ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ସାମଗ୍ରୀର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅଂଶ ଭାବରେ, ଉନ୍ନତ ସିରାମିକ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକର ନୂତନ ଶକ୍ତି, ଯୋଗାଯୋଗ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ, ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ, ମହାକାଶ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଶିଳ୍ପ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟାପକ ପ୍ରୟୋଗ ସମ୍ଭାବନା ଅଛି। ତଥାପି, ଯେହେତୁ ସିରାମିକ୍ ପାଉଡର ମୁଖ୍ୟତଃ ଆୟନିକ୍ ବନ୍ଧ କିମ୍ବା ସହଭାଲଣ୍ଟ ବନ୍ଧ ଯୌଗିକ, ଘନ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ପାରମ୍ପରିକ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାମାଟିପାତ୍ର ସାମଗ୍ରୀଅଧିକ ସିଣ୍ଟରିଂ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଅଧିକ ସମୟ ଧରି ରଖିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଯାହା ଅନିବାର୍ଯ୍ୟ ଭାବରେ ଶସ୍ୟ ଘନ ହେବା ଏବଂ ପୋରୋସିଟି ଅବଶିଷ୍ଟ୍ୟକୁ ନେଇଯାଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଏହାର ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେସେରାମିକ୍ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ମୋଲ୍ଡିଂ। କମାଇବା ପାଇଁଧାତୁ ସିଣ୍ଟରିଂତାପମାତ୍ରା, ସିଣ୍ଟରିଂ ସମୟକୁ କମ କରିବା, ସିଣ୍ଟରିଂ ଘନତା ଏବଂ ଭୌତିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଗବେଷକମାନେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ନୂତନ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତି।
ସ୍ପାର୍କ ପ୍ଲାଜମା ସିଣ୍ଟରିଂ (SPS)
SPS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏକ ନୂତନ ପ୍ରକାରର ଦ୍ରୁତ ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଯାହା ଶିକ୍ଷା ଜଗତରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ଚିନ୍ତିତ ଏବଂ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି। ଚିତ୍ର 1 ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟ ନୀତି ଦର୍ଶାଉଛି।
SPS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏକ dc ପଲ୍ସ କରେଣ୍ଟର ପ୍ରବର୍ତ୍ତନକୁ ଅଗ୍ରଣୀ କରିଥିଲାସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା। ସାମଗ୍ରୀ ଉପରେ ଚାପ ପ୍ରୟୋଗ କରିବା ସମୟରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ପାଇଁ ଇଣ୍ଡେଣ୍ଟର ଏକ ବାହକ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ପାରମ୍ପରିକ ସିଣ୍ଟରିଂ କୌଶଳ ପରି ନୁହେଁ, ଯାହା ସାଧାରଣତଃ ଏକ ଗରମ ଶରୀରର ବିକିରଣ ଉତ୍ତାପ ବ୍ୟବହାର କରେ, SPS ସାମଗ୍ରୀକୁ ଗରମ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଛାଞ୍ଚ କିମ୍ବା ପରିଚାଳିତ ନମୁନା ଦେଇ ଯାଉଥିବା ଏକ ବଡ଼ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରବାହର ତାପଜ ପ୍ରଭାବ ବ୍ୟବହାର କରେ। ନମୁନାଗୁଡ଼ିକୁ ଇନସୁଲେଟିଂ କରିବା ପାଇଁ, ଭଲ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପରିବାହୀତା ସହିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାଧାରଣତଃ ଛାଞ୍ଚ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଏବଂ ନମୁନାକୁ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଛାଞ୍ଚର ପ୍ରତିରୋଧ ତାପ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ପରିବାହୀ ନମୁନା ପାଇଁ, ନମୁନା ମାଧ୍ୟମରେ ସିଧାସଳଖ ଏକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ଗରମ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଇନସୁଲେଟିଂ ଛାଞ୍ଚ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଗରମ ହାର 1000 ℃ / ମିନିଟ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିପାରେ। ଯେତେବେଳେ ନମୁନା ତାପମାତ୍ରା ସେଟ୍ ମୂଲ୍ୟରେ ପହଞ୍ଚିଯାଏ, ସେତେବେଳେ ଅଳ୍ପ ସମୟ ପାଇଁ ତାପ ସଂରକ୍ଷଣ ପରେ ସିଣ୍ଟରିଂ ସମାପ୍ତ ହୋଇପାରିବ।
