নতুন পদার্থে α-অ্যালুমিনার প্রয়োগঅ্যালুমিনা সিরামিক
যদিও নতুন সিরামিক উপকরণের অনেক প্রকারভেদ আছে, তবুও তাদের কার্যকারিতা এবং ব্যবহার অনুসারে এগুলিকে মোটামুটি তিনটি বিভাগে ভাগ করা যেতে পারে: কার্যকরী সিরামিক (ইলেকট্রনিক সিরামিক নামেও পরিচিত), কাঠামোগত সিরামিক (ইঞ্জিনিয়ারিং সিরামিক নামেও পরিচিত) এবং বায়োসিরামিক। ব্যবহৃত বিভিন্ন কাঁচামালের উপাদান অনুসারে, এগুলিকে অক্সাইড সিরামিক, নাইট্রাইড সিরামিক, বোরাইড সিরামিক, কার্বাইড সিরামিক এবং ধাতব সিরামিকগুলিতে ভাগ করা যেতে পারে। এর মধ্যে, অ্যালুমিনা সিরামিকগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং এর কাঁচামাল হল বিভিন্ন স্পেসিফিকেশনের α-অ্যালুমিনা পাউডার।
উচ্চ শক্তি, উচ্চ কঠোরতা, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, পরিধান প্রতিরোধ এবং অন্যান্য চমৎকার বৈশিষ্ট্যের কারণে α-অ্যালুমিনা বিভিন্ন নতুন সিরামিক উপকরণ উৎপাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি কেবল উন্নত অ্যালুমিনা সিরামিক যেমন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট সাবস্ট্রেট, কৃত্রিম রত্ন, কাটার সরঞ্জাম, কৃত্রিম হাড় ইত্যাদির জন্য একটি গুঁড়ো কাঁচামাল নয়, বরং ফসফর ক্যারিয়ার, উন্নত অবাধ্য উপকরণ, বিশেষ গ্রাইন্ডিং উপকরণ ইত্যাদি হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। আধুনিক বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে α-অ্যালুমিনার প্রয়োগ ক্ষেত্র দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে, এবং বাজারের চাহিদাও বাড়ছে, এবং এর সম্ভাবনাগুলি খুব বিস্তৃত।
কার্যকরী সিরামিকগুলিতে α-অ্যালুমিনার প্রয়োগ
কার্যকরী সিরামিকউন্নত সিরামিকগুলিকে বোঝানো হয় যা তাদের বৈদ্যুতিক, চৌম্বকীয়, শাব্দিক, অপটিক্যাল, তাপীয় এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য বা তাদের সংযোগ প্রভাব ব্যবহার করে একটি নির্দিষ্ট ফাংশন অর্জন করে। তাদের একাধিক বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন অন্তরক, ডাইইলেক্ট্রিক, পাইজোইলেকট্রিক, থার্মোইলেকট্রিক, সেমিকন্ডাক্টর, আয়ন পরিবাহিতা এবং সুপারকন্ডাক্টিভিটি, তাই তাদের অনেক কার্যকারিতা এবং অত্যন্ত বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। বর্তমানে, বৃহৎ পরিসরে ব্যবহারিক ব্যবহারে ব্যবহৃত প্রধানগুলি হল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট সাবস্ট্রেট এবং প্যাকেজিংয়ের জন্য অন্তরক সিরামিক, অটোমোটিভ স্পার্ক প্লাগ অন্তরক সিরামিক, টেলিভিশন এবং ভিডিও রেকর্ডারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ক্যাপাসিটর ডাইইলেক্ট্রিক সিরামিক, একাধিক ব্যবহারের সাথে পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক এবং বিভিন্ন সেন্সরের জন্য সংবেদনশীল সিরামিক। এছাড়াও, এগুলি উচ্চ-চাপযুক্ত সোডিয়াম ল্যাম্প আলো-নির্গমনকারী টিউবের জন্যও ব্যবহৃত হয়।
১. স্পার্ক প্লাগ অন্তরক সিরামিক
স্পার্ক প্লাগ ইনসুলেটিং সিরামিক বর্তমানে ইঞ্জিনে সিরামিকের একমাত্র বৃহত্তম প্রয়োগ। অ্যালুমিনার চমৎকার বৈদ্যুতিক অন্তরণ, উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি, উচ্চ চাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং তাপীয় শক প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকায়, অ্যালুমিনা ইনসুলেটিং স্পার্ক প্লাগগুলি বিশ্বে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। স্পার্ক প্লাগের জন্য α-অ্যালুমিনার প্রয়োজনীয়তা হল সাধারণ কম-সোডিয়াম α-অ্যালুমিনা মাইক্রোপাউডার, যাতে সোডিয়াম অক্সাইডের পরিমাণ ≤0.05% এবং গড় কণার আকার 325 জাল।
2. ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট সাবস্ট্রেট এবং প্যাকেজিং উপকরণ
