ধাতব গুঁড়ো তৈরির প্রযুক্তি

এই আবিষ্কারটি পরমাণুকরণের মাধ্যমে ধাতব গুঁড়ো প্রস্তুত করার একটি পদ্ধতি এবং প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত।

পটভূমি প্রযুক্তি

১৮২০-এর দশকে, অ লৌহঘটিত ধাতুর গুঁড়ো তৈরিতে বায়ু পরমাণুকরণ ব্যবহার করা হত এবং ১৯৫০ এবং ১৯৬০-এর দশকে, এটি ধাতু এবং সংকর ধাতুর গুঁড়ো তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হত। ১৯৭০-এর দশকের শেষের দিকে এবং ১৯৮০-এর দশকের গোড়ার দিকে, কম্পিউটার প্রযুক্তি এবং আধুনিক নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে পরমাণুকরণ তীব্র বিকাশের এক যুগে প্রবেশ করে। বর্তমানে, প্রচলিত গ্যাস পরমাণুকরণ প্রকল্প হল তরল গ্যাস, যেমন তরল নাইট্রোজেন, তরল আর্গন, উত্তপ্ত গ্যাসীকরণের পরে, উচ্চ-তাপমাত্রার উচ্চ-চাপ গ্যাস ব্যবহার করে তরল ধাতুকে লক্ষ্য করে ধাতু পরমাণুকরণ করা। এখন গ্যাস পরমাণুকরণ হল জড় গ্যাস, বা উচ্চ-চাপ বায়ু ইত্যাদির বেশি ব্যবহার, অসুবিধা হল গ্যাস জড় গ্যাস থেকে তরল এবং তারপর চাপ, খরচ বৃদ্ধি এবং বিপজ্জনক পরিবহন।

এই আবিষ্কারের লক্ষ্য হলো অ্যাটোমাইজেশনের মাধ্যমে ধাতব গুঁড়ো তৈরির একটি পদ্ধতি প্রদান করা এবং অ্যাটোমাইজেশনের মাধ্যমে ধাতব গুঁড়ো তৈরির উচ্চ খরচের সমস্যা সমাধান করা। প্রযুক্তিগত সমস্যা সমাধানের জন্য, আবিষ্কারটি অ্যাটোমাইজেশনের মাধ্যমে ধাতব গুঁড়ো তৈরির একটি পদ্ধতি প্রদান করে, যার মধ্যে নিম্নলিখিত ধাপগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: একটি তরল অ্যাটোমাইজারকে প্রিহিট করে বাষ্পীভূত করে একটি গ্যাসীয় অ্যাটোমাইজার তৈরি করা হয়, যেখানে, অ্যাটোমাইজারটি 10 ​​ডিগ্রি সেলসিয়াস-30 ডিগ্রি সেলসিয়াস বায়ুমণ্ডলে তরল থাকে এবং গ্যাসীয় অ্যাটোমাইজারটিকে অ্যাটোমাইজার ট্রেতে প্রবেশ করিয়ে এবং ধাতব তরলের গ্যাস অ্যাটোমাইজার সম্পাদন করে একটি ধাতব গুঁড়ো পাওয়া যায়। অ্যাটোমাইজার হল এমন একটি পদার্থ যার স্ফুটনাঙ্ক 50 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 200 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে থাকে। যেখানে, নেবুলাইজার হল ইথানল অথবা নেবুলাইজার হল ইথানল এবং জলের মিশ্রণ। অ্যাটোমাইজার হল জল, এবং তরল অ্যাটোমাইজারকে আগে থেকে চাপ, উত্তপ্ত এবং গ্যাসীকরণ করার আগে, অ্যাটোমাইজারে নিম্নলিখিত ধাপগুলিও অন্তর্ভুক্ত থাকে: অক্সিজেন পাতন এবং অপসারণ, কাঁচা জল জীবাণুমুক্ত করা এবং ডিআয়নাইজ করা, বিশুদ্ধ তরল জল পেতে। কাঁচা পানি হলো কলের পানি, সমুদ্রের পানি বা পাতিত পানিতে পাওয়া যেকোনো পানি। ধাতব তরলের গ্যাসীয় পরমাণুকরণের মধ্যে রয়েছে: ১.১ এমপিএ-এর কম চাপে এবং অ্যাটোমাইজারের স্ফুটনাঙ্কের কম নয় এমন তাপমাত্রায়, ধাতব তরলটি বাষ্পীভূত অ্যাটোমাইজার দ্বারা পরমাণু করা হয়।

