টুংস্টেন কার্বাইড কি একটি নেটওয়ার্ক শক্ত?

সামগ্রী মেনু

● কোন নেটওয়ার্ক শক্ত সংজ্ঞা দেয়?

>> নেটওয়ার্ক সলিডগুলির মূল বৈশিষ্ট্য

● টুংস্টেন কার্বাইডের পারমাণবিক কাঠামো

>> 1। ষড়ভুজ (α- ডাব্লু) কাঠামো

>> 2। কিউবিক (β- ডাব্লু) কাঠামো

>> বন্ধনের বৈশিষ্ট্য: কোভ্যালেন্ট বনাম ধাতব

● শারীরিক ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

>> তাপীয় ও রাসায়নিক স্থিতিশীলতা

● সংশ্লেষণ এবং উত্পাদন

>> 1। পাউডার উত্পাদন

>> 2। সিনটারিং

● অ্যাপ্লিকেশন নেটওয়ার্ক কাঠামো লাভ

>> 1। কাটা এবং ড্রিলিং সরঞ্জাম

>> 2। পরিধান-প্রতিরোধী আবরণ

>> 3। উচ্চ-তাপমাত্রার উপাদান

>> 4। গ্রাহক পণ্য

● তুলনামূলক বিশ্লেষণ: ডাব্লুসি বনাম অন্যান্য নেটওয়ার্ক সলিডস

>> মিল

>> পার্থক্য

● উপসংহার

● FAQ

>> 1। টুংস্টেন কার্বাইড কি সিরামিক বা ধাতু?

>> 2। টুংস্টেন কার্বাইড কেন নেটওয়ার্ক শক্ত হওয়া সত্ত্বেও বিদ্যুৎ পরিচালনা করে?

>> 3। টুংস্টেন কার্বাইডের কঠোরতা হীরার সাথে কীভাবে তুলনা করে?

>> 4। কোন শিল্পগুলি টংস্টেন কার্বাইডের উপর সবচেয়ে বেশি নির্ভর করে?

>> 5 ... টংস্টেন কার্বাইড কীভাবে সংশ্লেষিত হয়?

● উদ্ধৃতি:

টুংস্টেন কার্বাইড (ডাব্লুসি) এর অসাধারণ কঠোরতা, উচ্চ গলনাঙ্ক এবং শিল্প বহুমুখীতার জন্য খ্যাত একটি সিরামিক যৌগ। এর অনন্য পারমাণবিক কাঠামো এবং বন্ধন বৈশিষ্ট্যগুলি নেটওয়ার্ক শক্ত হিসাবে এর শ্রেণিবিন্যাস সম্পর্কে বিতর্ক ছড়িয়ে দিয়েছে। এই নিবন্ধটি এর কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি অনুসন্ধান করে, এটি ডায়মন্ডের মতো ক্লাসিক নেটওয়ার্ক সলিডগুলির সাথে তুলনা করে, এর সংশ্লেষণ পদ্ধতিগুলি পরীক্ষা করে এবং এর আচরণ এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি সম্পর্কে সাধারণ প্রশ্নগুলিকে সম্বোধন করে।

কোন নেটওয়ার্ক শক্ত সংজ্ঞা দেয়?

নেটওয়ার্ক সলিডস, যাকে কোভ্যালেন্ট নেটওয়ার্ক সলিডও বলা হয়, এমন উপকরণ যেখানে পরমাণুগুলি অবিচ্ছিন্ন ত্রি-মাত্রিক জালিতে কোভ্যালেন্ট বন্ড দ্বারা আন্তঃসংযুক্ত থাকে। এই কাঠামোগুলিতে পৃথক অণুগুলির অভাব রয়েছে এবং স্থানীয়করণ ইলেক্ট্রনের কারণে উচ্চ গলনাঙ্ক, অনড়তা এবং দুর্বল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রদর্শন করে। ক্লাসিক উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে:

- হীরা: একটি টেট্রহেড্রাল কার্বন জাল (চিত্র 1 এ)।

- কোয়ার্টজ (সিও): সিলিকন-অক্সিজেন টেট্রহেড্রার একটি কাঠামো।

- সিলিকন কার্বাইড (এসআইসি): বিকল্প সিলিকন এবং কার্বন পরমাণু সহ একটি হীরার মতো কাঠামো।