SPS ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ସୁବିଧା ହେଉଛି କମ୍ ସିଣ୍ଟରିଂ ତାପମାତ୍ରା, କମ୍ ଧରିବା ସମୟ, ଦ୍ରୁତ ଗରମ ହାର, ଆଡଜଷ୍ଟେବଲ୍ ସିଣ୍ଟରିଂ ଚାପ, ଏବଂ ମଲ୍ଟି-ଫିଲ୍ଡ କପଲିଂ (ବୈଦ୍ୟୁତିକ-ଯାନ୍ତ୍ରିକ-ତାପଜ)।
ଫ୍ଲାସ୍ ସିଣ୍ଟରିଂ (FS)
କ୍ଷେତ୍ର-ସହାୟିତ ଧାତୁ ପାଉଡର ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା (FAST) ର ଅଧ୍ୟୟନ ଉପରେ ଆଧାର କରି କଲୋରାଡୋ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର କୋଲୋନା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟଙ୍କ ଦ୍ୱାରା 2010 ମସିହାରେ FS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିଷୟରେ ପ୍ରଥମେ ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିଲା।
FS ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ମୁଖ୍ୟତଃ ତିନୋଟି ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରକୁ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ, ଯଥା ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ତାପମାତ୍ରା (Tf), କ୍ଷେତ୍ର ତୀବ୍ରତା (E) ଏବଂ କରେଣ୍ଟ (J)। ଚିତ୍ର 3C ପାରମ୍ପରିକ FS ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପାରାମିଟରର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଧାରା ଦର୍ଶାଏ। ଏହି ମୋଡରେ, ସାମଗ୍ରୀରେ ଏକ ସ୍ଥିର ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଏ ଏବଂ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ତାପମାତ୍ରା ସ୍ଥିର ହାରରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଯେତେବେଳେ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ତାପମାତ୍ରା କମ୍ ଥାଏ, ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରତିରୋଧକତା ଅଧିକ ଥାଏ ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ଦେଇ ପ୍ରବାହିତ କରେଣ୍ଟ ଛୋଟ ଥାଏ। ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ନମୁନା ପ୍ରତିରୋଧକତା ହ୍ରାସ ପାଏ ଏବଂ କରେଣ୍ଟ ଧୀରେ ଧୀରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟକୁ ଇନକ୍ୟୁବେସନ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ କୁହାଯାଏ ଏବଂ ସିଷ୍ଟମ ଭୋଲଟେଜ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୋଇଥାଏ। ଯେତେବେଳେ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ତାପମାତ୍ରା ଗୁରୁତର ତାପମାତ୍ରାକୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରତିରୋଧକତା ହଠାତ୍ ହ୍ରାସ ପାଏ, କରେଣ୍ଟ ତୀବ୍ର ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଏବଂ FS ଘଟେ। ଯେହେତୁ କ୍ଷେତ୍ର ଶକ୍ତି ଏହି ସମୟରେ ସ୍ଥିର ରହିଥାଏ, ସିଷ୍ଟମ ଶକ୍ତି (W = EJ) ଶୀଘ୍ର ବିଦ୍ୟୁତ ଯୋଗାଣର ଶକ୍ତି ସୀମାରେ ପହଞ୍ଚିଯିବ, ଏବଂ ସିଷ୍ଟମ ଭୋଲଟେଜ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣରୁ କରେଣ୍ଟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବ, ଯାହାକୁ FS ପର୍ଯ୍ୟାୟ କୁହାଯାଏ। ଯେତେବେଳେ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରତିରୋଧକତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ନାହିଁ, କ୍ଷେତ୍ର ଶକ୍ତି ପୁଣି ସ୍ଥିର ହୁଏ, ଏବଂ ସିଣ୍ଟରିଂ ସ୍ଥିର ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ପ୍ରବେଶ କରେ, ଅର୍ଥାତ୍, FS ର ଇନସୁଲେସନ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ। ଇନସୁଲେସନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରେ, ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ FS ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମାପ୍ତ ହୁଏ।
ପାରମ୍ପରିକ ସିଣ୍ଟରିଂ ତୁଳନାରେ, FS ର ନିମ୍ନଲିଖିତ ସୁବିଧା ଅଛି: ସିଣ୍ଟରିଂ ସମୟକୁ କମ କରିବା ଏବଂ ସିଣ୍ଟରିଂ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ ହ୍ରାସ କରିବା, ଶସ୍ୟ ବୃଦ୍ଧିକୁ ବାଧା ଦେବା, ଅସନ୍ତୁଳିତ ସିଣ୍ଟରିଂ ହାସଲ କରିପାରିବ, ସରଳ ଉପକରଣ, କମ ମୂଲ୍ୟ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁନ୍-୦୭-୨୦୨୨