ফিউজড অ্যালুমিনা: একটি উচ্চ-কার্যকারিতা সম্পন্ন সিন্থেটিক ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিবার পদার্থ এবং রিফ্র্যাক্টরি উপাদান
ফিউজড অ্যালুমিনা হল একটি গুরুত্বপূর্ণ উচ্চ-বিশুদ্ধতা সম্পন্ন, সিন্থেটিক উপাদান যা অ্যালুমিনার (অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, Al₂O₃) চরম তাপ প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে তৈরি করা হয়। এর উৎপাদনে একটি বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসের মধ্যে কাঁচা অ্যালুমিনা উৎসগুলিকে গলানো জড়িত, যেখানে তাপমাত্রা 2000°C এর অনেক উপরে (সাধারণত 2200-2400°C) উঠে যায়। এই তীব্র তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ মূলত উপাদানটিকে রূপান্তরিত করে, যার ফলে একটি ঘন, ব্যতিক্রমী শক্ত স্ফটিক কাঠামো তৈরি হয় যা অসামান্য যান্ত্রিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। গলানোর পরে, গলিত অ্যালুমিনা একটি সাবধানে নিয়ন্ত্রিত শীতলকরণ এবং কঠিনকরণ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, যা এর কর্মক্ষমতার জন্য প্রয়োজনীয় বৃহৎ, শক্তিশালী স্ফটিক শস্য গঠনের অনুমতি দেয়।
প্রধান প্রকার এবং তাদের বৈশিষ্ট্য:
দুটি প্রভাবশালী বাণিজ্যিক গ্রেড তাদের কাঁচামাল এবং ফলস্বরূপ বৈশিষ্ট্য দ্বারা পৃথক করা হয়:
হোয়াইট ফিউজড অ্যালুমিনা (WFA): উচ্চ-বিশুদ্ধতা সম্পন্ন ক্যালসিনড অ্যালুমিনা (≥99% Al₂O₃) থেকে উৎপাদিত, WFA ব্যতিক্রমী বিশুদ্ধতা, ন্যূনতম অমেধ্য উপাদান এবং উচ্চতর রাসায়নিক জড়তা অর্জন করে। এটির খুব উচ্চ কঠোরতা এবং চমৎকার ভঙ্গুরতা রয়েছে (ব্যবহারের সময় ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিবার শস্যের নিয়ন্ত্রিত ভাঙ্গন), যা এটিকে নির্ভুল গ্রাইন্ডিং এবং ফিনিশিং অপারেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে।
ব্রাউন ফিউজড অ্যালুমিনা (BFA): প্রধানত ক্যালসিনড বক্সাইট আকরিক থেকে উৎপাদিত, BFA-তে সহজাতভাবে উচ্চ স্তরের অমেধ্য যেমন আয়রন অক্সাইড (Fe₂O₃), টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড (TiO₂) এবং সিলিকা (SiO₂) থাকে, যা সাধারণত 94-97% অ্যালুমিনা সামগ্রীর ফলস্বরূপ হয়। এই অমেধ্য, বিশেষ করে TiO₂, WFA-এর তুলনায় সামান্য উচ্চতর দৃঢ়তা দিতে পারে তবে সাধারণত কম কঠোরতার ফলস্বরূপ হয়। BFA চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য চমৎকার খরচ-কার্যকারিতা প্রদান করে।
অ্যাপ্লিকেশন চালিত মূল বৈশিষ্ট্য:
অনন্য উত্পাদন প্রক্রিয়া ফিউজড অ্যালুমিনাকে শিল্প ব্যবহারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যের একটি সমন্বয় প্রদান করে:
ব্যতিক্রমী কঠোরতা: মোহস স্কেলে 9 স্থান (হীরার পরেই), এটি অসামান্য কাটিং এবং গ্রাইন্ডিং ক্ষমতা প্রদান করে।
উচ্চতর পরিধান এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা: এর ঘন স্ফটিক কাঠামো এটিকে গুরুতর যান্ত্রিক পরিধান সহ্য করতে সক্ষম করে, যা এটি যে পণ্যগুলিতে ব্যবহৃত হয় সেগুলির জীবনকাল বাড়ায়।
উচ্চ রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা: ফিউজড অ্যালুমিনা অ্যাসিড, ক্ষার এবং দ্রাবকের প্রতি বৃহৎভাবে নিষ্ক্রিয়, যা ক্ষয়কারী পরিবেশে স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।