যেখানে, ধাতব তরল গ্যাস পরমাণুকরণ এবং ধাতব গুঁড়ো প্রাপ্ত হওয়ার পর, ধাতব গুঁড়ো হ্রাস করার প্রক্রিয়াটিতে নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলিও অন্তর্ভুক্ত থাকে। যেখানে, ধাতব তরল গ্যাস পরমাণুকরণের মাধ্যমে ধাতব গুঁড়ো প্রাপ্ত করার পরে, পরমাণুকরণ স্প্রে ট্রে থেকে নির্গত গ্যাস পরমাণুকরণ পুনরুদ্ধার করা হয়। বর্তমান আবিষ্কারটি 10 ​​ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস বায়ুমণ্ডলে তরল পদার্থকে পরমাণুকরণ করে ধাতব গুঁড়ো প্রস্তুত করার একটি পদ্ধতি প্রদান করে, অ্যারোসলগুলি একটি তরল অবস্থা উপস্থাপন করে। স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে গ্যাসীয় নিষ্ক্রিয় গ্যাস এবং নাইট্রোজেনের তুলনায়, আবিষ্কারটি গ্যাসীয় অবস্থা থেকে পরমাণুযুক্ত উপাদানকে তরলীকরণ করার প্রয়োজন হয় না, যার ফলে তরল পরমাণুযুক্ত উপাদান প্রাপ্তির খরচ হ্রাস পায়; স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে, পরমাণুকারী তরল থাকে, তাই পরিবহন প্রক্রিয়ায় উচ্চ চাপ পরিবহনের প্রয়োজন হয় না, যা পরমাণুকারীর পরিবহন খরচ এবং বিপদ হ্রাস করে। সংক্ষেপে, আবিষ্কার দ্বারা প্রদত্ত পরমাণুকরণের মাধ্যমে ধাতব গুঁড়ো প্রস্তুত করার পদ্ধতিটি পরমাণুযুক্ত উপাদানের উপাদান খরচ ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে, যার ফলে ধাতব গুঁড়োর প্রস্তুতি খরচ হ্রাস পায়। উদ্ভাবনের বাস্তবায়ন বা পূর্ববর্তী শিল্পের প্রযুক্তিগত পরিকল্পনার একটি স্পষ্ট চিত্র দেওয়ার জন্য, বাস্তবায়নে বা পূর্ববর্তী শিল্প বর্ণনায় ব্যবহৃত প্রয়োজনীয় অঙ্কনগুলির একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ নীচে দেওয়া হল, নীচে বর্ণিত সংযুক্ত অঙ্কনগুলি বর্তমান আবিষ্কারের কিছু রূপ মাত্র, এবং এই ক্ষেত্রের সাধারণ প্রযুক্তিবিদদের জন্য সৃজনশীল শ্রম ছাড়াই অন্যান্য সংযুক্ত অঙ্কনগুলি পাওয়া যেতে পারে। চিত্র।

চিত্র ১-এ অ্যাটোমাইজেশনের মাধ্যমে ধাতব গুঁড়ো প্রস্তুত করার পদ্ধতির প্রবাহ চিত্র দেখানো হয়েছে এবং চিত্র ২-এ একটি অ্যাটোমাইজেশন টাওয়ারের স্থানীয় কাঠামো চিত্র দেখানো হয়েছে।

