ऑक्सीकरण

सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सरल ऑक्साइड Al2O3 है। इसमें मध्यम थर्मल शॉक प्रतिरोध, विभिन्न वायुमंडलों के लिए अच्छी स्थिरता है, और उच्च तापमान पर एक अच्छा विद्युत इन्सुलेटर है।

• सिरेमिक की मजबूती सूक्ष्म अशुद्धियों और सूक्ष्म संरचनात्मक विशेषताओं से प्रभावित होती है। सामान्य तौर पर, पॉलीक्रिस्टलाइन एल्यूमिना में 1000-1100 डिग्री सेल्सियस से नीचे काफी अच्छी और लगभग स्थिर ताकत होती है; उच्च तापमान पर, 400°C की तापमान वृद्धि में ताकत कमरे के तापमान मान के आधे से भी कम हो जाती है।

• सिंगल क्रिस्टल एल्यूमिना पॉलीक्रिस्टलाइन Al2O3 से अधिक मजबूत है और ताकत वास्तव में 1000 और 1100°C के बीच बढ़ जाती है।

• पिघले हुए सिलिका ग्लास में उत्कृष्ट थर्मल शॉक गुण होते हैं, लेकिन जब लंबे समय तक 1100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म किया जाता है, तो यह विचलन से गुजर जाएगा और इसके अधिकांश थर्मल शॉक गुण खो जाएंगे।

• बेरिलियम ऑक्साइड और मैग्नीशियम ऑक्साइड ऑक्सीकरण वाले वातावरण में बहुत उच्च तापमान पर स्थिर होते हैं। 1700 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, एमजीओ कम करने वाली स्थितियों और वैक्यूम के तहत अत्यधिक अस्थिर है, जबकि बीईओ अस्थिरता के लिए बेहतर प्रतिरोध दिखाता है, लेकिन 1650 डिग्री सेल्सियस से ऊपर जल वाष्प द्वारा आसानी से अस्थिर हो जाता है। बेरिलियम ऑक्साइड में अच्छे विद्युत इन्सुलेशन गुण और उच्च तापीय चालकता है; हालाँकि, इसकी उच्च विषाक्तता इसके उपयोग को सीमित करती है।

• कैल्शियम ऑक्साइड और यूरेनियम ऑक्साइड भी कुछ हद तक हाइड्रेट करते हैं। बाद वाले, UO2 को निम्न गलनांक U3O8 तक ऑक्सीकृत किया जा सकता है।

• सिरेमिक बॉडी में शुद्ध ज़िरकोनिया का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है; हालाँकि, स्थिर या आंशिक रूप से स्थिर घन ZrO2 1900°C से ऊपर संचालन के लिए सबसे उपयोगी सरल ऑक्साइड है।

• थोरियम ऑक्साइड में अच्छे उच्च तापमान गुण होते हैं लेकिन यह महंगा और रेडियोधर्मी होता है। टाइटेनियम ऑक्साइड आसानी से कम-वैलेंट ऑक्साइड में अपचयित हो जाता है और इसका उपयोग तटस्थ या अपचायक वायुमंडल में नहीं किया जा सकता है।

कार्बन, कार्बाइड और नाइट्राइड

कार्बन और ग्रेफाइट का उपयोग व्यक्तिगत रूप से ब्लास्ट फर्नेस की निचली परत के लिए दुर्दम्य उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है, साथ ही स्टील और एल्यूमीनियम उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोड भी किया जाता है। इन्हें अक्सर अन्य दुर्दम्य सामग्रियों के साथ संयोजन में भी उपयोग किया जाता है। ये सामग्री अत्यधिक दुर्दम्य गैर-गीला सामग्री हैं और गैर-ऑक्सीकरण वाले वातावरण में उपयोगी दुर्दम्य हैं। धातु-जमा कार्बन में उच्च शक्ति होती है, जो 280 एमपीए (40,600 पीएसआई) तक पहुंचती है। उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण होता है लेकिन तटस्थ या कम करने वाली परिस्थितियों में छोटी अवधि के लिए 2760°C तक उपयोग किया जा सकता है। कार्बन फाइबर से बनी नई मिश्रित सामग्रियां आशाजनक हैं, खासकर एयरोस्पेस संरचनाओं के क्षेत्र में।

ऑक्सीकरण स्थितियों के तहत गर्म होने पर, सिलिकॉन कार्बाइड और सिलिकॉन नाइट्राइड, Si3N4, उनकी सतहों पर SiO2 की एक सुरक्षात्मक परत बनाते हैं और लगभग 1700°C तक उपयोग किया जा सकता है। सिलिकॉन कार्बाइड में बहुत अधिक तापीय चालकता होती है और यह बिना किसी क्षति के थर्मल शॉक चक्र का सामना कर सकता है। यह एक विद्युत चालक भी है और इसका उपयोग विद्युत तापन तत्वों में किया जाता है।

अन्य कार्बाइडों में अपेक्षाकृत कम ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है। तटस्थ या कम करने वाली स्थितियों के तहत, कई कार्बाइड का एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में तकनीकी सिरेमिक के रूप में संभावित उपयोग होता है, जैसे बी, एनबी, एचएफ, टा, जेडआर, टीआई, वी, मो और सीआर के कार्बाइड। बा, बीई, सीए और एसआर कार्बाइड जल वाष्प द्वारा हाइड्रोलाइज्ड हो जाएंगे। सिलिकॉन नाइट्राइड उच्च तापमान पर अच्छी ताकत बनाए रखता है और सबसे अधिक ऑक्सीकरण प्रतिरोधी नाइट्राइड है। बोरॉन नाइट्राइड में उत्कृष्ट थर्मल शॉक गुण होते हैं और यह कई मायनों में ग्रेफाइट के समान होता है, सिवाय इसके कि यह एक विद्युत कंडक्टर नहीं है।

आग रोक भौतिक गुण

ईंटों का थोक घनत्व घटकों के विशिष्ट गुरुत्व और सरंध्रता पर निर्भर करता है। उत्तरार्द्ध को कच्चे माल की सरंध्रता और ईंटों की संरचना द्वारा नियंत्रित किया जाता है। मोटे, मध्यम और महीन समुच्चय सभी कण संचय की डिग्री को प्रभावित करते हैं। आमतौर पर उच्चतम संभव घनत्व वांछित होता है। फायरिंग प्रक्रिया के दौरान, कण और मैट्रिक्स एक ग्लासी, प्रत्यक्ष या ठोस सिरेमिक बंधन बनाते हैं। सिंटरिंग आमतौर पर सिकुड़न के साथ होती है जब तक कि विस्तार के कारण नए घटक न बन जाएं। अलग-अलग सिंटरिंग दरों और योगात्मक चरण गठन के कारण मोटे और बारीक अंशों के बीच मात्रा में अंतर के कारण तनाव उत्पन्न हो सकता है। कण आकार वितरण, मोल्डिंग विधि और फायरिंग प्रक्रिया संरचना को प्रभावित करती है, जबकि पारगम्यता सरंध्रता से संबंधित है, जो बदले में संरचना पर निर्भर करती है।