টংস্টেনের বলগুলি উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিরোধের কতটা শক্তিশালী? তারা চরম পরিবেশে ব্যবহার করা যেতে পারে?

উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধেরটংস্টেনের বলধাতব উপকরণগুলির মধ্যে এটি একটি "শীর্ষস্থানীয় খেলোয়াড়", এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে একটি মূল উপকরণ পছন্দ করে তোলে। নিম্নলিখিত তথ্যগুলির দৃষ্টিকোণ থেকে একটি বিশ্লেষণ,অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প এবং তুলনা মাত্রা:
一. উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের মূল তথ্যঃ গলনাঙ্ক এবং চরম অ্যাপ্লিকেশন তাপমাত্রা
1..................টংস্টেন
গলনাঙ্কঃ বিশুদ্ধ টংস্টেনের গলনাঙ্ক ৩৪২২°C (স্টিলের তুলনায় প্রায় ২০০০°C বেশি এবং সোনার তুলনায় প্রায় ২০০০°C বেশি) ।এবং এটি প্রকৃতির মধ্যে সর্বোচ্চ গলনাঙ্ক ধাতু এক.
উচ্চ তাপমাত্রা শক্তি ধরে রাখাঃ
২০০০°সি তে, টংস্টেনের টান শক্তি এখনও ১০০-১৫০ এমপিএ পৌঁছতে পারে (সাধারণ ইস্পাত নরম হয় এবং ৪০০°সি এর উপরে ব্যর্থ হয়) ।
এমনকি যখন 3000 ° C (সূর্যের পৃষ্ঠের তাপমাত্রার প্রায় অর্ধেক) গরম করা হয়, তখনও টংস্টেন একটি শক্ত অবস্থা বজায় রাখতে পারে এবং কেবল ধীরে ধীরে (সরাসরি শক্ত থেকে গ্যাসে) উত্থিত হতে শুরু করে।

2. অপ্টিমাইজড কর্মক্ষমতাটংস্টেন খাদ
সামরিক শিল্পে সাধারণত ব্যবহৃত টংস্টেন খাদ (যেমন টংস্টেন-নিকেল-আয়রন খাদ) অন্যান্য ধাতু যোগ করার কারণে কিছুটা কম গলন বিন্দু (প্রায় 3000-3300 °C) আছে,কিন্তু তাদের উচ্চ তাপমাত্রা অক্সিডেশন প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত:
1000°C বায়ুতে, অক্সিডেশন ওজন বৃদ্ধির হার মাত্র 0.01 mg/cm2·h (ইস্পাতের অক্সিডেশন হার প্রায় 1-10 mg/cm2·h) ।
সাধারণ ঘটনাঃ একটি নির্দিষ্ট ধরনের ক্ষেপণাস্ত্র ইঞ্জিনের ডোজেলের গলার আস্তরণের মধ্যে টংস্টেন খাদ ব্যবহার করা হয়,যা ২৮০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস গ্যাসের ফ্লাশিংকে ৩০ মিনিট পর্যন্ত সহ্য করতে পারে (সাধারণ তামা খাদ গলা আস্তরণের মাত্র ৫ মিনিট স্থায়ী হতে পারে).