প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রের মানুষদের উদ্ভাবনের পরিকল্পনা আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য, সংযুক্ত অঙ্কন এবং নির্দিষ্ট রূপরেখার সাহায্যে নিম্নলিখিতটি আরও বিশদভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে। স্পষ্টতই, বর্ণিত রূপরেখাগুলি আবিষ্কারের রূপরেখার অংশ মাত্র, সবগুলি নয়। উদ্ভাবনের রূপরেখার উপর ভিত্তি করে, সৃজনশীল কাজ না করে ক্ষেত্রের সাধারণ প্রযুক্তিবিদদের দ্বারা প্রাপ্ত অন্যান্য সমস্ত রূপরেখা আবিষ্কারের সুরক্ষার আওতায় পড়ে। চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে, চিত্র ১ আবিষ্কারের রূপরেখায় প্রদত্ত পরমাণুকরণের মাধ্যমে ধাতব পাউডার প্রস্তুত করার পদ্ধতির একটি প্রবাহ চিত্র প্রদান করে, যার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে: ধাপ S1: চাপের অধীনে তরল পরমাণুকরণের প্রাক-বাষ্পীভবন, একটি গ্যাসীয় পরমাণুকরণ প্রাপ্ত করার জন্য। এই রূপরেখার নেবুলাইজারটি এমন একটি পদার্থকে বোঝায় যা স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে তরল থাকে। বিশেষ করে, এটি এমন একটি পদার্থ হতে পারে যা 10 â ° C থেকে 30 â ° C বায়ুমণ্ডলে তরল থাকে। ধাপ S2: গ্যাসীয় পরমাণুকরণ স্প্রে ট্রেতে প্রবেশ করানো হয় এবং ধাতব তরলটি ধাতব পাউডার প্রাপ্ত করার জন্য গ্যাস পরমাণুকরণ করা হয়।

উল্লেখ্য, যেহেতু তরল ধাতুকে পরমাণুমুক্ত করার জন্য গ্যাস ব্যবহার করা হয়, তাই স্প্রে ট্রেতে প্রবেশ করানোর সময় অ্যাটোমাইজারের গ্যাসীয় অবস্থা বজায় রাখা উচিত; এছাড়াও, যখন তরল ধাতুকে পরমাণুমুক্ত করার জন্য অ্যাটোমাইজার ব্যবহার করা হয়, তখন অ্যাটোমাইজারটি উচ্চ চাপে তরল ধাতু স্প্রে করতে ব্যবহৃত হয়, যা ধাতব পাউডার প্রস্তুত করার জন্য প্রচলিত পরমাণুমুক্তকরণের অনুরূপ। চিত্র ২-এ দেখানো হয়েছে, চিত্র ২ আবিষ্কারের রূপরেখার একটি পরমাণুমুক্তকরণ স্প্রে ট্রের স্থানীয় কাঠামোর একটি পরিকল্পিত চিত্র প্রদান করে। ধাতু পরমাণুমুক্তকরণ প্রক্রিয়ায়, ধাতব তরল ২ পরমাণুমুক্তকরণ স্প্রে প্লেট ১ এর উপরের দিক থেকে নীচের দিকে প্রবাহিত হয়; একই সময়ে, পরমাণুমুক্তকরণ গ্যাসটি ধাতব তরল ২ এর উভয় পাশে জেট চ্যানেল ৩ এর মাধ্যমে স্প্রে করা হয়, যা ফলস্বরূপ একটি গুঁড়ো ধাতু তৈরি করে। বর্তমানে ব্যবহৃত বেশিরভাগ পরমাণুমুক্ত গ্যাস নাইট্রোজেন বা অন্যান্য নিষ্ক্রিয় গ্যাস। কিন্তু শিল্প পরিবহনে এই গ্যাসকে প্রায়শই কম তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ পরিবহনে প্রথমে ঠান্ডা করে তরলে সংকুচিত করতে হয়। প্রথমত, তরল নাইট্রোজেন বা তরল নিষ্ক্রিয় গ্যাস যা স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে গ্যাসীয়, তা তরলীকরণ করা তুলনামূলকভাবে ব্যয়বহুল, এবং পরিবহনের সময় তরল নাইট্রোজেনকে তরলীকরণ রাখাও ব্যয়বহুল, ফলে অ্যাটোমাইজারের খরচ বেড়ে যায়, যার ফলে ধাতব পাউডারের দাম বেশি হয়। বর্তমান আবিষ্কারে, স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে তরল পদার্থ সরাসরি অ্যাটোমাইজার হিসেবে ব্যবহৃত হয়, এবং স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে গ্যাসীয় পদার্থের তুলনায় এটি পাওয়া সহজ, এবং পদার্থটিকে তরলীকরণ করার প্রয়োজন হয় না, এই আবিষ্কারটি অ্যাটোমাইজারের ক্রয় খরচ কমিয়ে দেয় এবং পরিবহন প্রক্রিয়ায় উচ্চ চাপ এবং নিম্ন তাপমাত্রার পরিবহন ব্যবহার করার প্রয়োজন হয় না। অতএব, আবিষ্কারে ব্যবহৃত অ্যাটোমাইজার অ্যাটোমাইজার প্রাপ্তির খরচ অনেকাংশে কমাতে পারে, যার ফলে অ্যাটোমাইজারের মাধ্যমে ধাতব পাউডার তৈরির খরচ কমানো যায়।