নেটওয়ার্ক সলিডগুলির মূল বৈশিষ্ট্য

- উচ্চ গলনাঙ্ক পয়েন্ট (যেমন, 3,500 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে ডায়মন্ড সাবলাইমস)।

- কঠোর কোভ্যালেন্ট বন্ডের কারণে ব্যতিক্রমী কঠোরতা।

- কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা (গ্রাফাইট ব্যতীত, যা elect- ইলেক্ট্রনগুলি ডিলোক্যালাইজ করেছে)।

- চাপের মধ্যে ন্যূনতম প্লাস্টিকের বিকৃতি সহ ভঙ্গুর প্রকৃতি।

টুংস্টেন কার্বাইডের পারমাণবিক কাঠামো

টুংস্টেন কার্বাইড দুটি প্রাথমিক আকারে স্ফটিকযুক্ত, স্বতন্ত্র বন্ধন নিদর্শন সহ:

1। ষড়ভুজ (α- ডাব্লু) কাঠামো

থার্মোডাইনামিকভাবে স্থিতিশীল α- ফেজ একটি সাধারণ ষড়ভুজ জাল গ্রহণ করে (চিত্র 1 বি):

- টুংস্টেন পরমাণুগুলি নিকট-প্যাকড স্তরগুলি তৈরি করে।

- কার্বন পরমাণুগুলি ট্রাইগোনাল প্রিজম্যাটিক আন্তঃস্থানের 50% দখল করে, ডাব্লুসি অনুপাত 1: 1 তৈরি করে।

- প্রতিটি টুংস্টেন পরমাণু ছয়টি কার্বন প্রতিবেশীকে একত্রে বন্ড করে (বন্ড দৈর্ঘ্য: 220 পিএম)।

এই ব্যবস্থাটি একটি 3 ডি কোভ্যালেন্ট নেটওয়ার্কের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, হীরার মতো তবে বিকল্প ধাতব-কার্বন স্তরগুলির সাথে।

2। কিউবিক (β- ডাব্লু) কাঠামো

মেটাস্টেবল β- পর্বে একটি রক লবণ (এনএসিএল) কাঠামো রয়েছে:

- টুংস্টেন এবং কার্বন পরমাণুগুলি বিকল্প মুখকেন্দ্রিক ঘন অবস্থানগুলি দখল করে।

- এই পর্বটি 2,500 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে গঠন করে তবে শীতল হওয়ার পরে দ্রুত α- ডাব্লুসি তে রূপান্তর করে।

বন্ধনের বৈশিষ্ট্য: কোভ্যালেন্ট বনাম ধাতব

কোভ্যালেন্ট বন্ডগুলি α- ডাব্লুসি-তে আধিপত্য বিস্তার করার সময়, সূক্ষ্ম ধাতব বৈশিষ্ট্যগুলি উদ্ভূত হয়:

- আংশিক ইলেক্ট্রন ডেলোক্যালাইজেশন: টুংস্টেনের ডি-অরবিটালগুলি সীমিত ইলেকট্রন গতিশীলতার অনুমতি দেয়, বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের (~ 0.2 μω · এম) ফলন করে সিরামিকের চেয়ে ধাতবগুলির কাছাকাছি।

- কম্পোজিটগুলিতে নমনীয়তা: খাঁটি ডাব্লুসি ভঙ্গুর, তবে কোবাল্ট (সিও) বাইন্ডার যুক্ত করা স্ট্রেসের অধীনে প্লাস্টিকের বিকৃতি সক্ষম করে।

শারীরিক ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

টুংস্টেন কার্বাইড সিরামিক এবং ধাতব বৈশিষ্ট্যগুলির মিশ্রণ প্রদর্শন করে:

সম্পত্তি	টুংস্টেন কার্বাইড	ডায়মন্ড	স্টিল (এআইএসআই 1045)
কঠোরতা (মোহস)	9.0–9.5	10	4–4.5
গলনাঙ্ক (° C)	2,870	3,500 (sublimes)	1,425–1,520
বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা (μω · এম)	0.2	~ 10⊃1; ⊃2;	0.15
তাপ পরিবাহিতা (ডাব্লু/এম · কে)	110	900–2,300	50
সংবেদনশীল শক্তি (জিপিএ)	6.76	110	0.25–0.35

