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सिरेमिक पदार्थ । गुण । उपयोग। एडवांटेज ।

सिरेमिक पदार्थ |

सिरेमिक सामग्री एक प्रकार की सामग्री है जो प्रकृति में पर्याप्त रूप से hard और brittle होते है। इसमें बहुत high strength और high melting point होता है जो आमतौर पर inorganic, non-metallic oxides and nitrides  द्वारा बनाए जाते  है। सिरेमिक आमतौर पर बहुत उच्च तापमान का सामना कर सकता है, 1,000 डिग्री सेल्सियस से 1,600 डिग्री सेल्सियस तक |

सिरेमिक पदार्थ का इतिहास

सिरेमिक हजारों साल पहले के सबसे प्राचीन industries में से एक है | पहले के जमाने में मनुष्य कम से कम 26,000 वर्षों से अपने हाथो से सिरेमिक बना रहे हैं, मिट्टी और silica को fuse करने और सिरेमिक सामग्री बनाने के लिए intense heat का use किया जाता था | सबसे पुराना ceramic artifact 28,000 BCE मे पाया गया था।

Fig. Describing pottery

Crystal Structure of ceramics:

सिरेमिक और गिलास दोनो मे भी covalent और ionic bond या दोनो क मिश्रण होता हैं मगर दोनो के Crystal Structure अलग अलग होते हैं। सिरेमिक में crystalline स्ट्रक्चर होता है यानी के इस्के  atoms repeated pattern मे arranged होते or glass मैं amorphous (non-crystalline)  structure होता है यानी के  atoms irregular pattern मे arrange रेहटे है | इस्के ionic or covalent bond के ही कारन ये अछ्छे thermal aur electric insulator होते है |

सिरेमिक पदार्थ के गुण | Properties of ceramics materials

सिरेमिक सामग्री की properties उनके microstructure और atoms की arrangement पर निर्भर करता है। इनमे मोनोक्रिस्टलाइन और पॉलीक्रिस्टलाइन मैटेरियल्स भी मिलते हैं। ये सामग्री उनके unique properties से ही जाने जाते हैं | अब हम इनके कुछ property को अच्छे से देखते हैं।

Wear-resistant एक क्षमता होती है जिस्से vo frictional force aur scratches, को resist करता है |

जो material heat, pressure, chemical attack को withstand कर पाता है और बहुत high temperature पे manufacture किया जात है उसे refractory material का नाम दिया जाता है |

Ceramics को कोई भी तरह की magnetic field से effect नही होता हैं इसिलिये उन्हे non-magnetic कहा जाता है |

Oxidation resistant को corrosion भी kaha जा सकता है | इसका ये मतलम है कि crystalline material जेसे की ceramics atmosphere के oxygen से react नही करते है और इसि करण इन्हे corrosion resistant कहा जाता है |

जेसा की हमने अभी देखा की ये पदार्थ ऑक्सीजन, और कोई भी दसरे केमिकल, जो atmosphere  में मोजुद है, उससे react नहीं करते तो इसिलिए ये रासायनिक रूप से स्थिर होते हैं।

Hardness एक एसी property है जिस्से  material को scratches और abrasion को resist करता है |

इसका modulus of elasticity यानी के longitudinal stress और longitudinal strain कि ratio कि value ज्यादा होती हैं |

इस्का मतलब ये होता है की सिरेमिक्स को वायर के फॉर्म में ड्रा करना मुश्किल है |

ये सामग्री जल्दी अलग अलग weather की स्थिति को संभाल कर सकते हैं |

जब heat energy से temperature को  increase किया जाता है तो material expand होने लगता है मगर सिरेमिक  के केस में expansion rate बहुत ही कम होता हैं।

  • Low to medium thermal conductivity:

Heat energy को कंडक्ट करने की शमता सिरेमिक सामग्री में कम होती है, इसिलिये इसे थर्मल इंसुलेटर भी कहा जाता है ।

  • Good electrical insulation:

Electrical energy को कंडक्ट करने की शमता सिरेमिक सामग्री में काम होती है इसिलिए इसे इलेक्ट्रिकल इंसुलेटर भी कहा जाता है

  • Low to medium tensile strength:

Pull load समहाल ने कि शमता को tensile strength कहा जाता है, ये शमत की value सिरेमिक मटेरियल मे low टु medium होती है।

  • High compressive strength:

ये tensile strength का उलटा होता है इसमे push load को समहाल ने कि शमता को compressive strength कहा जाता है |

अन्य गुण जैसे High melting point, High working temperature Medium machinability, Opacity, Brittleness, Poor impact strength, and Low thermal shock resistance भी ceramics की properties होती है |

सिरेमिक पदार्थ के प्रकार | Types of ceramics:

  • Based on atomic structure:
  • Crystalline Ceramics.
  • Amorphous or non-crystalline Ceramics.
  • Based on content:
  • Oxidized.
  • Non-Oxidized .
  • Composites.

सिरेमिक पदार्थ के Advantages:

  • उनमें से अधिकांश में high hardness होती है इसलिए उन्हें abrasive powder और cutting tools के रूप में उपयोग किया जाता है
  • उनके पास high melting point होता है जो उन्हें excellent refractory  सामग्री बनाता है
  • वे अच्छे थर्मल इंसुलेटर हैं
  • वे उच्च electrical insulator हैं जो उन्हें एक इन्सुलेटर का उपयोग करने के लिए उपयुक्त बनाती हैं

उपयोग | Applications:

  • उनका उपयोग Space industry में उनके कम वजन के कारण किया जाता है |
  • इनका उपयोग काटने के उपकरण के रूप में किया जाता है |
  • उनका उपयोग आग रोक सामग्री के रूप में किया जाता है |
  • उनका उपयोग थर्मल इन्सुलेटर के रूप में किया जाता है |
  • इनका उपयोग electrical इन्सुलेटर के रूप में किया जाता है |
  • इनका उपयोग tiles बनाने के लिये किया जाता है ।
Fig. Ceramic being used for decorative purpose.

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