ভূমিকা

কোয়ার্টজ ফাইবার হল উচ্চ-বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ বা প্রাকৃতিক স্ফটিক থেকে তৈরি একটি অজৈব ফাইবার, যার ব্যাস সাধারণত কয়েক মাইক্রন থেকে দশ মাইক্রন পর্যন্ত হয়। এগুলি কঠিন কোয়ার্টজের কিছু বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্য ধরে রাখে এবং উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধের জন্য চমৎকার উপকরণ। কোয়ার্টজ ফাইবারগ্লাসের সিও২ ভর ভগ্নাংশ 99.9% এর বেশি। এর উচ্চ-তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা উচ্চ সিলিকা ফাইবারের তুলনায় উন্নত, দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের তাপমাত্রা 1200℃ পর্যন্ত পৌঁছায় এবং 1700℃ পর্যন্ত নরমকরণ বিন্দু থাকে। অতিরিক্তভাবে, এটি উচ্চ বৈদ্যুতিক নিরোধক বৈশিষ্ট্য, পোড়া প্রতিরোধ, তাপ শক প্রতিরোধ, চমৎকার ডাইইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা ধারণ করে। ফলস্বরূপ, কোয়ার্টজ ফাইবার সামরিক, জাতীয় প্রতিরক্ষা, বিমান চলাচল এবং মহাকাশ শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা রকেট নোজেল এবং মহাকাশ তাপ সুরক্ষা ডিভাইসের মতো পণ্য তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

প্রস্তুতি

কোয়ার্টজ ফাইবার উৎপাদনের পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে:

১. হাইড্রোজেন-অক্সিজেন শিখা দিয়ে কোয়ার্টজ রড বা টিউব গলিয়ে হাইড্রোজেন-অক্সিজেন শিখা দিয়ে তন্তুতে ফুঁ দিয়ে ০.৭ ব্যাসের কোয়ার্টজ উল তৈরি করা।～১ মাইক্রোমিটার;

2. শিখার সাহায্যে কোয়ার্টজ গলিয়ে এবং উচ্চ-গতির বায়ুপ্রবাহ ব্যবহার করে ছোট তন্তু এবং তাদের অনুভূত শীট তৈরি করা;

৩. হাইড্রোজেন-অক্সিজেন শিখা বা গ্যাস শিখার মধ্য দিয়ে ধ্রুবক গতিতে কোয়ার্টজ ফিলামেন্ট বা রডগুলিকে নরম করা এবং তারপর দ্রুত লম্বা তন্তুতে টেনে আনা।

সম্পর্কিত গবেষণা

কোয়ার্টজ ফাইবারের তাপীয় ক্ষতির প্রক্রিয়া

কোয়ার্টজ ফাইবারগুলি প্রায়শই উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে কাজ করে। উচ্চ তাপমাত্রায়, কোয়ার্টজ ফাইবারগুলি তাপীয় অবক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যায়, যা তাদের উচ্চ-তাপমাত্রার কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। কোয়ার্টজ উপকরণগুলির উচ্চ-তাপমাত্রার পর্যায়ের পরিবর্তনের উপর ব্যাপক গবেষণা রয়েছে, তবে কোয়ার্টজ ফাইবারগুলির তাপীয় ক্ষতির প্রক্রিয়া সম্পর্কে খুব কম প্রতিবেদন রয়েছে।

গবেষকরা উচ্চ-তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে পর্যায় রূপান্তর, পৃষ্ঠের মাইক্রোস্ট্রাকচারের পরিবর্তন এবং কোয়ার্টজ গ্লাস ফাইবারের আয়ুষ্কাল বাড়ানোর জন্য এবং তাদের প্রয়োগ ক্ষেত্র সম্প্রসারণের জন্য তাত্ত্বিক সহায়তা প্রদানের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর তাদের প্রভাব অধ্যয়ন করেছেন।

ফলাফলগুলি দেখায় যে কোয়ার্টজ ফাইবারের শক্তি হ্রাসকে দুটি পর্যায়ে ভাগ করা যেতে পারে:

১. ৬০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে তাপমাত্রার মধ্যে, কোয়ার্টজ ফাইবারের পৃষ্ঠতলের চিকিৎসা এজেন্টের উদ্বায়ীকরণের কারণে, ব্যাস ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং ফাটল, স্ট্রিপ ফুসকুড়ি এবং দাগের মতো ত্রুটিগুলি ধীরে ধীরে স্পষ্ট হয়ে ওঠে, যার ফলে কোয়ার্টজ ফাইবারের প্রসার্য শক্তি ধীরে ধীরে হ্রাস পায়;