তাপীয় ও রাসায়নিক স্থিতিশীলতা

- জারণ প্রতিরোধের: 500–600 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত বাতাসে স্থিতিশীল; WO₃ এবং CO₂ ফর্মগুলি 600 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে।

- অ্যাসিড প্রতিরোধের: হাইড্রোক্লোরিক এবং সালফিউরিক অ্যাসিডগুলিতে জড় তবে এইচএফ/এইচএনও ₃ মিশ্রণগুলিতে দ্রবীভূত হয়।

সংশ্লেষণ এবং উত্পাদন

টুংস্টেন কার্বাইড দুটি পর্যায়ে সংশ্লেষিত হয়:

1। পাউডার উত্পাদন

- সরাসরি কার্বুরাইজেশন: টুংস্টেন পাউডার কার্বন ব্ল্যাকের সাথে 1,400-22,000 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে প্রতিক্রিয়া জানায়:

ডাব্লু+সি ΔWC

-গ্যাস-ফেজ পদ্ধতি: রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন (সিভিডি) আবরণগুলির জন্য আল্ট্রা-ফাইন ডাব্লুসি পাউডার তৈরি করে।

2। সিনটারিং

পাউডারগুলি কোবাল্টের সাথে মিশ্রিত হয় (3-30 ডাব্লু। কোবাল্ট একটি বাইন্ডার হিসাবে কাজ করে, ডাব্লুসি শস্যগুলির মধ্যে ফাঁক পূরণ করে এবং দৃ ness ়তা বাড়ায়।

অ্যাপ্লিকেশন নেটওয়ার্ক কাঠামো লাভ

টুংস্টেন কার্বাইডের কোভ্যালেন্ট ল্যাটিস তার শিল্প আধিপত্যকে বোঝায়:

1। কাটা এবং ড্রিলিং সরঞ্জাম

- ডাব্লুসি-সিও সংমিশ্রণগুলি মেশিনিং শিল্পে আধিপত্য বিস্তার করে।

- উচ্চতর পরিধান প্রতিরোধের অ্যালো এবং কম্পোজিটগুলির উচ্চ-গতির কাটিয়া সক্ষম করে (চিত্র 3)।

2। পরিধান-প্রতিরোধী আবরণ

-উচ্চ-বেগের অক্সিজেন জ্বালানী (এইচভিএফ) স্প্রেিং ডিপোজিটগুলি এয়ারস্পেস উপাদানগুলিতে ডব্লিউসি-কো কোটিং।

- ডাব্লুসি ন্যানো পার্টিকেলগুলির সাথে ডায়মন্ডের মতো কার্বন (ডিএলসি) লেপগুলি স্বয়ংচালিত ইঞ্জিনের অংশগুলি বাড়ায়।

3। উচ্চ-তাপমাত্রার উপাদান

- রকেট অগ্রভাগ লাইনার: ডাব্লুসি এর তাপীয় স্থায়িত্ব প্রপালশন এক্সস্টাস্ট (> 2,000 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) সহ্য করে।

- পারমাণবিক চুল্লি শিল্ডস: ডাব্লুসি-বিসি সংমিশ্রণগুলি ব্লক নিউট্রন বিকিরণ।

4। গ্রাহক পণ্য

- গহনা: সিন্টারড ডাব্লুসি রিংগুলি প্ল্যাটিনাম বা সোনার চেয়ে স্ক্র্যাচগুলি আরও ভাল প্রতিরোধ করে।

- ক্রীড়া পণ্য: ডাব্লুসি-টিপড গল্ফ ক্লাব এবং সাইকেলের প্যাডেলগুলি স্থায়িত্বের উন্নতি করে।

তুলনামূলক বিশ্লেষণ: ডাব্লুসি বনাম অন্যান্য নেটওয়ার্ক সলিডস

মিল

- 3 ডি কোভ্যালেন্ট বন্ডিং কাঠামোগত অখণ্ডতা সংজ্ঞায়িত করে।

- উচ্চ কঠোরতা প্লাস্টিকের বিকৃতি প্রতিরোধ করে।

পার্থক্য

- বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা: ডাব্লুসি বিদ্যুৎ পরিচালনা করে; ডায়মন্ড এবং কোয়ার্টজ না।

