Zirconium carbide
சிர்கோனியம் கார்பைடு (ZrC) என்பது மிகவும் கடினமான ஒளிவிலகல் பீங்கான் பொருள் ஆகும், இது கருவிகளை வெட்டுவதற்கான கருவி பிட்களில் வணிக ரீதியாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது பொதுவாக சின்டரிங் மூலம் செயலாக்கப்படுகிறது. பண்புகள் இது கன படிக கட்டமைப்பைக் கொண்ட சாம்பல் உலோகத் தூளாகத் தோன்றுகிறது. இது மிகவும் அரிப்பை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது. இந்த குழு IV இடைநிலை மாற்றம்-உலோக கார்பைடு அல்ட்ரா உயர் வெப்பநிலை மட்பாண்டங்கள் அல்லது (யு. எச். டி. சி) உறுப்பினராகவும் உள்ளது. உலோகப் பிணைப்பு இருப்பதால், ZrC 20,5 W/m·K வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் (எதிர்ப்பு ~ 43 μω·c) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இவை இரண்டும் சிர்கோனியம் உலோகத்திற்கு ஒத்தவை. வலுவான சகப்பிணைப்பு Zr-C பிணைப்பு இந்த பொருளுக்கு மிக உயர்ந்த உருகுநிலை (~ 3530 டிகிரி செல்சியஸ்), உயர் மாடுலஸ் (~ 440 ஜிபிஏ) மற்றும் கடினத்தன்மை (25 ஜிபிஏ) ஆகியவற்றை வழங்குகிறது. டபிள்யூசி (15.8 கிராம்/செமீ3), டிஏசி (14.5 கிராம்/செமீ3) அல்லது எச்எஃப்சி (12.67 கிராம்/செமீ3) போன்ற பிற கார்பைடுகளுடன் ஒப்பிடும்போது இசட்ஆர்சி குறைந்த அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது (6.7 கிராம்/செமீ3). குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் அதிக வெப்பநிலை சுமை தாங்கும் திறன்கள் முக்கியமான தேவைகளாக இருக்கும் மறு நுழைவு வாகனங்கள், ராக்கெட்/ஸ்க்ராம்ஜெட் என்ஜின்கள் அல்லது சூப்பர்சோனிக் வாகனங்களில் பயன்படுத்த ZrC பொருத்தமானதாகத் தெரிகிறது. ஒளிவிலகல் உலோகங்களின் பெரும்பாலான கார்பைடுகளைப் போலவே, சிர்கோனியம் கார்பைடும் துணை-ஸ்டோயிகியோமெட்ரிக் ஆகும், அதாவது, இதில் கார்பன் காலியிடங்கள் உள்ளன. தோராயமாக ZrC0.98 ஐ விட அதிகமான கார்பன் உள்ளடக்கங்களில் பொருள் இலவச கார்பனைக் கொண்டுள்ளது. கார்பன்-உலோக விகிதத்திற்கு 0.65 முதல் 0.98 வரை ZrC நிலையானது. குழு IVA உலோக கார்பைடுகள், TiC, ZrC மற்றும் SiC ஆகியவை 100 'C இல் கூட வலுவான நீர் அமிலங்கள் (HCl) மற்றும் வலுவான நீர் தளங்கள் (NaOH) தாக்குதலுக்கு நடைமுறையில் செயலற்றவை, இருப்பினும், ZrC HF உடன் வினைபுரிகிறது. சிர்கோனியம் கார்பைடு மற்றும் டாண்டலம் கார்பைடு ஆகியவற்றின் கலவை ஒரு முக்கியமான செர்மெட் பொருளாகும். பயன்பாடுகள் ஹாஃப்னியம் இல்லாத சிர்கோனியம் கார்பைடு மற்றும் நியோபியம் கார்பைடு ஆகியவை அணு உலைகளில் ஒளிவிலகல் பூச்சுகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். குறைந்த நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டு மற்றும் கதிர்வீச்சின் கீழ் பலவீனமான சேத உணர்திறன் காரணமாக, இது யுரேனியம் டை ஆக்சைடு மற்றும் தோரியம் டை ஆக்சைடு துகள்களின் அணு எரிபொருளின் பூச்சு பயன்படுத்தப்படுகிறது. பூச்சு பொதுவாக ஒரு திரவமாக்கப்பட்ட படுக்கை உலைகளில் வெப்ப இரசாயன நீராவி படிவு மூலம் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது. இது அதிக உமிழ்வு மற்றும் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் அதிக மின்னோட்ட திறனைக் கொண்டுள்ளது, இது தெர்மோ-ஃபோட்டோவோல்டிக் ரேடியேட்டர்கள் மற்றும் புலம் உமிழ்ப்பான் குறிப்புகள் மற்றும் வரிசைகளில் பயன்படுத்த ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய பொருளாக அமைகிறது. இது ஒரு சிராய்ப்பு, உறைப்பூச்சு, செர்மெட்டுகள், ஒளிரும் இழைகள் மற்றும் வெட்டும் கருவிகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சிர்கோனியம் கார்பைடு உற்பத்தி பல வழிகளில் தயாரிக்கப்படலாம். கிராஃபைட் மூலம் சிர்கோனியாவின் கார்போதெர்மிக் எதிர்வினை ஒரு முறையாகும். இதன் விளைவாக ஒரு தூள் உருவாகிறது. அடர்த்தியான ZrC ஐ ZrC இன் தூளை 2000 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் சிண்டர் செய்வதன் மூலம் உருவாக்க முடியும். ZrC இன் சூடான அழுத்தமானது சின்டரிங் வெப்பநிலையைக் குறைக்கும், இதன் விளைவாக நுண்ணிய தானியங்கள் கொண்ட முழு அடர்த்தியான ZrC ஐ உற்பத்தி செய்ய உதவுகிறது. ஸ்பார்க் பிளாஸ்மா சின்டரிங் முழுமையாக அடர்த்தியான ZrC ஐ உற்பத்தி செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது. சிர்கோனியம் கார்பைடை கரைசல் அடிப்படையிலான செயலாக்கத்தின் மூலமும் உருவாக்க முடியும். உலோக ஆக்சைடை அசிடைலாசிட்டோனுடன் மறுசுழற்சி செய்வதன் மூலம் இது அடையப்படுகிறது. புனையலின் மற்றொரு முறை இரசாயன நீராவி படிவு ஆகும். சிர்கோனியம் கடற்பாசி ஒன்றை சூடாக்கி அதன் வழியாக ஆலைடு வாயுவைப் பகுப்பதன் மூலம் இது அடையப்படுகிறது. 800 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் மோசமான ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு ZrC இன் பயன்பாடுகளை கட்டுப்படுத்துகிறது. ZrC இன் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு வழி கலவைகளை உருவாக்குவதாகும். முன்மொழியப்பட்ட முக்கியமான கலவைகள் ZrC-ZrB2 மற்றும் ZrC-ZrB2-SiC கலவையாகும். இந்த கலவைகள் 1800 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வேலை செய்ய முடியும். இதை மேம்படுத்துவதற்கான மற்றொரு முறை, டிரிசோ எரிபொருள் துகள்கள் போன்ற மற்றொரு பொருளை ஒரு தடை அடுக்காகப் பயன்படுத்துவதாகும். குறிப்புகள் சிர்கோனியம் (IV) சேர்மங்கள் கார்பைட்ஸ் சூப்பர்ஹார்ட் பொருட்கள் ஒளிவிலகல் பொருட்கள் உப்பு படிக அமைப்பு