চমৎকার তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং রিফ্র্যাক্টোরিনেস: এটি খুব উচ্চ তাপমাত্রায় শক্তি এবং মাত্রিক স্থিতিশীলতা বজায় রাখে (গলনাঙ্ক ~2050°C), যা এটিকে তাপ-নিবিড় প্রক্রিয়াগুলিতে অপরিহার্য করে তোলে।
ভাল যান্ত্রিক শক্তি এবং ফ্র্যাকচার টফনেস: বিশেষ করে BFA গ্রেডে উল্লেখযোগ্য, যা এটিকে উল্লেখযোগ্য প্রভাব লোড পরিচালনা করতে দেয়।
বিভিন্ন শিল্প অ্যাপ্লিকেশন:
এই বৈশিষ্ট্যগুলি ফিউজড অ্যালুমিনাকে অসংখ্য সেক্টরে একটি বহুমুখী উপাদান করে তোলে:
ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিবার পদার্থ: প্রধান অ্যাপ্লিকেশন। এটি বন্ডেড ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিবার পদার্থের (গ্রাইন্ডিং হুইল, হোনিং স্টোন), লেপা ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিবার পদার্থের (স্যান্ডপেপার, ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিবার বেল্ট), ব্লাস্টিং মিডিয়া (পৃষ্ঠের প্রস্তুতি এবং পরিষ্কারের জন্য), এবং আলগা শস্য ল্যাপিং/পলিশিং যৌগের কাটিং উপাদান তৈরি করে। WFA কঠিন ইস্পাত এবং খাদগুলির নির্ভুল গ্রাইন্ডিংয়ের জন্য পছন্দসই, যেখানে BFA ভারী-শুল্ক গ্রাইন্ডিং, স্ন্যাগিং এবং কাটঅফ হুইলের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
রিফ্র্যাক্টরি: উচ্চ-তাপমাত্রা আস্তরণের জন্য একটি ভিত্তি উপাদান। এটি মনোলিথিক রিফ্র্যাক্টরিগুলিতে (কাস্টেবল, গাননেবল, র্যামিং মিক্স), আকৃতির রিফ্র্যাক্টরি ইটগুলিতে (বিশেষ করে ইস্পাত ল্যাডেল, সিমেন্ট কিল এবং কাঁচের চুল্লীর জন্য) এবং কিল আসবাবপত্রে (সাপোর্ট, সেটার) ব্যবহৃত হয় কারণ এটি চরম তাপমাত্রায় তাপীয় শক, রাসায়নিক আক্রমণ এবং স্ল্যাগ ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে।
টেকনিক্যাল সিরামিকস: পরিধান প্রতিরোধের এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্য বাড়ানোর জন্য উন্নত সিরামিক্সে একটি শক্তিশালী শস্য বা ফিলার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
পুনর্বহালকরণ: ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করতে পলিমার এবং কম্পোজিটে যোগ করা হয়।
অন্যান্য: ঘর্ষণ পণ্যগুলিতে (ব্রেক লাইনিং), ওয়েল্ডিং ইলেক্ট্রোড কোটিং এবং বিশেষ বিনিয়োগ ঢালাই শেলগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
WFA বনাম BFA: মূল পার্থক্যগুলির সারসংক্ষেপ
বৈশিষ্ট্য | হোয়াইট ফিউজড অ্যালুমিনা (WFA) | ব্রাউন ফিউজড অ্যালুমিনা (BFA) |
---|---|---|
কাঁচামাল | উচ্চ-বিশুদ্ধতা সম্পন্ন ক্যালসিনড অ্যালুমিনা | ক্যালসিনড বক্সাইট আকরিক |
Al₂O₃ বিশুদ্ধতা | খুব উচ্চ (≥99%) | নিম্ন (সাধারণত 94-97%) |
প্রধান অমেধ্য | ন্যূনতম | আয়রন অক্সাইড, টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড, সিলিকা |
কঠোরতা | খুব উচ্চ | উচ্চ (WFA-এর চেয়ে সামান্য কম) |
দৃঢ়তা/ভঙ্গুরতা | আরও ভঙ্গুর (দ্রুত আকার দেয়) | আরও কঠিন (ভারী প্রভাবের জন্য ভালো) |
রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা | চমৎকার | খুব ভালো |
প্রাথমিক খরচ | উচ্চতর | আরও সাশ্রয়ী |
সাধারণ ব্যবহার | নির্ভুল গ্রাইন্ডিং, ফাইন ফিনিশিং, গুরুত্বপূর্ণ রিফ্র্যাক্টরি, সেমিকন্ডাক্টর | ভারী-শুল্ক গ্রাইন্ডিং, স্ন্যাগিং, কাটঅফ, সাধারণ-উদ্দেশ্য রিফ্র্যাক্টরি, ব্লাস্টিং |