- ফ্র্যাকচার দৃ ness ়তা: ডাব্লুসি-সিও কমপোজিটস (10-20 এমপিএএম) ছাড়িয়ে ডায়মন্ড (5-10 এমপিএএএম) ছাড়িয়ে গেছে।

উপসংহার

টংস্টেন কার্বাইড তার আন্তঃসংযুক্ত কোভ্যালেন্ট জালির কারণে একটি নেটওয়ার্ক শক্ত হিসাবে যোগ্যতা অর্জন করে। যাইহোক, এর ধাতব স্তরের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং সম্মিলিত আকারে অভিযোজনযোগ্যতা traditional তিহ্যবাহী সিরামিক শ্রেণিবিন্যাসকে চ্যালেঞ্জ করে। এই দ্বৈত বৈশিষ্ট্যগুলি - এর পারমাণবিক কাঠামো এবং উত্পাদন উদ্ভাবনগুলিতে মূলে রয়েছে - এটি চরম স্থায়িত্ব এবং নির্ভুলতার দাবিতে শিল্পগুলিতে অপরিহার্য করে তোলে।

FAQ

1। টুংস্টেন কার্বাইড কি সিরামিক বা ধাতু?

টুংস্টেন কার্বাইড হ'ল কোভ্যালেন্ট বন্ডিং সহ একটি সিরামিক। তবে এটি প্রায়শই কোবাল্টের মতো ধাতব বাইন্ডারগুলির সাথে মিলিত হয় যা সেরমেট তৈরি করে, যা হাইব্রিড বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।

2। টুংস্টেন কার্বাইড কেন নেটওয়ার্ক শক্ত হওয়া সত্ত্বেও বিদ্যুৎ পরিচালনা করে?

এর ষড়ভুজ জালিটি গ্রাফাইটের মতো আংশিক ইলেক্ট্রন ডেলোকালাইজেশনকে অনুমতি দেয়। টুংস্টেনের ডি-অরবিটালগুলির ওভারল্যাপটি বৈদ্যুতিন গতিশীলতার সুবিধার্থে ধাতবগুলির অনুরূপ প্রতিরোধ ক্ষমতা দেয়।

3। টুংস্টেন কার্বাইডের কঠোরতা হীরার সাথে কীভাবে তুলনা করে?

ডাব্লুসি (এমওএইচএস 9.0-9.5) হীরা (মোহস 10) এর চেয়ে কিছুটা নরম তবে কোরুন্ডামের চেয়ে শক্ত (নীলকান্ত/রুবি)।

4। কোন শিল্পগুলি টংস্টেন কার্বাইডের উপর সবচেয়ে বেশি নির্ভর করে?

খনন, মহাকাশ এবং উত্পাদন সরঞ্জাম, পরিধান-প্রতিরোধী আবরণ এবং উচ্চ-তাপমাত্রার উপাদানগুলির জন্য ডাব্লুসি ব্যবহার করে।

5 ... টংস্টেন কার্বাইড কীভাবে সংশ্লেষিত হয়?

ডাব্লুসি পাউডার 1,400-22,000 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে টংস্টেন ধাতুর সরাসরি কার্বুরাইজেশনের মাধ্যমে উত্পাদিত হয়। কোবাল্ট বাইন্ডারগুলির সাথে সিনটারিং ঘন সংমিশ্রণ তৈরি করে।

উদ্ধৃতি:

[1] https://en.wikedia.org/wiki/tungsten_carbide

[2] https://www.vedantu.com/chemery/tungsten-carbide

[3] https://scienceinfo.com/tungsten-carbide-properties- অ্যাপ্লিকেশন/

[4] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide

[5] http://www.chinatungsten.com/tungstten-carbide/properties-oftungsten-carbide.html

[]] Https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungstten-carbide

[]] Https://www.reffractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html

[8] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten-carbide

[9] https://en.wikedia.org/wiki/file:alpha_tungsten_carbide_crystal_structure.jpg

[10] https://lodricroxmatsci.wordpress.com/35-2/

[11] https://www.doubtnut.com/qna/12974648

[12] http://www.tungsten-carbide.com.cn

[13] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html