ઉત્પાદન વિગતો
એલ્યુમિના સેરામિક સ્ટ્રક્ચરલ ઘટકો, સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, એલ્યુમિના (Al₂O₃) માંથી બનાવેલા ભાગો છે જેમાં ચોક્કસ આકાર અને રચના હોય છે.
એલ્યુમિના સેરામિક ભાગો સામાન્ય સેરામિક્સ નથી; તેમાં એલ્યુમિનાનું ઊંચું પ્રમાણ, ઘનીભૂત રચના હોય છે અને તે ખાસ સેરામિક્સની શ્રેણીમાં આવે છે.
એલ્યુમિના સેરામિક માળખાના ઘટકોની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા જટિલ અને ચોકસાઈવાળી છે. આ માટે ઊંચી શુદ્ધતાવાળા એલ્યુમિના સેરામિક પાઉડરને કાચા માલ તરીકે પસંદ કરવાની જરૂર હોય છે અને બારીક કરવું અને ચાળવું જેવી અનેક પૂર્વ-સંસ્કરણ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા યોગ્ય કણ કદ અને વિતરણ મેળવવામાં આવે છે.
પ્રથમ કાચા માલની તૈયારી છે, જ્યાં ઊંચી શુદ્ધતાવાળા એલ્યુમિના પાઉડરને ઉમેરણો સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે જેથી કાચા માલની એકસમાનતા અને સ્થિરતા જાળવી શકાય. આગળ, પૂર્વ-સંસ્કૃત એલ્યુમિના સેરામિક પાઉડરને દ્રાવકમાં ઉમેરીને સમાન રીતે હલાવવામાં આવે છે જેથી ગાળાદાર મિશ્રણ તૈયાર થાય. મિશ્રણના કણ કદ અને એકસમાનતા અંતિમ ઉત્પાદનની ગુણવત્તા પર મહત્વપૂર્ણ અસર કરે છે.
પછી, મિશ્રણને ઢાળમાં રેડવામાં આવે છે અને ધ્રુજારી અને દબાણ જેવી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા તેને હરિત પદાર્થો (ગ્રીન બોડીઝ) માં આકાર આપવામાં આવે છે.
એલ્યુમિના સેરામિક ઇન્સ્યુલેશન ઉત્પાદનોના આકાર અને કદને આધારે ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ, એક્સટ્રુઝન મોલ્ડિંગ અને પ્રેસિંગ સહિતની વિવિધ આકારણીની પદ્ધતિઓ પસંદ કરી શકાય છે.
અંતે, સારી ઘનતા અને યાંત્રિક ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરવા માટે એલ્યુમિના સેરામિક ગ્રીન બૉડીઝનું સિન્ટરિંગ કરવામાં આવે છે. સિન્ટરિંગ તાપમાન અને સમયનું નિયંત્રણ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે ખૂબ ઊંચા તાપમાનથી વિકૃતિ અથવા નુકસાન થઈ શકે છે, જ્યારે ઓછા તાપમાને ઘનતા પ્રાપ્ત થતી નથી.
અંતે, ચોકસાઈપૂર્વકની પ્રક્રિયાની આવશ્યકતા હોય છે, જેમાં કાપવું, ખરચવું, પૉલિશ કરવું વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, જેથી રચનાત્મક ઘટકો ચોક્કસ પરિમાણીય ચોકસાઈ અને સપાટીની ગુણવત્તાની જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકે. આ પ્રક્રિયાના દરેક તબક્કામાં કડક પેરામીટર નિયંત્રણની આવશ્યકતા હોય છે, કારણ કે કોઈપણ એક લિંકમાં વિચલન અંતિમ ઉત્પાદનના કાર્યક્ષમતાને અસર કરી શકે છે.
એલ્યુમિના ભાગનું ઉત્કૃષ્ટ પ્રદર્શન:
- 1. ઉચ્ચ કઠિનતા, ઘસારા સામે ચેમ્પિયન: ચીની એકેડમી ઑફ સાયન્સિસ, શાંઘાઈ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ સેરામિક્સ મુજબ, એલ્યુમિના સેરામિક્સની રૉકવેલ કઠિનતા HRA 80 - 90 સુધી પહોંચે છે, જે હીરા પછીનું બીજું સ્થાન છે.
- 2. હળવા વજનવાળું, ઓછું બોજ માહિર: તેની ઘનતા માત્ર 3.5 ગ્રામ/સેમી³ છે, જે લગભગ સ્ટીલના અડધા જેટલી છે. વજનની કડક જરૂરિયાતો ધરાવતા સાધનો અથવા રચનાઓમાં, એલ્યુમિના સેરામિક ઘટકોનો ઉપયોગ કરવાથી ભારમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એરોસ્પેસ ક્ષેત્રે, વજન ઘટાડવું એ કામગીરીમાં સુધારો અને ઊર્જા વપરાશ ઘટાડવાનું માધ્યમ છે.
- 3.ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, ગરમ વાતાવરણમાં "વારંવાર આવતો મહેમાન": એલ્યુમિના સેરામિક્સમાં ઉત્કૃષ્ટ ઉષ્ણતા પ્રતિકારકતા હોય છે, જેનું ચાલુ ઉપયોગ તાપમાન 1000°C કરતાં વધુ હોય છે. ઉચ્ચ તાપમાન ધરાવતા ઔદ્યોગિક ભઠ્ઠીઓ, ધાતુકર્મ અને અન્ય ઊંચા તાપમાનના વાતાવરણમાં, તે સ્થિર રચના અને કામગીરી જાળવી રાખી શકે છે, નરમ પડ્યા વિના કે વિકૃતિ વિના, તેની "ફરજ" ચાલુ રાખી શકે છે.
- 4.ઉત્કૃષ્ટ વિદ્યુત અવરોધકતા, પ્રવાહ માટે "ઇન્સ્યુલેટર": તેની ઉચ્ચ અવરોધકતા અને ઉત્કૃષ્ટ વિદ્યુત અવાહક કામગીરી છે, જેમાં 15 kV/mm થી વધુની અવાહક તાકાત છે. આ લાક્ષણિકતા તેને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને વિદ્યુત ક્ષેત્રોમાં ખૂબ જ અસરકારક બનાવે છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો અને ઇન્સ્યુલેટર્સ માટે ઇન્સ્યુલેટિંગ હાઉસિંગનું ઉત્પાદન, જે પ્રભાવી રીતે વર્તમાન લીકેજને રોકે છે અને સાધનોના સુરક્ષિત સંચાલનની ખાતરી આપે છે.
એપ્લિકેશન ઉદ્યોગોઃ
- વ્યાપકપણે લાગુ, અનેક ક્ષેત્રોમાં મહાન સંભાવના દર્શાવી રહ્યું છે: ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને માહિતી ટેકનોલોજી: ઉત્કૃષ્ટ વિદ્યુત અવાહકતા અને ઉષ્મીય સ્થિરતા સાથે, એલ્યુમિના સેરામિક ઘટકોનો ઉપયોગ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ સબસ્ટ્રેટ્સ, ઇલેક્ટ્રોનિક પેકેજિંગ હાઉસિંગ વગેરે બનાવવા માટે થાય છે. સ્માર્ટફોન અને કમ્પ્યુટર જેવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોમાં, તેઓ આંતરિક ચોકસાઈ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે સ્થિર કાર્ય વાતાવરણ પૂરું પાડે છે અને ઇલેક્ટ્રોનિક સિગ્નલના સ્થિર પ્રસારણની ખાતરી આપે છે.
- યાંત્રિક ઉત્પાદન: તેની ઊંચી કઠિનતા અને ઘસારા સામેની પ્રતિકારકતા તેને યાંત્રિક સીલ, બેરિંગ, કટિંગ ટૂલ્સ વગેરે બનાવવા માટે આદર્શ સામગ્રી બનાવે છે. ઝડપી અને ભારે ભાર ધરાવતા યાંત્રિક ભાગોમાં, એલ્યુમિના સેરામિક ઘટકો ઘસારો ઘટાડવામાં, યાંત્રિક કાર્યક્ષમતા સુધારવામાં અને સેવા આયુ લંબાવવામાં મદદ કરે છે.
- એરોસ્પેસ: હલકા વજન, ઉચ્ચ મજબૂતી અને ઉષ્ણતા પ્રતિરોધક ગુણધર્મોને કારણે એલ્યુમિના સેરામિક ઘટકોનો ઉપયોગ વિમાન એન્જિનના ભાગો, ઉપગ્રહ એન્ટેના સપોર્ટ્સ અને અંતરિક્ષ યાન માટેની થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ્સમાં વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે.
તે ઉડ્ડયન સાધનોના હળવા વજન અને ઊંચી કાર્યક્ષમતા વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ યોગદાન આપે છે.
- મેડિકલ ક્ષેત્ર: સારી જૈવિક સહિષ્ણુતાને કારણે, એલ્યુમિના સેરામિક ઘટકોનો ઉપયોગ કૃત્રિમ સાંધા અને હાડકાના સ્ક્રૂ જેવી ઇમ્પ્લાન્ટ્સ બનાવવા માટે કરી શકાય છે.
તે માનવ પેશીઓ સાથે સારી સંગતતા ધરાવે છે, તેથી તે રિજેક્શનના જોખમને લઘુતમ કરે છે, દર્દીની રિકવરીમાં મદદ કરે છે અને જીવનની ગુણવત્તા સુધારે છે.
- ઊર્જા ક્ષેત્ર: નવી ઊર્જા વાહન બેટરી મૉડ્યુલ્સ, ફ્યુઅલ સેલ ઘટકો અને પરંપરાગત ઊર્જા પેટ્રોકેમિકલ સાધનોમાં, એલ્યુમિના સેરામિક ઘટકો તેમની કાટ પ્રતિરોધકતા અને ઉચ્ચ તાપમાન સહનશીલતાને કારણે જટિલ પરિસ્થિતિઓમાં સ્થિર કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે, જે કાર્યક્ષમ ઊર્જા ઉત્પાદન અને ઉપયોગને આધાર આપે છે. તેમના ઉત્કૃષ્ટ પ્રદર્શનને કારણે એલ્યુમિના સેરામિક ઘટકો વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વિશાળ સંભાવના ધરાવે છે.
જેમ જેમ ટેકનોલોજી આગળ વધતી રહે છે અને નવીનતા લાવે છે, તેમ અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે તેઓ વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે, જે આપણા જીવન અને સામાજિક વિકાસને વધુ લાભો આપશે.
ઉત્પાદન પરિમાણ કોષ્ટક
| મુખ્ય રાસાયણિક ઘટક |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| ગોઠવણીની ઘનતા |
|
ગ્રામ/સેમી³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| મહત્તમ ઉપયોગ તાપમાન |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| પાણીની અભિગ્રહણ |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| વળાંક તાકાત |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| ઉષ્મીય પ્રસરણનો ગુણાંક |
25 - 1000°C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| ઉષ્મીય વાહકતાનો ગુણાંક |
20°C |
વોટ/મીટર·કેલ્વિન |
16 |
30 |
18 |
EN