二. চরম পরিবেশে বাস্তব যুদ্ধ অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প
1এয়ারস্পেসঃ অতি উচ্চ তাপমাত্রার বায়ু প্রবাহের বিরুদ্ধে লড়াই
রকেট ইঞ্জিনের ডোজেল:
লং মার্চ সিরিজ রকেটের সলিড ইঞ্জিন ডোজেল গলা আস্তরণের মধ্যে টংস্টেন-নিবিড় তামা উপাদান ব্যবহার করা হয় (টংস্টেনের কঙ্কাল + তামা ভর্তি),যা ৩২০০°সি গ্যাসে স্থিতিশীলভাবে কাজ করতে পারে (গতি ৪০০০ মি/সেকেন্ডের বেশি), এবং টংস্টেনের অতিরিক্ত উত্তাপ এড়াতে তাপ শোষণের জন্য তামা ফেজ পরিবর্তন ব্যবহার করে।
ঐতিহ্যগত গ্রাফাইট গলা আস্তরণের তুলনায়, টংস্টেন ভিত্তিক উপকরণগুলির অবলেশন হার 90% হ্রাস করা হয় (গ্রাফাইটের অবলেশন হার প্রায় 0.5 মিমি / সেকেন্ড,এবং টংস্টেন খাদ মাত্র 0.05 মিমি/সেকেন্ড) ।
হাইপারসনিক বিমানের তাপ সুরক্ষাঃ
উড়োজাহাজের মাথার শক তরঙ্গ স্তরের তাপমাত্রা 2000°C অতিক্রম করে।টংস্টেন খাদব্লক) তাপ শোষণ করে তাপ সঞ্চয় করতে এবং কাঠামোর গরম হারের গতি ধীর করতে তাপ সংরক্ষণের জন্য তাপ সিঙ্ক উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয় (নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা 0.13 J/g·K) ।
2সামরিক সরঞ্জামঃ বিস্ফোরণ এবং অগ্নির প্রভাবের প্রতিক্রিয়া
ট্যাংকের জন্য সক্রিয় সুরক্ষা ব্যবস্থাঃ
দ্যটংস্টেনের বলবিস্ফোরণের সময় আটককারী ক্ষেপণাস্ত্রের ভগ্নাংশগুলো শক্ত থাকে (তাপমাত্রা ৩০০০°সি অতিক্রম করে),উচ্চ তাপমাত্রায় নরম হওয়ার কারণে মৃত্যুর হ্রাস এড়ানো (এই তাপমাত্রায় ইস্পাতের টুকরোগুলি তরল হয়ে গলে গেছে).
পারমাণবিক স্থাপনার জন্য জরুরি সরঞ্জাম:
পারমাণবিক চুল্লিতে দুর্ঘটনায়,টংস্টেনের বল থেকে তৈরি সিলিং ডিভাইসটি 1500 °C রেডিয়েশন পরিবেশে কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখতে পারে (সাধারণ স্টেইনলেস স্টিল 800 °C এর উপরে intergranular ক্ষয় হয়).
3বিশেষ অস্ত্রঃ উচ্চ তাপমাত্রা পরিবেশে যুদ্ধ কার্যকারিতা
থার্মোবারিক বোমা/জ্বালানী বোমা:
টংস্টেনের বলগুলি প্রজেক্টাইলের দেহের প্রিফ্যাব্রিকেটেড টুকরো টুকরো হিসাবে ব্যবহৃত হয়।তারা এখনও উচ্চ গতির ফ্লাইট ক্ষমতা বজায় রাখতে পারেন (অ্যালুমিনিয়াম টুকরা সরাসরি বাষ্পীভূত হবে, এবং উচ্চ তাপমাত্রার কারণে ইস্পাত টুকরা কঠোরতা হ্রাস করবে) ।
ইলেক্ট্রোথার্মাল রাসায়নিক বন্দুক:
ফায়ারিংয়ের সময়, ব্যারেলের ভিতরের তাপমাত্রা 4000°C-এ পৌঁছে যায়। The tungsten alloy projectiles can withstand more than 500 extremely high-temperature firing cycles through surface carbonization treatment (forming a WC hardening layer) (copper alloy projectiles can only withstand 50 times).
মূল সিদ্ধান্ত:
সর্বোত্তম সামগ্রিক পারফরম্যান্সঃ টংস্টেনের বলগুলি "উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের + উচ্চ শক্তি + প্রভাব প্রতিরোধের" ভারসাম্যের মধ্যে তুলনামূলক নয়,এবং বিশেষত এমন দৃশ্যের জন্য উপযুক্ত যা একই সময়ে উচ্চ তাপমাত্রা এবং যান্ত্রিক বোঝা সহ্য করতে হবে (যেমন ইঞ্জিন এবং বর্ম ছিদ্রকারী শেল).
সীমাবদ্ধতাঃ খাঁটি টংস্টেনের কম প্লাস্টিকতা রয়েছে (উচ্চ তাপমাত্রায় সিন্টারিংয়ের প্রয়োজন) এবং এর খরচ ইস্পাতের তুলনায় 20-30 গুণ বেশি;ন্যানো-সাইজিং এবং কম্পোজিট (যেমন টংস্টেন-সেরামিক গ্রেডিয়েন্ট উপকরণ) এর মাধ্যমে টংস্টেন খাদগুলির কঠোরতা এবং ব্যয়-কার্যকারিতা আরও উন্নত করা দরকার.

