Chromium(II) carbide
ક્રોમિયમ (II) કાર્બાઇડ એક સિરામિક સંયોજન છે જે ઘણી રાસાયણિક રચનાઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છેઃ સીઆર3સી2, સીઆર7સી3 અને સીઆર23સી6. પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓમાં તે ગ્રે ઘન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તે અત્યંત સખત અને કાટ પ્રતિરોધક છે. તે એક પ્રત્યાવર્તનશીલ સંયોજન પણ છે, જેનો અર્થ છે કે તે ઊંચા તાપમાને પણ તેની તાકાત જાળવી રાખે છે. આ ગુણધર્મો તેને ધાતુના મિશ્રધાતુઓમાં ઉમેરણ તરીકે ઉપયોગી બનાવે છે. જ્યારે ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ સ્ફટિકોને ધાતુની સપાટીમાં એકીકૃત કરવામાં આવે છે ત્યારે તે ધાતુના ઘસારો પ્રતિકાર અને કાટ પ્રતિકારમાં સુધારો કરે છે અને ઊંચા તાપમાને આ ગુણધર્મોને જાળવી રાખે છે. આ હેતુ માટે સૌથી સખત અને સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી રચના એ CR3C2 છે. CR3C2 સંયોજનનું ખનિજ સ્વરૂપ ટોંગબાઈટ છે. ઇસોવાઇટ, એક સંબંધિત ખનિજ છે. બંને અત્યંત દુર્લભ છે. ક્રોમિયમથી સમૃદ્ધ અન્ય કાર્બાઇડ ખનિજ યારલોંગાઇટ છે, જે CR4Fe4NiC4 છે. ગુણધર્મો ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ માટે ત્રણ જુદી જુદી રાસાયણિક રચનાઓને અનુરૂપ ત્રણ જુદી જુદી સ્ફટિક રચનાઓ છે. સી. આર. 23સી6 ઘન સ્ફટિક માળખું ધરાવે છે અને 976 કિલોગ્રામ/એમએમ2ની વિકર્સ કઠિનતા ધરાવે છે. સી. આર. 7. સી. 3 ષટ્કોણ સ્ફટિક માળખું ધરાવે છે અને 1336 કિલોગ્રામ/એમ. એમ. 2 ની માઇક્રોહાર્ડનેસ ધરાવે છે. સીઆર3સી2 એ ત્રણ રચનાઓમાં સૌથી વધુ ટકાઉ છે, અને 2280 કિલોગ્રામ/એમએમ2ની માઇક્રોહાર્ડનેસ સાથે ઓર્થોરોમ્બિક સ્ફટિક માળખું ધરાવે છે. આ કારણોસર સીઆર3સી2 એ ક્રોમિયમ કાર્બાઇડનું પ્રાથમિક સ્વરૂપ છે જેનો ઉપયોગ સપાટીની સારવારમાં થાય છે. ક્રોમિયમ કાર્બાઇડનું સંશ્લેષણ યાંત્રિક મિશ્ર ધાતુ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. આ પ્રકારની પ્રક્રિયામાં ધાતુના ક્રોમિયમ અને ગ્રેફાઇટના સ્વરૂપમાં શુદ્ધ કાર્બનને બોલ મિલમાં ભરવામાં આવે છે અને બારીક પાવડર બનાવવામાં આવે છે. ઘટકો જમીન પર પડ્યા પછી તેમને ગોળીમાં દબાવવામાં આવે છે અને ગરમ આઇસોસ્ટેટિક દબાવી દેવામાં આવે છે. હોટ આઇસોસ્ટેટિક પ્રેસિંગ સીલબંધ પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાં નિષ્ક્રિય ગેસ, મુખ્યત્વે આર્ગોનનો ઉપયોગ કરે છે. આ દબાણયુક્ત ગેસ પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી ગરમ થાય ત્યારે તમામ દિશાઓમાંથી નમૂના પર દબાણ લાગુ કરે છે. ગરમી અને દબાણ ગ્રેફાઇટ અને ધાતુના ક્રોમિયમને પ્રતિક્રિયા આપે છે અને ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ બનાવે છે. પ્રારંભિક મિશ્રણમાં કાર્બનની માત્રાની ટકાવારીમાં ઘટાડો થવાથી સીઆર7સી3 અને ક્રોમિયમ કાર્બાઇડના સીઆર23સી6 સ્વરૂપોની ઉપજમાં વધારો થાય છે. ક્રોમિયમ કાર્બાઇડના સંશ્લેષણ માટેની અન્ય એક પદ્ધતિ ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ, શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમ અને ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ સ્વ-પ્રસાર કરતી એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયામાં કરે છે જે નીચે પ્રમાણે આગળ વધે છેઃ 3Cr2O3 + 6Al + 4C → 2Cr3C2 + 3Al2O3 આ પદ્ધતિમાં પ્રતિક્રિયાકારકોને જમીનમાં નાખીને બોલ મિલમાં મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. પછી મિશ્રિત પાવડરને ગોળીમાં દબાવવામાં આવે છે અને આર્ગોનના નિષ્ક્રિય વાતાવરણ હેઠળ મૂકવામાં આવે છે. ત્યારબાદ નમૂનાને ગરમ કરવામાં આવે છે. ગરમ વાયર, સ્પાર્ક, લેસર અથવા પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી ગરમી પૂરી પાડી શકે છે. એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા શરૂ થાય છે, અને પરિણામી ગરમી બાકીના નમૂનામાં પ્રતિક્રિયાનો પ્રસાર કરે છે. ક્રોમિયમ કાર્બાઇડનો ઉપયોગ ધાતુના ઘટકોની સપાટીની સારવારમાં ઉપયોગી છે. ક્રોમિયમ કાર્બાઇડનો ઉપયોગ થર્મલ સ્પ્રેઇંગ તરીકે ઓળખાતી તકનીકમાં અન્ય ધાતુની સપાટીને ઢાંકવા માટે થાય છે. સીઆર3સી2 પાવડરને ઘન નિકલ-ક્રોમિયમ સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. આ મિશ્રણ પછી ખૂબ ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે અને કોટેડ કરવામાં આવતી વસ્તુ પર છંટકાવ કરવામાં આવે છે જ્યાં તે રક્ષણાત્મક સ્તર બનાવે છે. આ સ્તર અનિવાર્યપણે તેનું પોતાનું ધાતુ મેટ્રિક્સ સંયોજન છે, જેમાં નિકલ-ક્રોમિયમ મેટ્રિક્સમાં જડિત સખત સિરામિક CR3C2 કણો હોય છે. મેટ્રિક્સ પોતે કોટિંગના કાટ પ્રતિકારમાં ફાળો આપે છે કારણ કે નિકલ અને ક્રોમિયમ બંને તેમના ધાતુ સ્વરૂપમાં કાટ પ્રતિરોધક છે. કોટિંગનો વધુ પડતો છંટકાવ કર્યા પછી, કોટેડ ભાગને ડિફ્યુઝન હીટ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા ચલાવવું આવશ્યક છે જેથી આધાર ધાતુ સાથે જોડવાની શક્તિ અને કઠિનતાની બાબતમાં પણ શ્રેષ્ઠ પરિણામો સુધી પહોંચી શકાય. અન્ય એક તકનીક ક્રોમિયમ કાર્બાઇડનો ઉપયોગ ઓવરલે પ્લેટના સ્વરૂપમાં કરે છે. આ પ્રિફેબ્રિકેટેડ ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ-કોટેડ સ્ટીલ પ્લેટ છે, જે કામગીરીમાં સુધારો કરવા માટે હાલની રચનાઓ અથવા મશીનરી પર વેલ્ડિંગ કરવા માટે છે. મોટા અનાજની વૃદ્ધિને અટકાવીને કઠિનતામાં સુધારો કરવા માટે, ક્રોમિયમ કાર્બાઇડનો ઉપયોગ સિમેન્ટ કાર્બાઇડમાંથી બનેલા કટીંગ સાધનોમાં એક ઉમેરણ તરીકે થાય છે. સૌથી વધુ સખત કાપવાના સાધનોમાં પ્રાથમિક ઘટક ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ છે. ટંગસ્ટન કાર્બાઇડને ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ, નિયોબિયમ કાર્બાઇડ અને ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ જેવા અન્ય કાર્બાઇડ સાથે જોડવામાં આવે છે અને કોબાલ્ટ મેટ્રિક્સ સાથે જોડવામાં આવે છે. સી. આર. 3. સી. 2 મિશ્રણમાં મોટા અનાજની રચનાને અટકાવે છે, જે બહેતર કઠિનતાની બારીક દાણાવાળી રચનામાં પરિણમે છે. સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ અને અન્ય મિશ્રધાતુઓમાં ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ્સની અનિચ્છનીય રચના આંતરગ્રાન્યુલર કાટ તરફ દોરી શકે છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ રાષ્ટ્રીય પ્રદૂષક ઇન્વેન્ટરી-ક્રોમિયમ (III) સંયોજનો તથ્ય પત્રક કાર્બાઇડ્સ ક્રોમિયમ (II) સંયોજનો પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી સુપરહાર્ડ સામગ્રી