্রতিক্রিয়ায়)। সারণি 1-এর মানগুলি টংস্টেন যে চিত্তাকর্ষক প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে তা দেখানোর জন্য আরও প্রমাণ। রেফারেন্সের জন্য, বেশিরভাগ স্টিলের শিয়ার মডুলাস প্রায় 80 জিপিএ থাকে, যা টাংস্টেনের অর্ধেক এবং টংস্টেন কার্বাইডের শিয়ার মডুলাসের এক তৃতীয়াংশ।

বেশিরভাগ ডিজাইনার তাদের শক্তির উপর ভিত্তি করে উপাদান নির্বাচন করেন, স্বাভাবিকভাবেই। টাংস্টেন এবং টাংস্টেন কার্বাইড উভয়ই রুক্ষ, অত্যন্ত শক্ত ধাতু হিসাবে পরিচিত – তাহলে কেন তাদের প্রসার্য শক্তি এত কম? উত্তর হল এই উপাদানগুলি প্রকৃতির দ্বারা ভঙ্গুর হওয়ার কারণে এবং একটি আকর্ষণীয় বস্তুগত বিজ্ঞানের ঘটনা দেখায়। তাদের আণবিক দৃঢ়তার কারণে, ভঙ্গুর উপাদানগুলি টেনশনের তুলনায় কম্প্রেশনে অনেক বেশি শক্তিশালী (ইটের দেয়াল মনে করুন: তারা কম্প্রেশনে হাজার হাজার পাউন্ড সহ্য করতে পারে কিন্তু আপনি কি আগে কখনও ইটের ট্রাস দেখেছেন?)। এই উপাদানগুলির সংকোচনের শক্তি পরীক্ষা করার সময় এই নীতিটি স্পষ্ট হয়ে ওঠে, বিশেষ করে কম ধাতব টংস্টেন কার্বাইড: এটি ঘরের তাপমাত্রায় 2683 MPa এর সংকোচনশীল শক্তি রয়েছে এবং চরম তাপমাত্রা পরিবর্তনের মাধ্যমে এর শক্তি ধরে রাখে। এই একই বৈশিষ্ট্য ইস্পাতের জন্য বলা যায় না, যেখানে এর সংকোচন শক্তি প্রথমত অনেক কম এবং দ্বিতীয়ত, তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে ওঠানামা করে। এই সত্যটি জানার পরে, এটি প্রচুর পরিমাণে স্পষ্ট যে টাংস্টেন কখনই প্রসার্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা উচিত নয় তবে সংকোচনমূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটি একটি শীর্ষ প্রতিযোগী।