রঙিন জিরকোনিয়া প্রধানত বিভিন্ন বিরল পৃথিবীর উপাদান, ধাতব উপাদান, অক্সাইড এবং অন্যান্য উপাদান যোগ করার কারণে সমৃদ্ধ রং দেখায়। এর ভাল বায়োকম্প্যাটিবিলিটি, চমৎকার ধাতব দীপ্তি এবং ভাল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে, রঙিন জিরকোনিয়া সিরামিকগুলি চিকিৎসা ও দাঁতের পুনরুদ্ধারকারী উপকরণ, সজ্জা শিল্প এবং মোবাইল স্মার্টফোন টার্মিনাল এবং অন্যান্য ক্ষেত্র সহ দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।
রঙিন জিরকোনিয়া সিরামিকের প্রস্তুতি
রঙিন জিরকোনিয়ার প্রস্তুতি মূলত যাতে রঙিন জিরকোনিয়া ম্যাট্রিক্সে সমানভাবে বিতরণ করা যায়। যৌগিক সিরামিকের জন্য, বিশেষ করে ন্যানো কম্পোজিট সিরামিকের জন্য, ছোট কণার আকার, বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং টোনার কণা এবং জিরকোনিয়াম অক্সাইড ম্যাট্রিক্স কণার মধ্যে বড় ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আকর্ষণ এবং ভ্যান ডার ওয়ালস বলের কারণে, এটি টোনার কণা এবং জিরকোনিয়ামের জন্য সহজ। অক্সাইড ম্যাট্রিক্স কণাগুলিকে একত্রিত করে, যা শুধুমাত্র ন্যানোকম্পোজিট সিরামিকের অমসৃণ রঙের কারণ হবে না, তবে এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকেও প্রভাবিত করবে।
তাই, চমত্কার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং বর্ণময়তার সাথে রঙিন জিরকোনিয়া সিরামিক প্রস্তুত করার চাবিকাঠি রয়েছে পাউডার কণার মধ্যে জমাটবদ্ধতা কাটিয়ে উঠতে পারে কিনা। ভাল কর্মক্ষমতা এবং বিভিন্ন রং দিয়ে জিরকোনিয়া সিরামিক প্রস্তুত করতে, একটি উপযুক্ত বিচ্ছুরণ পদ্ধতি খুঁজে বের করতে হবে। নিম্নলিখিত প্রস্তুতি পদ্ধতি সাধারণত ব্যবহৃত হয়:
সলিড ফেজ মিক্সিং
রঙিন জিরকোনিয়া সিরামিক প্রস্তুত করার জন্য এই পদ্ধতিটি শিল্পে সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতি। একটি নির্দিষ্ট রাসায়নিক অনুপাত অনুসারে অক্সাইড কণা যেমন রঙিন এবং খনিজ পদার্থগুলিকে মিশ্রিত করা হয় এবং স্থিতিশীল জিরকোনিয়া ন্যানোপাউডারের সাথে বল-মিল করা হয়। কঠিন কণাগুলি তখন এই প্রক্রিয়ার সময় পরিমার্জিত হয়, এবং ক্ষুদ্র-ফাটল, জালির বিকৃতি এবং পৃষ্ঠের শক্তি বৃদ্ধির মতো ঘটনা যা নিম্ন-তাপমাত্রার রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটতে পারে তা উপলব্ধি করার জন্য উপকারী। এটিতে সহজ প্রক্রিয়া, কম খরচে, সুবিধাজনক অপারেশন এবং সহজ শিল্পায়নের সুবিধা রয়েছে। যাইহোক, এই পদ্ধতিটি ন্যানো পার্টিকেল সমষ্টির সমস্যাকে কাটিয়ে উঠতে পারে না।
রাসায়নিক সহ-বর্ষণ
এই পদ্ধতিটি হল জিরকোনিয়াম লবণ, স্টেবিলাইজার লবণ এবং রঙিন আয়ন লবণের দ্রবণ মিশ্রিত করার জন্য, ক্ষার বা কার্বনেট ইত্যাদির সাথে বিক্রিয়া করে যৌথভাবে হাইড্রোক্সাইড বা কার্বনেট বৃষ্টিপাত তৈরি করে এবং তারপর জিরকোনিয়াম অক্সাইড যৌগিক পাউডার পাওয়ার জন্য তাপ ও পচন করে। . প্রক্রিয়া তুলনামূলকভাবে জটিল, কিন্তু প্রাপ্ত পাউডার উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং চমৎকার কর্মক্ষমতা আছে. একই সময়ে, রাসায়নিক বৃষ্টিপাতের পদ্ধতি ব্যবহার করার সময় শক্ত সমষ্টির গঠনের দিকে মনোযোগ দিতে হবে।
তরল ফেজ অনুপ্রবেশ
এই পদ্ধতির সুবিধা হল যে রঙিন আয়নগুলি জিরকোনিয়া ম্যাট্রিক্সে সমানভাবে বিচ্ছুরিত হতে পারে এবং যৌগিক পদার্থ এবং গ্রেডিয়েন্ট উপাদান একই সময়ে প্রস্তুত করা যেতে পারে। এছাড়াও, ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ বিভিন্ন আকারের জিরকোনিয়া সবুজ দেহ পেতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং তারপরে তরল ফেজ অনুপ্রবেশের মাধ্যমে বিভিন্ন আকারের রঙিন জিরকোনিয়া সিরামিক প্রস্তুত করা যেতে পারে।
রঙিন জিরকোনিয়া সিরামিকের সিন্টারিং
সিন্টারিং পদ্ধতিটি রঙিন জিরকোনিয়া সিরামিকের কর্মক্ষমতা এবং রঙকেও প্রভাবিত করে। ক্রস-ডিসিপ্লিন এবং বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত স্তরের উন্নতির সাথে, ঐতিহ্যগত সিন্টারিং পদ্ধতি ছাড়াও, অনেক নতুন সিন্টারিং পদ্ধতি আবির্ভূত হয়েছে:
স্পার্ক প্লাজমা সিন্টারিং
জিরকোনিয়া সিরামিকের দৃঢ়তার উপর এই পদ্ধতির সবচেয়ে বড় প্রভাব হল সিন্টারিং তাপমাত্রা, তারপরে সিন্টারিং সময়। পরীক্ষার পরে, সর্বোত্তম সিন্টারিং তাপমাত্রা 1400 ডিগ্রি এবং সর্বোত্তম সিন্টারিং সময় 5 মিনিট। এই পদ্ধতি দ্বারা sintered zirconia সিরামিক উচ্চ কঠোরতা এবং ফ্র্যাকচার দৃঢ়তা আছে.
মাইক্রোওয়েভ সিন্টারিং
মাইক্রোওয়েভ সিন্টারিংয়ের ঐতিহ্যগত সিন্টারিং পদ্ধতির তুলনায় অপরিবর্তনীয় সুবিধা রয়েছে। এটি একটি সামগ্রিক গরম করার পদ্ধতি। উপাদানটি সামগ্রিক উত্তাপের প্রভাব অর্জনের জন্য শোষিত মাইক্রোওয়েভ শক্তিকে আন্তঃআণবিক গতিশক্তি এবং তাপীয় শক্তিতে রূপান্তরিত করে। উপাদানটির অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট ছোট, তাই এটি খুব কমই অসম গরমের কারণে উপাদানটির ফাটল সৃষ্টি করে। . এই সিন্টারিং পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত জিরকোনিয়ার শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি আরও ভাল।
রঙিন জিরকোনিয়া সিরামিকের রঙের শ্রেণিবিন্যাস
লাল সিস্টেম
কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে আয়রন অক্সাইড (Fe2O3) একটি রঙিন হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং 3YSZ কমলা-লাল রঙের জিরকোনিয়া সিরামিক প্রস্তুত করতে ম্যাট্রিক্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। লালতা মান 20 পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, এবং একটি উচ্চ হলুদ মান সহ, এর রঙ নয় এটি লাল প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না, এবং আয়রন অক্সাইড যোগ করা 3YSZ সিস্টেমের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে, এর শিল্প প্রয়োগকে ব্যাপকভাবে সীমিত করে। অতএব, লাল সিরামিকগুলি বিরল ধরণের সিরামিক হয়ে উঠেছে যা ব্যাপকভাবে উত্পাদন করা যায় না।
কালো সিস্টেম
যেহেতু রাসায়নিক কাঁচামাল কোবাল্ট অক্সাইড দুষ্প্রাপ্য এবং ব্যয়বহুল, খরচ কমানোর জন্য, লোকেরা তিনটি ভিন্ন রঙে স্পিনেল পোড়ানোর জন্য কাঁচামাল হিসাবে MnO2, Fe2O3 এবং Cr2O3 থেকে তৈরি কোবাল্ট-মুক্ত কালো জিরকোনিয়া সিরামিক রঙ ব্যবহার করে, অর্থাৎ অন্ধকার। বাদামী ফেরোক্রোম স্পিনেল, গাঢ় লাল ফেরোম্যাঙ্গানিজ স্পিনেল, গাঢ় সবুজ ক্রোমিয়াম ম্যাঙ্গানিজ স্পিনেল। প্রতিটি স্পিনেলের বিষয়বস্তু নিয়ন্ত্রণ করতে উপাদানগুলির অনুপাত সামঞ্জস্য করে এবং তিনটি রঙ একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে, একটি স্থিতিশীল কালো রঙ তৈরি করা যেতে পারে, যা ব্যয়কে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে এবং অর্থনৈতিক সুবিধা উন্নত করে।
নীল সিস্টেম
বর্তমানে, নীল সিরামিক রঙ্গকগুলির মধ্যে প্রধানত ভ্যানডিয়াম-জিরকোনিয়াম নীল উপাদানের রঙের উপাদান, কোবাল্ট-অ্যালুমিনিয়াম স্পিনেল, নিকেল-অ্যালুমিনিয়াম স্পিনেল এবং স্পিনেল-টাইপ রঙের উপাদান রয়েছে যা কোবাল্ট আয়ন অবস্থান প্রতিস্থাপন করতে অন্যান্য আয়ন ব্যবহার করে, হেক্সালুমিনেট সম্পর্কিত রঙ্গকগুলি লবণ এবং ল্যান্থানাম রঙের দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করে। , রঙ রেন্ডারিং কর্মক্ষমতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করার ভিত্তিতে, পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ এবং লাভজনক নীল রঙগুলি এখনও বর্তমান গবেষণার দিকনির্দেশের কেন্দ্রবিন্দু।