三প্রযুক্তিগত সীমানাঃ সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করে উদ্ভাবনের দিকনির্দেশনা
1. ন্যানো-টংস্টেনউপাদান
ন্যানো-পাউডার ধাতুবিদ্যার প্রযুক্তির মাধ্যমে (যেমন পারমাণবিক স্তর জমায়েত লেপ), শস্যের আকার 100 এনএম এর নিচে নিয়ন্ত্রিত হয়,যা উচ্চ তাপমাত্রায় টংস্টেনের প্লাস্টিকতা ৩০০% বৃদ্ধি করতে পারে (১% থেকে ৪% পর্যন্ত প্রসারিত হয়) এবং গলনাঙ্ক অপরিবর্তিত রাখে.
2. সুপার-ম্যাটেরিয়াল স্ট্রাকচার ডিজাইন
থ্রিডি প্রিন্টেড "মধুচক্র টংস্টেন বল": অভ্যন্তরীণ পোরাস কাঠামো তাপ পরিবাহিতা হ্রাস করতে পারে (তাপ পরিবাহিতা 174 W/m・K থেকে 50 W/m・K পর্যন্ত),যাতে গল পৃষ্ঠের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা ১০ মিনিটের জন্য বিলম্বিত হয় যাতে তা 2500°C তাপের উৎসের অধীনে 500°C অতিক্রম করে.
3. কম্পোজিট লেপ সুরক্ষা
পৃষ্ঠটি HfB2-SiC অতি-উচ্চ তাপমাত্রা সিরামিক (দ্রবণ বিন্দু 3380°C) দিয়ে আবৃত করা হয় যাতে একটি "টংস্টেন-ভিত্তিক সিরামিক" গ্রেডিয়েন্ট লেপ তৈরি হয়,যা ৩০০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্লাজমা প্রবাহের মধ্যে টংস্টেন সাবস্ট্র্যাটকে ১ ঘণ্টার বেশি সময় ধরে রক্ষা করতে পারে (ঐতিহ্যবাহী লেপ মাত্র ১০ মিনিট স্থায়ী হতে পারে).
সংক্ষিপ্ত বিবরণঃ টংস্টেন বলের "চরম পরিবেশ অভিযোজনযোগ্যতা" সীমা
তাপমাত্রা সীমাঃ সুরক্ষা ছাড়া, টংস্টেন বল 2500°C পর্যন্ত স্থিতিশীলভাবে কাজ করতে পারে; লেপ বা কাঠামোগত নকশা দ্বারা,তারা অল্প সময়ের মধ্যে 3200°C এর উপরে অতি উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে (যেমন রকেট ইঞ্জিনের ক্ষণস্থায়ী কাজের শর্ত).
অ্যাপ্লিকেশন কীঃ "উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের + প্রভাব প্রতিরোধের + দীর্ঘ জীবন" (যেমন হাইপারসনিক অস্ত্র এবং পারমাণবিক বিকিরণের পরিবেশ) প্রয়োজন এমন দৃশ্যকল্পগুলিতে,টংস্টেন বল অপরিহার্য কোর উপাদান; যখন খাঁটি উচ্চ তাপমাত্রা এবং লোড ছাড়াই দৃশ্যকল্প (যেমন চুল্লি তাপমাত্রা পরিমাপ) আরো অর্থনৈতিক সিরামিক উপকরণ বিবেচনা করা যেতে পারে।

ভবিষ্যতে, চরম উত্পাদন প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে,টংস্টেনের বলএয়ারস্পেস, ডাইরেক্ট এনার্জি অস্ত্র এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ৩৫০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মাত্রার চরম প্রয়োগকে চ্যালেঞ্জ জানানো হবে বলে আশা করা হচ্ছে।