ঐচ্ছিকভাবে, আবিষ্কারের একটি নির্দিষ্ট রূপরেখায়, অ্যাটোমাইজারটি জল, ইথানল, অথবা জল এবং ইথানলের মিশ্রণ হতে পারে, অন্যান্যগুলির মধ্যে। প্রস্তুতিতে ধাতব গুঁড়োর অ্যাটোমাইজেশন, অ্যাটোমাইজেশনকে বাষ্পীভূত করার চূড়ান্ত প্রয়োজন বিবেচনা করে। অতএব, তরল অ্যারোসলগুলিকে গ্যাসীয় অ্যারোসলে পরিণত করার খরচ কমাতে, তুলনামূলকভাবে কম স্ফুটনাঙ্কযুক্ত পদার্থগুলিকে অ্যারোসল হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। অবশ্যই, এটি বোধগম্য যে এর স্ফুটনাঙ্ক খুব কম হওয়া উচিত নয়, অন্যথায় এটি আরও উদ্বায়ী। অতএব, আবিষ্কারের আরেকটি নির্দিষ্ট রূপরেখায়, অ্যাটোমাইজারটিতে 50 ° C থেকে 200 ° C এর মধ্যে স্ফুটনাঙ্ক সহ একটি পদার্থ অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে। অবশ্যই, আবিষ্কারে উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক সহ নেবুলাইজার বাদ দেওয়া হয়নি, এবং 50 ° C-200 ° C এর স্ফুটনাঙ্ক সহ নেবুলাইজারটি আরও পছন্দের রূপরেখা, আবিষ্কারটি অ্যাটোমাইজড তরলকে বাষ্পীভূত করার খরচ কমাতে পারে। আবিষ্কারের আরেকটি নির্দিষ্ট রূপরেখায়, অ্যাটোমাইজারটি জল হতে পারে। এটি লক্ষ করা উচিত যে অন্যান্য পদার্থের তুলনায় পানির দাম তুলনামূলকভাবে কম। অ্যাটোমাইজারের দাম অনেকাংশে কমানো যেতে পারে। অধিকন্তু, এই রূপে অ্যাটোমাইজার হিসেবে ব্যবহৃত পানি সমুদ্রের জল, নলের জল, অথবা পাতিত জলের মতো সহজলভ্য জল হতে পারে। বিকল্পভাবে, পানিতে অমেধ্য এড়াতে, পানিতে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে:

