Zirconium carbide
জিরকোনিয়াম কার্বাইড (জেডআরসি) একটি অত্যন্ত শক্ত অবাধ্য সিরামিক উপাদান, যা বাণিজ্যিকভাবে সরঞ্জাম কাটার জন্য টুল বিটগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এটি সাধারণত সিন্টারিং দ্বারা প্রক্রিয়াজাত করা হয়। বৈশিষ্ট্য এটি ঘন স্ফটিক কাঠামো সহ ধূসর ধাতব গুঁড়ো হিসাবে প্রদর্শিত হয়। এটি অত্যন্ত জারা প্রতিরোধী। এই গ্রুপ IV ইন্টারস্টিশিয়াল ট্রানজিশন-মেটাল কার্বাইড অতি উচ্চ তাপমাত্রা সিরামিক বা (ইউ. এইচ. টি. সি)-এরও সদস্য। ধাতব বন্ধনের উপস্থিতির কারণে, জেডআরসি-র তাপ পরিবাহিতা 20.5 ডাব্লু/মি·কে এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা (প্রতিরোধকতা ~ 43 মাইক্রোগ্রাম·সে. মি) রয়েছে, যা উভয়ই জিরকোনিয়াম ধাতুর অনুরূপ। শক্তিশালী সমযোজী Zr-C বন্ধন এই উপাদানটিকে একটি খুব উচ্চ গলনাঙ্ক (~ 3530 ডিগ্রি সেলসিয়াস), উচ্চ মডুলাস (~ 440 জিপিএ) এবং কঠোরতা (25 জিপিএ) দেয়। ডাব্লুসি (15.8 গ্রাম/সেমি3), টিএসি (14.5 গ্রাম/সেমি3) বা এইচএফসি (12.67 জি/সেমি3) এর মতো অন্যান্য কার্বাইডের তুলনায় জেডআরসি-র ঘনত্ব (6.73 গ্রাম/সেমি3) কম। জেডআরসি পুনরায় প্রবেশের যানবাহন, রকেট/স্ক্র্যামজেট ইঞ্জিন বা সুপারসনিক যানবাহনে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত বলে মনে হয় যেখানে কম ঘনত্ব এবং উচ্চ তাপমাত্রার লোড বহন ক্ষমতা অত্যন্ত প্রয়োজনীয়। অবাধ্য ধাতুগুলির বেশিরভাগ কার্বাইডের মতো, জিরকোনিয়াম কার্বাইড সাব-স্টোইকিওমেট্রিক, অর্থাৎ এতে কার্বন শূন্যপদ রয়েছে। প্রায় ZrC0.98-এর চেয়ে বেশি কার্বন সামগ্রীতে উপাদানটিতে মুক্ত কার্বন থাকে। জেড. আর. সি কার্বন-ধাতু অনুপাতের জন্য 0.65 থেকে 0.98 পর্যন্ত স্থিতিশীল। গ্রুপ আইভিএ ধাতব কার্বাইড, টিআইসি, জেডআরসি এবং এসআইসি 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসেও শক্তিশালী জলীয় অ্যাসিড (এইচসিএল) এবং শক্তিশালী জলীয় ক্ষার (এনএওএইচ) দ্বারা আক্রমণের জন্য কার্যত নিষ্ক্রিয়, তবে, জেডআরসি এইচএফ-এর সাথে প্রতিক্রিয়া করে। জিরকোনিয়াম কার্বাইড এবং ট্যানটালাম কার্বাইডের মিশ্রণ একটি গুরুত্বপূর্ণ সেরমেট উপাদান। হাফনিয়াম-মুক্ত জিরকোনিয়াম কার্বাইড এবং নাইওবিয়াম কার্বাইড পারমাণবিক চুল্লিতে অবাধ্য আবরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। কম নিউট্রন শোষণ ক্রস-সেকশন এবং বিকিরণের অধীনে দুর্বল ক্ষতির সংবেদনশীলতার কারণে, এটি পারমাণবিক জ্বালানির ইউরেনিয়াম ডাই অক্সাইড এবং থোরিয়াম ডাই অক্সাইড কণাগুলির আবরণ হিসাবে ব্যবহার করা হয়। আবরণটি সাধারণত একটি তরল বিছানা চুল্লিতে তাপীয় রাসায়নিক বাষ্প জমা হওয়ার মাধ্যমে জমা হয়। উচ্চ তাপমাত্রায় এটির উচ্চ নির্গমন ক্ষমতা এবং উচ্চ তড়িৎ প্রবাহ ক্ষমতা রয়েছে যা এটিকে থার্মো-ফটোভোলটাইক রেডিয়েটার এবং ক্ষেত্র নির্গমনকারী টিপস এবং অ্যারেতে ব্যবহারের জন্য একটি আশাব্যঞ্জক উপাদান হিসাবে উপস্থাপন করে। এটি ক্ল্যাডিং, সেরমেট, ভাস্বর ফিলামেন্ট এবং কাটার সরঞ্জামগুলিতে ঘর্ষণকারী হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। জিরকোনিয়াম কার্বাইড বিভিন্ন উপায়ে তৈরি করা যেতে পারে। একটি পদ্ধতি হল গ্রাফাইট দ্বারা জিরকোনিয়ার কার্বোথার্মিক প্রতিক্রিয়া। এর ফলে একটি পাউডার তৈরি হয়। ঘন জেডআরসি তারপর 2000 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে জেডআরসি-র গুঁড়ো সিন্টার করে তৈরি করা যেতে পারে। জেড. আর. সি-র গরম চাপ সিন্টারিং তাপমাত্রা কমিয়ে আনতে পারে এবং ফলস্বরূপ সূক্ষ্ম শস্যযুক্ত সম্পূর্ণ ঘন জেড. আর. সি তৈরি করতে সহায়তা করে। স্পার্ক প্লাজমা সিন্টারিং সম্পূর্ণ ঘন জেডআরসি তৈরি করতেও ব্যবহার করা হয়েছে। জিরকোনিয়াম কার্বাইড দ্রবণ ভিত্তিক প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমেও তৈরি করা যেতে পারে। এটি একটি ধাতব অক্সাইডকে অ্যাসিটিলাসিটোন দিয়ে রিফ্লাক্স করার মাধ্যমে অর্জন করা হয়। বানানোর আরেকটি পদ্ধতি হল রাসায়নিক বাষ্প জমা করা। এটি একটি জিরকোনিয়াম স্পঞ্জ গরম করে এবং এর মাধ্যমে হ্যালাইড গ্যাস বিশ্লেষণ করে অর্জন করা হয়। 800 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে দুর্বল জারণ প্রতিরোধ ZrC-এর প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে। জেড. আর. সি-র জারণ প্রতিরোধের উন্নতির একটি উপায় হল সংমিশ্রণ তৈরি করা। প্রস্তাবিত গুরুত্বপূর্ণ সংমিশ্রণগুলি হল জেডআরসি-জেডআরবি2 এবং জেডআরসি-জেডআরবি2-এসআইসি সংমিশ্রণ। এই সংমিশ্রণগুলি 1800 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত কাজ করতে পারে। এর উন্নতির আরেকটি পদ্ধতি হল ট্রিসো জ্বালানী কণাগুলির মতো বাধা স্তর হিসাবে অন্য একটি উপাদান ব্যবহার করা। তথ্যসূত্র জিরকোনিয়াম (IV) যৌগ কার্বাইড সুপারহার্ড উপকরণ অবাধ্য উপাদান শিলা লবণ স্ফটিক কাঠামো