২. ৬০০ এর মধ্যে～১০০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়, পৃষ্ঠ চিকিত্সা এজেন্ট ইতিমধ্যেই সম্পূর্ণরূপে উদ্বায়ী হয়ে গেছে। তাপীয় চাপের কারণে, তাপীয় চাপের কারণে, স্ট্রিপ ফুলে যাওয়া এবং দাগগুলি খোসা ছাড়তে শুরু করে, নতুন পৃষ্ঠের ফাটল এবং ত্রুটির স্থান তৈরি করে। তাপমাত্রা যত বেশি হবে, স্ট্রিপ ফুলে যাওয়া এবং দাগগুলি খোসা ছাড়তে তত বেশি স্পষ্ট হবে, যা এই তাপমাত্রার পরিসরে কোয়ার্টজ ফাইবারের শক্তি হ্রাসের একটি প্রধান কারণ, যার ফলে ৬০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে চিকিত্সা করা কোয়ার্টজ ফাইবারের শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।～১০০০ ℃।

কোয়ার্টজ ফাইবারের পৃষ্ঠ চিকিত্সা

কোয়ার্টজ ফাইবার, উচ্চ সিও২ উপাদান সহ কাচের তন্তু হওয়ায়, চমৎকার কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে এবং বিশেষ উপাদানের প্রয়োজনীয়তা যেমন বায়োমেডিকেল ক্যাথেটার এবং এক্সস্ট গ্যাস ট্রিটমেন্টের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, তাদের অসাধারণ যান্ত্রিক এবং ডাইইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্যের কারণে, এগুলি মহাকাশ এবং বিমান চলাচলের ক্ষেত্রে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে, বিশেষ করে উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যান্টেনা হুড সিস্টেমে। বর্তমানে, কোয়ার্টজ ফাইবারের উপর গবেষণা মূলত তাদের স্ফটিকীকরণ কর্মক্ষমতা এবং পৃষ্ঠের আবরণ পরিবর্তনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। অতি-উচ্চ ম্যাক নম্বর অ্যান্টেনা হুডের জন্য সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট উপকরণগুলি প্রায়শই ক্রমাগত কোয়ার্টজ ফাইবার শক্তিবৃদ্ধি ব্যবহার করে। বুননের জন্য কোয়ার্টজ ফাইবারগুলির বান্ডিলযোগ্যতা বজায় রাখার জন্য, ফাইবার উৎপাদন প্রক্রিয়ার সময় একটি নিমজ্জন এজেন্ট যোগ করতে হবে। নিমজ্জন এজেন্টের প্রধান উপাদান হল জৈব পদার্থ। সিরামিক ম্যাট্রিক্স অ্যান্টেনা হুডগুলিতে সাধারণত ভ্যাকুয়াম বা প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডল উচ্চ-তাপমাত্রা চিকিত্সার প্রয়োজন হয় চূড়ান্ত পণ্য প্রাপ্ত করার জন্য, এইভাবে জৈব পদার্থ কার্বনাইজ হবে এবং মুক্ত কার্বনের উপস্থিতি অ্যান্টেনা হুডের ডাইইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করতে পারে। অতএব, কোয়ার্টজ ফাইবার-রিইনফোর্সড সিরামিক ম্যাট্রিক্স অ্যান্টেনা হুড উপকরণ প্রস্তুত করার সময়, কোয়ার্টজ ফাইবারগুলির ক্ষতি কমিয়ে ফাইবারের পৃষ্ঠের নিমজ্জন এজেন্ট অপসারণ করতে হবে। তবে, নিমজ্জনকারী এজেন্ট কীভাবে অপসারণ করা হবে, অপসারণের আগে এবং পরে পৃষ্ঠের আকারবিদ্যা এবং গঠনের পরিবর্তন এবং কর্মক্ষমতার পরিবর্তন সম্পর্কে এখনও কোনও প্রতিবেদন নেই।

কিছু গবেষক কোয়ার্টজ ফাইবারের পৃষ্ঠ নিমজ্জন এজেন্ট অপসারণের পদ্ধতিগুলি অনুসন্ধান করেছেন, বিভিন্ন উপায়ে চিকিত্সা করা কোয়ার্টজ ফাইবারের উপর এসইএম এবং এক্সপিএস বিশ্লেষণ পরিচালনা করেছেন এবং চিকিত্সার আগে এবং পরে প্রসার্য শক্তির পরিবর্তনের তুলনা করেছেন। ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে উচ্চ-তাপমাত্রার তাপ চিকিত্সা পৃষ্ঠ নিমজ্জন এজেন্টকে আরও সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করতে পারে এবং কোয়ার্টজ ফাইবারের শক্তি তাপ চিকিত্সা তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল।