কার্বন গ্রাফাইট কি?

কার্বন গ্রাফাইট হল একটি যৌগ যা গ্রাফাইটের সাথে একটি নিরাকার কার্বন মিশিয়ে তৈরি হয়। আপনি এটি কালো এবং ইস্পাত-ধূসর রঙের মধ্যে বিভিন্ন শেডে খুঁজে পেতে পারেন।

কার্বন গ্রাফাইটের বৈশিষ্ট্য

আপনি যে কার্বন গ্রাফাইট ব্যবহার করতে চান তার জন্য কিছু স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য পাবেন। আসুন আমরা তাদের কয়েকটির সংক্ষিপ্ত বিবরণ তালিকাভুক্ত করি:

তাপমাত্রার প্রতিরোধ

২০০°C থেকে ৬০০°C তাপমাত্রায় কার্বন গ্রাফাইট জারণ প্রয়োগে অসাধারণভাবে ভালো কাজ করতে পারে। ৩০০০°C তাপমাত্রায় অ-জারণ প্রয়োগেও তারা সমানভাবে ভালো কাজ করতে পারে।

তাপীয় প্রসারণের সহগ কম থাকার কারণে, এগুলি -৩৫°C এবং -২৭০°C এর মধ্যে ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রা প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত। সামান্য পরিবর্তনের মাধ্যমেও এগুলি তাদের আকৃতি এবং আকার ধরে রাখতে পারে।

ক্ষয় প্রতিরোধ

কার্বন গ্রাফাইট অনেক ক্ষয়কারী উপাদান সহ্য করতে পারে। আপনি এগুলিকে সালফার ডাই অক্সাইড, পেট্রোলিয়াম সহ আরও অনেক রাসায়নিক পদার্থের প্রয়োগে ব্যবহার করতে পারেন, কোনও প্রভাব ছাড়াই।

এর কারণ হল তাদের মধ্যে থাকা কার্বন পরমাণুগুলি ষড়ভুজাকার কাঠামো তৈরি করে সহযোজী বন্ধন দ্বারা দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ থাকে। এই বন্ধনের শক্তি এই জাতীয় রাসায়নিকের যেকোনো ধরণের ক্ষয়কে প্রতিরোধ করে।

স্ব-তৈলাক্তকরণ

ভ্যান ডের ওয়ালস বাহিনী যা আবদ্ধ করে গ্রাফিন স্তর কার্বন গ্রাফাইটের ভেতরে থাকা পদার্থগুলো খুবই দুর্বল। এর মানে হল, কার্বন গ্রাফাইটের সংস্পর্শে এলে গ্রাফিনের স্তরগুলো সহজেই অন্য কোনো পৃষ্ঠে ঘষতে পারে।

কার্বন গ্রাফাইট তাদের মধ্যবর্তী যেকোনো রুক্ষ পৃষ্ঠকে একটি গতিশীল স্তর তৈরি করে পূর্ণ করে। এর ফলে শুষ্ক পরিবেশেও এটি নিজের বিরুদ্ধে লুব্রিকেট করা সম্ভব হয়।

ছিদ্রতা

যখন কার্বন গ্রাফাইট তৈরির সময় বেক করা হয়, তখন গ্যাস নির্গমন প্রক্রিয়ায় হাইড্রোকার্বন নির্গত হয়। প্রচণ্ড তাপ এই গ্যাসকে বাইরে ঠেলে দেয় এবং নিরাকার কার্বন কাঠামোর মধ্যে একটি ছিদ্রযুক্ত নেটওয়ার্ক তৈরি করে।

ছিদ্রযুক্ত নেটওয়ার্কের অর্থ হল আমরা সহজেই এটিকে রজন এবং ধাতুর মতো সংযোজন দিয়ে গর্ভধারণ করতে পারি। তারা আপনার কার্বন গ্রাফাইটকে এর যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে শক্তিশালী করবে।

কার্বন গ্রাফাইট কিভাবে তৈরি হয়

আমরা নিরাকার কার্বনকে গ্রাফাইটের সাথে একত্রিত করে কার্বন গ্রাফাইট তৈরি করতে পারি। মনে রাখবেন যে এই দুটি ধরণের কার্বনের ভৌত এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ভিন্ন।

নিরাকার কার্বনের কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, শারীরিক শক্তি এবং শক্ততা। গ্রাফাইটে আপনি একটি দুর্বল এবং নরম গঠন পাবেন যা এটিকে স্ব-তৈলাক্ত করে তোলে।

প্রথমে দুটিকে কয়লা আলকাতরা পিচের সাথে মিশ্রিত করা হয় এবং তারপর বাইন্ডার হিসেবে যোগ করা হয়। মিশ্রণটি আপনার পছন্দসই আকৃতির ছাঁচে স্থাপন করা হয় এবং তারপর সংকুচিত করা হয়।

কম্প্রেশন মোল্ডিংয়ের পরে, এই অংশগুলিকে অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় ভাজতে হয়। এই প্রক্রিয়াটি কয়লা টার পিচকে কার্বনাইজ করতে সক্ষম করার জন্য করা হয়।

এটি কার্বন এবং গ্রাফাইট উভয়ই ধারণ করে একটি শক্ত, শক্তিশালী উপাদান তৈরি করে। এটি সংকোচনের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী এবং অত্যন্ত ভারী লোড পরীক্ষার সংস্পর্শে এলে কোনও প্রভাব দেখায় না।

এরপর কার্বন গ্রাফাইটকে একটি ওভেনে রাখা হয় এবং খুব উচ্চ তাপমাত্রায় বেক করা হয়। এর ফলে গ্যাস নির্গত হয় যেখানে হাইড্রোকার্বনগুলি কঠিন কাঠামো থেকে বেরিয়ে যায়।

এখানেই কার্বন গ্রাফাইট তৈরি গর্তের জাল থেকে তার ছিদ্রতা অর্জন করে। মূলত আপনার একটি কাঠামো আছে যা দেখতে একটি কঠিন কালো স্পঞ্জের মতো।

রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধির জন্য, আমরা ধাতু, রেজিন এবং অন্যান্য অনেক ফিলার দিয়ে এই গর্তগুলিকে গর্ভধারণ করতে পারি। প্রয়োগের উপর নির্ভর করে, তারা এর তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করবে এবং এটিকে শক্তিশালী করবে।

কার্বন গ্রাফাইট বনাম গ্রাফাইট

কার্বন গ্রাফাইট এবং গ্রাফাইট সবই কার্বন দিয়ে তৈরি হতে পারে কিন্তু তারা দুটি ভিন্ন উপাদান। শুরুতেই আমরা জানি যে গ্রাফাইট সম্পূর্ণরূপে একটি নির্দিষ্ট নকশায় গঠিত কার্বন পরমাণু দিয়ে তৈরি।

এটি হীরার মতোই কার্বনের একটি অ্যালোট্রোপ তৈরি করে। অন্যদিকে, আপনি একটি বাইন্ডার ব্যবহার করে নিরাকার কার্বন এবং বিশুদ্ধ গ্রাফাইট মিশ্রিত করে গ্রাফাইট কার্বন পান।

এটি উভয় উপাদানের ভৌত এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে। এটি কার্বন গ্রাফাইটকে ভৌত এবং যান্ত্রিক গুণাবলীতে গ্রাফাইটের চেয়ে উন্নত করে তোলে।

কার্বন গ্রাফাইটের উপকারিতা

যখন আপনি আপনার কাজে কার্বন গ্রাফাইট ব্যবহার করেন, তখন আপনি মূলত এর বৈশিষ্ট্যগুলি থেকে বিভিন্ন সুবিধা লাভ করতে পারেন। আমরা নীচে এর কয়েকটি সম্পর্কে গভীরভাবে জানতে পারি:

উচ্চ তাপমাত্রা পরিসীমা অ্যাপ্লিকেশন

আপনি গ্রাফাইট ইলেকট্রোডগুলি বিভিন্ন তাপমাত্রায় ব্যবহার করতে পারেন, যেমন অ-জারণ, অক্সিডাইজড এবং ক্রায়োজেনিক অ্যাপ্লিকেশন। এটি এটিকে প্রায় -২৭০°C থেকে ৩০০০°C এর সামান্য উপরে তাপমাত্রা পর্যন্ত কার্যকরী করে তোলে।

ভেজা এবং শুষ্ক পরিবেশ

যেহেতু এগুলি স্ব-তৈলাক্তকরণকারী, তাই যেখানে প্রয়োগের সময় শুষ্ক পরিবেশ থাকে সেখানে আপনাকে কোনও তৈলাক্তকরণ যোগ করতে হবে না। ভেজা পরিবেশে প্রয়োগের ক্ষেত্রে তেল এবং গ্রীসের মতো এই তৈলাক্তকরণ ধুয়ে ফেলা যায় না।

মাত্রিকভাবে স্থিতিশীল

কার্বন গ্রাফাইটের তাপীয় প্রসারণ সহগ খুবই কম, অর্থাৎ তাপমাত্রার এর আকারের উপর কোন উল্লেখযোগ্য প্রভাব নেই। এর অর্থ হল চরম তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে এটি সহজে প্রসারিত/সংকোচিত বা বিকৃত হয় না।

প্রতিরোধী পরিধান করুন

আপনার কার্বন গ্রাফাইটের চমৎকার কর্মক্ষমতা সম্পর্কে আপনি নিশ্চিত থাকতে পারেন কারণ এটি সহজে ক্ষয়প্রাপ্ত হয় না। এর কারণ হল এর চমৎকার তাপীয় বৈশিষ্ট্য এবং এটি স্ব-তৈলাক্তকরণ করতে পারে।

জারা প্রতিরোধের

যেহেতু এটি রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয়, তাই আপনি এটি সহজেই ক্ষয়কারী পরিবেশে প্রয়োগ করতে পারেন। এটি লবণের মতো ছিদ্রযুক্ত গর্ভধারণের মাধ্যমে জারণের প্রভাব থেকেও সুরক্ষিত।

উচ্চ তাপীয় পরিবাহিতা

এর মানে হল যে আপনার কার্বন গ্রাফাইট ঘর্ষণ থেকে আপনার প্রয়োগে উৎপন্ন তাপকে অপচয় বা স্থানান্তর করতে পারে। কম তাপ পরিবাহিতা সম্পন্ন পদার্থগুলি সাধারণত খুব কম হারে কার্যকরী তাপ স্থানান্তর করে।

বিশেষ যন্ত্রাংশের জন্য কার্বন গ্রাফাইট

যদি কখনও এমন পরিস্থিতিতে পড়ে থাকেন যেখানে আপনাকে কোনও বিশেষ যন্ত্রাংশ প্রতিস্থাপন করতে হয়, তাহলে অবশ্যই কার্বন গ্রাফাইট একটি বিকল্প ছিল। বেশিরভাগ মানুষ বিভিন্ন কারণে এর প্রতিস্থাপন হিসাবে কার্বন গ্রাফাইট পছন্দ করেন।

চমৎকার প্রাকৃতিক স্ব-তৈলাক্তকরণ বৈশিষ্ট্য থাকার পাশাপাশি, কার্বন গ্রাফাইট উচ্চ তাপমাত্রা এবং ক্ষয় সহ্য করতে পারে। উপরন্তু, এটি শক্তিশালী এবং শক্ত উভয়ই তাই আপনার অংশের জন্য স্থায়িত্ব নিশ্চিত করে।

যেহেতু এটি তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল, তাই আপনি এটিকে ক্ষয় এবং রাসায়নিক উভয় প্রভাবের ঝুঁকিপূর্ণ অঞ্চলে আরামে ব্যবহার করতে পারেন। যদি আপনি এর বহুমুখীতা উন্নত করতে চান, তাহলে আপনি সহজেই এটিকে জারণ প্রতিরোধক বা এমনকি রেজিন দিয়ে গর্ভধারণ করতে পারেন।

যদি আপনি এটিকে নির্ভুলতার সাথে মেশিন করতে পারেন, তাহলে আপনি স্টক ফুরিয়ে যাওয়া যন্ত্রাংশগুলি পেতে পারেন। এমনকি আপনি সবচেয়ে অস্পষ্ট যন্ত্রাংশটিও মেশিন করতে পারেন যার গ্যারান্টি রয়েছে যে এটি সময়ের পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হবে।

কার্বন গ্রাফাইটের প্রয়োগ

কার্বন গ্রাফাইট একটি বহুমুখী উপাদান যা আপনি বিভিন্ন শিল্পে অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহার করতে পারেন। এটি প্রধান কারণ এটি উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করার ক্ষমতা, স্ব-তৈলাক্তকরণ এবং ভাল তাপীয় বৈশিষ্ট্য সহ্য করে।

আমরা এর প্রয়োগ বিশ্লেষণ করতে পারি এর উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে যা আমরা তৈরি করতে পারি। এর মধ্যে কয়েকটি হল:

• বল ভালভ আসন
• বিভিন্ন ধরণের গুল্ম এবং বিয়ারিং
• বিভিন্ন শিল্প পাম্পে ব্যবহৃত ভ্যান তৈরি করা
• বিশেষ যন্ত্রাংশ তৈরি করা
• ক্রায়োজেনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিভিন্ন সিল যেমন যান্ত্রিক সিল ফেস এবং সিল রিং
• প্লেট পরুন

উপসংহার

কার্বন গ্রাফাইট আপনার অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহার করার সময় বিভিন্ন ধরণের সুবিধা প্রদান করতে পারে। উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে এমন তাদের কার্বনেসিয়াস বন্ধনের সাথে, তারা কার্বন এবং গ্রাফাইটের বিভিন্ন উপাদানকে একত্রিত করে।

এটি গ্রাফাইটের স্ব-তৈলাক্তকরণ বৈশিষ্ট্য গ্রহণ করে এবং এটিকে কার্বনের শক্তি এবং পরিধান প্রতিরোধের সাথে মিশ্রিত করে। বিভিন্ন ইমপ্রেগ্যান্ট দিয়ে এগুলিকে উন্নত করা যেতে পারে যাতে আপনাকে চমৎকার রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি শক্তিশালী উপাদান দেওয়া যায়।

আরও সম্পদ:

গ্রাফাইট – সূত্র: উইকিপিডিয়া

গ্রাফাইট বৈশিষ্ট্য – সূত্র: ব্রিটানিকা