কাঁচা পানি পাতন, জীবাণুমুক্তকরণ এবং ডিআয়োনাইজেশনের মাধ্যমে পরিশোধিত করে পরিশোধিত তরল পানি তৈরি করা হয়। গ্যাসিফিকেশনের পর ব্যবহারকারীর মাধ্যমে অ্যাটোমাইজার দ্বারা ধাতব পাউডার তৈরির জন্য তরল পানি অ্যাটোমাইজার হিসেবে ব্যবহার করা হয়, যা জল, অক্সিজেন ইত্যাদিতে থাকা অপরিষ্কার কণাগুলিকে জারণ থেকে ধাতুতে কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করতে পারে। তদুপরি, প্রস্তুতি প্রক্রিয়া চলাকালীন প্রাপ্ত ধাতব পাউডারের অনিবার্য আংশিক জারণ এড়াতে, ধাতব পাউডারের প্রক্রিয়াকরণ একটি হ্রাস বিক্রিয়ার মাধ্যমে করা যেতে পারে। বিশেষ করে, ধাতব পাউডারের সাথে কিছু নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়ার পরিস্থিতিতে হ্রাস বিক্রিয়ার জন্য হ্রাস বিক্রিয়ার সাথে মিশ্রিত করা যেতে পারে এবং অবশেষে আরও বিশুদ্ধ ধাতব পাউডার পাওয়া যেতে পারে। ইচ্ছাকৃত বাস্তবায়নের উপর ভিত্তি করে, আবিষ্কারের আরেকটি নির্দিষ্ট বাস্তবায়নে, আবিষ্কারটিতে আরও অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে: 1.1 mpa এর কম নয় এবং অ্যাটোমাইজারের স্ফুটনাঙ্ক তাপমাত্রার কম নয় এমন চাপে, তরল ধাতুটি একটি বাষ্পীভূত অ্যাটোমাইজার দ্বারা পরমাণু করা হয়। বিশেষ করে, যখন একটি গ্যাসীয় অ্যাটোমাইজার একটি তরল ধাতুকে বাষ্পীভূত করে, তখন নিশ্চিত করা হয় যে অ্যাটোমাইজারটি তরলীকৃত না হয়। অতএব, উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপের পরিবেশে ধাতব অ্যাটোমাইজার করা প্রয়োজন। বিশেষ করে, ১.১ mpa এর বেশি চাপে এবং অ্যাটোমাইজারের স্ফুটনাঙ্কের বেশি তাপমাত্রায় অ্যাটোমাইজেশন করা যেতে পারে। এটি লক্ষ করা উচিত যে যেখানে অ্যাটোমাইজারটি জল, সেখানে কমপক্ষে ১.১ mpa চাপ প্রয়োগ করা যেতে পারে, তবে ইথানলের মতো পদার্থের জন্যও ০.৬ mpa বা ০.৭ mpa চাপ প্রয়োগ করা যেতে পারে।

ঐচ্ছিকভাবে, আবিষ্কারের অন্য একটি নির্দিষ্ট রূপরেখায়, এতে আরও অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে: একটি ধাতব তরলের উচ্চ-চাপের গ্যাস পরমাণুকরণের পরে, একটি ধাতব পাউডার পাওয়া যায়, স্প্রে ট্রে থেকে নির্গত গ্যাসীয় অ্যারোসলগুলি পুনরুদ্ধার করা হয়। যেহেতু অ্যাটোমাইজারটি স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে তরল থাকে, যখন গ্যাস পরমাণুটি উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-চাপের পরমাণু থেকে নির্গত হয়, তাপমাত্রা এবং চাপ কমে যায়, পরমাণুটি তরলে পরিণত হতে পারে। গ্যাসীয় পদার্থের তুলনায় এটি পুনর্ব্যবহার করা সহজ, ফলে খরচ আরও সাশ্রয় হয়। এই স্পেসিফিকেশনে প্রতিমূর্তিগুলি একটি প্রগতিশীল পদ্ধতিতে বর্ণনা করা হয়েছে। প্রতিটি প্রতিমূর্তি অন্যান্য প্রতিমূর্তি থেকে পার্থক্য তুলে ধরে। প্রতিটি প্রতিমূর্তিটির একই বা অনুরূপ অংশ একে অপরের সাথে উল্লেখ করা হয়। প্রতিমূর্তি-প্রকাশিত ডিভাইসের জন্য, বর্ণনাটি সহজ কারণ এটি প্রতিমূর্তি-প্রকাশিত পদ্ধতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যেমন পদ্ধতি বিভাগে বর্ণিত। উদ্ভাবন দ্বারা সরবরাহিত পরমাণুকরণ দ্বারা ধাতব পাউডার প্রস্তুত করার পদ্ধতিটি বিশদভাবে উপস্থাপন করা হয়েছে। এই গবেষণাপত্রে, উদ্ভাবনের নীতি এবং বাস্তবায়ন নির্দিষ্ট উদাহরণ দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে, যা শুধুমাত্র পদ্ধতি এবং এর মূল ধারণাটি বুঝতে সাহায্য করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি উল্লেখ করা উচিত যে প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রের সাধারণ প্রযুক্তিগত কর্মীদের জন্য আবিষ্কারের নীতি থেকে আলাদা না হয়েও আবিষ্কারটি উন্নত এবং পরিবর্তন করা যেতে পারে, এই উন্নতি এবং পরিবর্তনগুলিও আবিষ্কারের দাবির সুরক্ষার সুযোগের মধ্যে পড়ে।