সাবস্ট্রেট উপকরণ এবং প্যাকেজিং উপকরণ হিসেবে ব্যবহৃত সিরামিকগুলি নিম্নলিখিত দিকগুলিতে প্লাস্টিকের চেয়ে উন্নত: উচ্চ অন্তরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ রাসায়নিক জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ সিলিং, আর্দ্রতা অনুপ্রবেশ প্রতিরোধ, কোনও প্রতিক্রিয়াশীলতা নেই এবং অতি-বিশুদ্ধ সেমিকন্ডাক্টর সিলিকনের দূষণ নেই। ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট সাবস্ট্রেট এবং প্যাকেজিং উপকরণের জন্য প্রয়োজনীয় α-অ্যালুমিনার বৈশিষ্ট্যগুলি হল: তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ 7.0×10-6/℃, তাপ পরিবাহিতা 20-30W/K·m (ঘরের তাপমাত্রা), ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবক 9-12 (IMHz), ডাইইলেক্ট্রিক ক্ষতি 3~10-4 (IMHz), আয়তন প্রতিরোধ ক্ষমতা> 1012-1014Ω·cm (ঘরের তাপমাত্রা)।
ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের উচ্চ কর্মক্ষমতা এবং উচ্চ ইন্টিগ্রেশনের সাথে, সাবস্ট্রেট এবং প্যাকেজিং উপকরণগুলির জন্য আরও কঠোর প্রয়োজনীয়তাগুলি সামনে রাখা হয়েছে:
চিপের তাপ উৎপাদন বৃদ্ধির সাথে সাথে উচ্চ তাপ পরিবাহিতা প্রয়োজন।
কম্পিউটিং উপাদানের উচ্চ গতির সাথে, একটি কম ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবক প্রয়োজন।
তাপীয় প্রসারণ সহগ সিলিকনের কাছাকাছি হওয়া প্রয়োজন। এটি α-অ্যালুমিনার উপর উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা স্থাপন করে, অর্থাৎ, এটি উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং সূক্ষ্মতার দিকে বিকশিত হয়।
৩. উচ্চ-চাপযুক্ত সোডিয়াম আলো নির্গমনকারী বাতি
সূক্ষ্ম সিরামিকউচ্চ-বিশুদ্ধতা অতি-সূক্ষ্ম অ্যালুমিনা দিয়ে তৈরি, কাঁচামাল হিসেবে এর বৈশিষ্ট্য উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, জারা প্রতিরোধ, ভালো অন্তরণ, উচ্চ শক্তি ইত্যাদি, এবং এটি একটি চমৎকার অপটিক্যাল সিরামিক উপাদান। উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনা দিয়ে তৈরি স্বচ্ছ পলিক্রিস্টালাইন, অল্প পরিমাণে ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড, ইরিডিয়াম অক্সাইড বা ইরিডিয়াম অক্সাইড সংযোজন সহ, এবং বায়ুমণ্ডল সিন্টারিং এবং গরম চাপ সিন্টারিং দ্বারা তৈরি, উচ্চ-তাপমাত্রার সোডিয়াম বাষ্পের ক্ষয় সহ্য করতে পারে এবং উচ্চ আলো দক্ষতা সহ উচ্চ-চাপ সোডিয়াম আলো-নির্গমনকারী ল্যাম্প হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
কাঠামোগত সিরামিকগুলিতে α-অ্যালুমিনার প্রয়োগ
অজৈব জৈব চিকিৎসা উপকরণ হিসেবে, বায়োসিরামিক উপকরণগুলির ধাতব পদার্থ এবং পলিমার পদার্থের তুলনায় কোনও বিষাক্ত পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া নেই এবং জৈবিক টিস্যুর সাথে ভাল জৈব সামঞ্জস্যতা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। মানুষের দ্বারা এগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে মূল্যবান হয়ে উঠেছে। বায়োসিরামিক উপকরণগুলির গবেষণা এবং ক্লিনিকাল প্রয়োগ স্বল্পমেয়াদী প্রতিস্থাপন এবং ভরাট থেকে স্থায়ী এবং দৃঢ় ইমপ্লান্টেশন এবং জৈবিক জড় পদার্থ থেকে জৈবিকভাবে সক্রিয় পদার্থ এবং মাল্টিফেজ কম্পোজিট উপকরণে বিকশিত হয়েছে।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ছিদ্রযুক্তঅ্যালুমিনা সিরামিকরাসায়নিক ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা এবং থার্মোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্যের কারণে কৃত্রিম কঙ্কাল জয়েন্ট, কৃত্রিম হাঁটু জয়েন্ট, কৃত্রিম ফিমোরাল হেড, অন্যান্য কৃত্রিম হাড়, কৃত্রিম দাঁতের শিকড়, হাড় স্থিরকরণ স্ক্রু এবং কর্নিয়া মেরামতের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। ছিদ্রযুক্ত অ্যালুমিনা সিরামিক তৈরির সময় ছিদ্রের আকার নিয়ন্ত্রণের পদ্ধতি হল বিভিন্ন কণা আকারের অ্যালুমিনা কণা মিশ্রিত করা, ফোম গর্ভধারণ করা এবং স্প্রে কণা শুকানো। অ্যালুমিনিয়াম প্লেটগুলিকে দিকনির্দেশক ন্যানো-স্কেল মাইক্রোপোরাস চ্যানেল-টাইপ ছিদ্র তৈরি করতে অ্যানোডাইজ করা যেতে পারে।