ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড এবং ক্যালসিয়াম কার্বোনেট ছিদ্রযুক্ত অ্যালুমিনা সিরামিকের কর্মক্ষমতা বাড়ায়

সেন্ট্রাল সাউথ ইউনিভার্সিটি (Central South University) এর গবেষকরা, চায়না টোব্যাকো হুনান ইন্ডাস্ট্রিয়াল কোং, লিমিটেড (China Tobacco Hunan Industrial Co., Ltd.) এর সহযোগিতায়, ছিদ্রযুক্ত অ্যালুমিনা সিরামিকের (porous alumina ceramics) কর্মক্ষমতার উপর ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড (MgO) এবং ক্যালসিয়াম কার্বোনেট (CaCO₃) এর উল্লেখযোগ্য প্রভাব উন্মোচন করে যুগান্তকারী নতুন গবেষণা প্রকাশ করেছেন। 'ইফেক্টস অফ ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড অ্যান্ড ক্যালসিয়াম কার্বোনেট মিনারেলইজার্স অন দ্য পারফরম্যান্স অফ পোরস অ্যালুমিনা সিরামিক' (Effects of Magnesium Oxide and Calcium Carbonate Mineralizers on the Performance of Porous Alumina Ceramic) শীর্ষক এই গবেষণাটি 'মেটেরিয়ালস সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং অফ পাউডার মেটালার্জি' (Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy) এর আগস্ট ২০২৩ সংখ্যায় প্রকাশিত হয়েছে।
ছিদ্রযুক্ত অ্যালুমিনা সিরামিকগুলি মহাকাশ, ঢালাই, নিরোধক এবং উন্নত উত্পাদন সহ অনেক উচ্চ-প্রযুক্তি শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এগুলি উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ, ক্ষয় প্রতিরোধ এবং যান্ত্রিক শক্তি সম্পন্ন। তবে, এই সিরামিকগুলির কর্মক্ষমতা এবং প্রক্রিয়াকরণের দক্ষতা অপ্টিমাইজ করা পদার্থ বিজ্ঞানের একটি প্রধান চ্যালেঞ্জ হিসেবে রয়ে গেছে।
গবেষণা দলটি পদ্ধতিগতভাবে অনুসন্ধান করেছে যে সিন্টারিং (sintering) প্রক্রিয়ার সময় খনিজকারক (mineralizers) হিসাবে ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড এবং ক্যালসিয়াম কার্বোনেটের বিভিন্ন পরিমাণ যোগ করলে ছিদ্রযুক্ত অ্যালুমিনা সিরামিকের মূল বৈশিষ্ট্যগুলি কীভাবে প্রভাবিত হয়। তাদের পরীক্ষাগুলি দেখিয়েছে যে MgO এবং CaCO₃ উভয়ই সিন্টারিং সংকোচন হার (sintering shrinkage rate) এবং ঘনত্ব (density) উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যখন ছিদ্রতা (porosity) এবং দ্রবীভূতকরণ দক্ষতা (dissolving efficiency) ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে – যা শিল্প সিরামিক কোর অপসারণ (ceramic core removal) এবং উপাদানের কর্মক্ষমতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।
বিশেষত, ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড যোগ করার ফলে এমন নমুনা তৈরি হয়েছে যা মাত্র ২৪ ঘন্টার মধ্যে ক্ষারীয় দ্রবণে (alkali solution) সম্পূর্ণভাবে দ্রবীভূত হতে পারে, যা ক্যালসিয়াম কার্বোনেট এবং টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড (titanium dioxide) যুক্ত নমুনার চেয়ে উন্নত। ক্যালসিয়াম কার্বোনেট আপাত ছিদ্রতা (apparent porosity) আরও বাড়াতে সক্ষম বলে দেখা গেছে। গবেষণায় আরও দেখা গেছে যে সিন্টারিং হোল্ডিং সময় (sintering holding time) বাড়ালে সিরামিকের ঘনত্ব এবং যান্ত্রিক শক্তি আরও উন্নত হয়।
গবেষণার প্রধান লেখক অধ্যাপক জিং ওয়ুয়াং (Jing Ouyang) জোর দিয়ে বলেছেন, 'আমাদের ফলাফল ছিদ্রযুক্ত অ্যালুমিনা সিরামিকের গঠন এবং কর্মক্ষমতা টিউন করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। খনিজকারক হিসাবে ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড এবং ক্যালসিয়াম কার্বোনেটের ব্যবহার সরাসরি উত্পাদনের বাধাগুলি সমাধান করতে পারে, যেমন দ্রবীভূতকরণ দক্ষতা উন্নত করা এবং সংকোচন নিয়ন্ত্রণ করা।'
এই গবেষণা কেবল একাডেমিক বোঝাপড়া উন্নত করে না, বরং সিরামিক কোরগুলির দক্ষ অপসারণ এবং উচ্চ-কর্মক্ষমতা সম্পন্ন, শিল্প-গ্রেডের ছিদ্রযুক্ত অ্যালুমিনা সিরামিকগুলির বিকাশের জন্য ব্যবহারিক কৌশলও সরবরাহ করে। এই গবেষণাটি চীনের জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন (National Natural Science Foundation of China) এবং অন্যান্য অর্থায়নকারী সংস্থাগুলির দ্বারা সমর্থিত ছিল।
তথ্যসূত্র:
CHEN Guang, WANG Wei, LIANG Lixing, PENG Yonghui, ZHOU Wentao, OUYANG Jing, WANG Zhiguo. Effects of magnesium oxide and calcium carbonate mineralizers on the performance of porous alumina ceramic [J]. Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy, 2023, 28(4): 347-360. DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2023028

দাবি পরিত্যাগী: নিবন্ধের বিষয়বস্তু ইন্টারনেট থেকে নেওয়া হয়েছে। সমস্ত পুনঃমুদ্রিত নিবন্ধ শুধুমাত্র শেখা এবং বিনিময়ের উদ্দেশ্যে, বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য নয়। কোনো লঙ্ঘনের ঘটনা ঘটলে, অনুগ্রহ করে দ্রুত আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন মুছে ফেলার জন্য। আপনার বোঝাপড়া এবং সমর্থনের জন্য ধন্যবাদ।