June 18, 2024
আমাদের সাধারণ জ্ঞান অনুযায়ী, নিরোধক উপকরণ এবং তাপ পরিবাহী উপকরণ দুটি সম্পূর্ণ ভিন্ন জিনিস।উদাহরণস্বরূপ, তুলা নিরোধক এবং তুলা জ্যাকেট তৈরি করা যেতে পারে;লোহা তাপ পরিবাহী এবং এটি ফ্রাইং প্যান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।উল্টোটা সম্ভব নয়।কিন্তু বাস্তবে, আমরা প্রায়ই আরেকটি ঘটনা দেখি, যেটা হল একই উপাদানকে আইসোলেশন এবং তাপ পরিবাহিতার ক্ষেত্রে পরস্পরের বিপরীত পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা যায়।উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম সিরামিকগুলি আইসোলেশন ইট হিসাবে তৈরি করা যেতে পারে এবং উচ্চ তাপমাত্রার চুল্লিগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে;এটি একটি তাপ সিঙ্ক হিসাবেও তৈরি করা যেতে পারে এবং এলইডি লাইটের মতো ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
তত্ত্বগতভাবে, একটি নিরোধক উপাদান হিসাবে, নিম্ন তাপ পরিবাহিতা প্রয়োজন;তাপ অপসারণ উপাদান হিসাবে, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা প্রয়োজন।একই উপাদানের তাপ পরিবাহিতা যে কোন সময় পরিবর্তন হতে পারে?
এই প্রশ্নের উত্তর দেয়ার জন্য, আমাদের এটিকে দুটি দৃষ্টিকোণ থেকে দেখতে হবে।
প্রথম দিকটি, উপরে উত্থাপিত প্রশ্নের মতো, হ'ল উপকরণগুলির তাপ পরিবাহিতা পরিবর্তিত হতে পারে।সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণ হল যে তাপ পরিবাহিতা বিভিন্ন তাপমাত্রায় পরিবর্তিত হয়।উদাহরণস্বরূপ আলুমিনাকে নিলে তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে তাপ পরিবাহিতা ক্রমাগত হ্রাস পাবে।তাপ পরিবাহিতা ১২০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে ৪০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে এর প্রায় অর্ধেক।তবে, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের তাপ পরিবাহিতা ছোট নয়। ঘরের তাপমাত্রায়, এটি 20-30W/m • K, কিন্তু এটি অর্ধেকেরও বেশি হ্রাস পেয়েছে, এবং এখনও প্রায় 10W/m • K,যা অনেক উপাদানের তাপ পরিবাহিততার চেয়ে বেশি.
অতএব, আমাদের দ্বিতীয় এবং প্রধান দিকটি দেখতে হবেঃ আলুমিনা কাঠামোগত পরিবর্তনের কারণে তাপ নিরোধক এবং পরিচালন উভয়ই করতে পারে।অর্থাৎ, যখন আলুমিনিয়াম সিরামিকগুলি আইসোলেশন উপাদান এবং তাপ পরিবাহী উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তাদের অভ্যন্তরীণ কাঠামো আলাদা।
যখন অ্যালুমিনিয়াম সিরামিকগুলি তাপ নিরোধক উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, তখন তাদের বৃহত্তম কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যটি পোরোসিটি এবং কম ঘনত্ব। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম ফাঁকা বল ইট তৈরি করা।আমরা সবাই জানি বায়ুর তাপ পরিবাহিতা খুবই কম।, তাই অ্যালুমিনিয়াম গহ্বর বল ইট তাপ পরিবাহিতা এছাড়াও খুব কম। কেউ জিজ্ঞাসা করতে পারে, বায়ু তাপ পরিবাহিতা খুব কম, কেন বায়ু নিরোধক পরিবর্তে ব্যবহার করবেন না?আলুমিনিয়াম উপাদানগুলিতে বায়ু যোগ করার জন্য কেন কষ্ট হয়?কারণ বায়ুর তাপ পরিবাহিতা খুবই কম হলেও তা তাপ বিকিরণ প্রতিরোধ করতে পারে না, ঠিক যেমন একটি শূন্যের তাপ পরিবাহিতা শূন্য।সূর্যের তাপ এখনও ভ্যাকুয়ামের মধ্য দিয়ে পৃথিবীতে স্থানান্তরিত হয়. পোরাস অ্যালুমিনিয়াম শুধুমাত্র তাপ পরিবাহিতা নয় তাপীয় বিকিরণও ব্লক করে, তাই এটি কার্যকরভাবে নিরোধক এবং তাপ সংরক্ষণে ভূমিকা পালন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ,গবেষণার রিপোর্ট আছে যে একটি ধরনের অ্যালুমিনিয়াম মাইক্রোপোরাস সিরামিকের ঘনত্ব মাত্র ০.6g/cm3, একটি porosity 85%, এবং একটি তাপ পরিবাহিতা শুধুমাত্র প্রায় 0.3W/m • K 1200 °C এ।
কিন্তু যখন আলুমিনিয়ামকে তাপ পরিবাহী সিরামিক তৈরি করা হয়, তখন প্রয়োজনীয়তা সম্পূর্ণ ভিন্ন। প্রথম প্রয়োজনীয়তা হল উচ্চ ঘনত্ব থাকা, যত বেশি তত ভাল।উচ্চ ঘনত্বের ফলে কম পোর থাকে, এবং সিরামিক শস্যগুলি শক্তভাবে আবদ্ধ হয়, তাপ পরিবাহিতা সহজতর করে। দ্বিতীয় প্রয়োজনীয়তা উচ্চ বিশুদ্ধতা, বিশুদ্ধতা যত বেশি, তাপ পরিবাহিতা তত বেশি। উদাহরণস্বরূপ,99% এলুমিনিয়াম ধারণকারী সিরামিকের তাপ পরিবাহিতা ~ 26W/m • K, যখন এলুমিনিয়ামের পরিমাণ ৯৫% কমে যায়, তখন তাপ পরিবাহিতা মাত্র ২০W/m • K হয়। এর কারণ হ'ল কম এলুমিনিয়ামযুক্ত সিরামিকগুলিতে কাচের রচনা তুলনামূলকভাবে উচ্চ,এবং কাচের তাপ পরিবাহিতা তুলনামূলকভাবে কমঅবশ্যই, ব্যবহারিক প্রয়োগে, খরচও বিবেচনা করা প্রয়োজন।যদিও উচ্চ বিশুদ্ধ আলুমিনিয়াম সিরামিক উচ্চ তাপ পরিবাহিতা আছেতাই পণ্যের প্রয়োজনীয়তার ভিত্তিতে অ্যালুমিনিয়াম সিরামিক নির্বাচন করা উচিৎ নয়।
উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং ঘন কাঠামোর পাশাপাশি, যখন অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড সিরামিকগুলি তাপ সিঙ্ক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, তখন তাদের বাহ্যিক আকারের জন্য প্রায়শই নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা থাকে। উদাহরণস্বরূপ,এলইডি হিট সিঙ্ক তৈরির সময়, তাদের প্রায়শই পৃষ্ঠের আয়তন বাড়ানোর জন্য একটি ফিনিং কাঠামো থাকে, বাতাসে তাপ ছড়িয়ে পড়া সহজ করে তোলে এবং এইভাবে আরও ভাল তাপ ছড়িয়ে দেওয়ার প্রভাব অর্জন করে।