ਕੀ ਸ਼ੁੱਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸੈਰਾਮਿਕਸ ਦੀ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਨੂੰ ਮਲਾਈਟ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ?

ਕੁਝ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਨੂੰ ਮਲਾਈਟ ਵਸਰਾਵਿਕ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਵਿੱਚ ਉਪਯੋਗੀ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਕੁਝ ਧਾਤੂ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਿਲਿਕਾ (SiO2) ਅਤੇ ਐਲੂਮਿਨਾ (Al2O3) ਨਾਲ ਭਰਪੂਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਮਲਾਈਟ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਲਈ ਕੂੜੇ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਸਮੱਗਰੀ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਵਰਤਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਸਮੀਖਿਆ ਪੱਤਰ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮਲਾਈਟ ਵਸਰਾਵਿਕ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਦੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨੂੰ ਕੰਪਾਇਲ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਸਮੀਖਿਆ ਕਰਨਾ ਹੈ ਜੋ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਦੀ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਸਮੀਖਿਆ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਤਿਆਰੀ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਰਸਾਇਣਕ ਜੋੜਾਂ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦਾ ਵੀ ਵਰਣਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਕੰਮ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਤੋਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਮਲਾਈਟ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਵਿਸਥਾਰ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।

ਮੂਲਾਈਟ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 3Al2O3∙2SiO2 ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸਦੀਆਂ ਅਸਧਾਰਨ ਭੌਤਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਸਰਾਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਉੱਚ ਪਿਘਲਣ ਵਾਲਾ ਬਿੰਦੂ, ਥਰਮਲ ਵਿਸਤਾਰ ਦਾ ਘੱਟ ਗੁਣਾਂਕ, ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਤਾਕਤ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਥਰਮਲ ਸਦਮਾ ਅਤੇ ਕ੍ਰੀਪ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ [1] ਦੋਵੇਂ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਸਧਾਰਨ ਥਰਮਲ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਕਾਰਜਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਰੀਜ਼, ਭੱਠੇ ਦੇ ਫਰਨੀਚਰ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਕਨਵਰਟਰਾਂ ਲਈ ਸਬਸਟਰੇਟਸ, ਫਰਨੇਸ ਟਿਊਬਾਂ, ਅਤੇ ਹੀਟ ਸ਼ੀਲਡਾਂ।

ਮੁਲਾਇਟ ਸਿਰਫ ਮੁੱਲ ਟਾਪੂ, ਸਕਾਟਲੈਂਡ [2] ਵਿਖੇ ਦੁਰਲੱਭ ਖਣਿਜ ਵਜੋਂ ਪਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਕੁਦਰਤ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਦੁਰਲੱਭ ਹੋਂਦ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸਾਰੇ ਮਲਾਈਟ ਵਸਰਾਵਿਕ ਮਨੁੱਖ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਉਦਯੋਗਿਕ/ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਗ੍ਰੇਡ ਕੈਮੀਕਲ [3] ਜਾਂ ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਐਲੂਮਿਨੋਸਿਲੀਕੇਟ ਖਣਿਜਾਂ [4] ਤੋਂ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੂਰਵਜਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਮਲਾਈਟ ਵਸਰਾਵਿਕ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹਨਾਂ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਕੀਮਤ ਮਹਿੰਗੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਜਾਂ ਖੁਦਾਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ. ਸਾਲਾਂ ਤੋਂ, ਖੋਜਕਰਤਾ ਮੁਲਾਇਟ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਆਰਥਿਕ ਵਿਕਲਪਾਂ ਦੀ ਤਲਾਸ਼ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਸਾਹਿਤ ਵਿੱਚ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਤੋਂ ਲਏ ਗਏ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਮਲਾਈਟ ਪੂਰਵਜ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਵਿੱਚ ਲਾਭਦਾਇਕ ਸਿਲਿਕਾ ਅਤੇ ਐਲੂਮਿਨਾ ਦੀ ਉੱਚ ਸਮੱਗਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਮੂਲਾਈਟ ਵਸਰਾਵਿਕ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਰਸਾਇਣਕ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੇ ਹੋਰ ਫਾਇਦੇ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਦੀ ਬੱਚਤ ਹਨ ਜੇਕਰ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਨੂੰ ਮੋੜਿਆ ਗਿਆ ਅਤੇ ਇੱਕ ਇੰਜਨੀਅਰਿੰਗ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦੁਬਾਰਾ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਬੋਝ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਆਰਥਿਕ ਲਾਭ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਵਿੱਚ ਵੀ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਇਹ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਕਿ ਕੀ ਸ਼ੁੱਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸੈਰਾਮਿਕਸ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਨੂੰ ਮਲਾਇਟ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਐਲੂਮਿਨਾ ਪਾਊਡਰ ਨਾਲ ਮਿਲਾਏ ਗਏ ਸ਼ੁੱਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸੈਰਾਮਿਕਸ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਅਤੇ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸ਼ੁੱਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸੈਰਾਮਿਕਸ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਮਲਾਇਟ ਵਸਰਾਵਿਕ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। XRD ਅਤੇ SEM ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪੜਾਅ ਦੀ ਰਚਨਾ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।

ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਮਲਾਈਟ ਦੀ ਸਮਗਰੀ ਨੂੰ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਸੇ ਸਮੇਂ ਬਲਕ ਘਣਤਾ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ. ਕੱਚਾ ਮਾਲ ਸ਼ੁੱਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸੈਰਾਮਿਕਸ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਗਤੀਵਿਧੀ ਵਧੇਰੇ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਘਣਤਾ ਵੀ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਮਲਾਈਟ ਸਿਰਫ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸੈਰਾਮਿਕਸ ਕੂੜੇ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਬਲਕ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਸੰਕੁਚਿਤ ਤਾਕਤ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਿਆਪਕ ਭੌਤਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ

ਘੱਟ ਲਾਗਤ ਵਾਲੇ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਵਿਕਲਪਾਂ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਖੋਜ ਯਤਨਾਂ ਨੇ ਮਲਾਈਟ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਸਮੱਗਰੀ ਵਜੋਂ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਦਯੋਗਿਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਵਿਧੀਆਂ, ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ, ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਜੋੜਾਂ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਰੂਟ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਵਿਧੀ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਮਲਾਈਟ ਪੂਰਵਗਾਮੀ ਨੂੰ ਮਿਲਾਉਣਾ, ਦਬਾਉਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸਦੀ ਸਾਦਗੀ ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤਿਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਤਰੀਕਾ ਸੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹ ਵਿਧੀ ਪੋਰਸ ਮਲਾਈਟ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੈ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਮੁਲਾਇਟ ਸਿਰੇਮਿਕ ਦੀਆਂ ਸਪੱਸ਼ਟ ਪੋਰੋਸਿਟੀਜ਼ 50% ਤੋਂ ਘੱਟ ਰਹਿਣ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਫ੍ਰੀਜ਼ ਕਾਸਟਿੰਗ ਨੂੰ 1500 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਦੇ ਬਹੁਤ ਉੱਚੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਵੀ, 67% ਦੀ ਜ਼ਾਹਰ ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਦੇ ਨਾਲ, ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪੋਰਸ ਮਲਾਈਟ ਸਿਰੇਮਿਕ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਮਲਾਈਟ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰਸਾਇਣਕ ਜੋੜਾਂ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ ਕੀਤੀ ਗਈ। ਪੂਰਵ-ਸੂਚਕ ਵਿੱਚ Al2O3 ਅਤੇ SiO2 ਵਿਚਕਾਰ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਰ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਮਲਾਈਟ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ 1500 °C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਦੇ ਇੱਕ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਫਾਇਦੇਮੰਦ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪੂਰਵ-ਅਨੁਮਾਨ ਵਿੱਚ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸਿਲਿਕਾ ਸਮੱਗਰੀ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਵਿਗਾੜ ਜਾਂ ਪਿਘਲਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਰਸਾਇਣਕ ਐਡਿਟਿਵਜ਼ ਲਈ, CaF2, H3BO3, Na2SO4, TiO2, AlF3, ਅਤੇ MoO3 ਨੂੰ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਸਹਾਇਤਾ ਵਜੋਂ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਜਦੋਂ ਕਿ V2O5, Y2O3-ਡੋਪਡ ZrO2 ਅਤੇ 3Y-PSZ ਨੂੰ ਮਲਾਈਟ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਲਈ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਰਸਾਇਣਕ ਜੋੜਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ AlF3, Na2SO4, NaH2PO4·2H2O, V2O5, ਅਤੇ MgO ਨਾਲ ਡੋਪਿੰਗ ਨੇ ਮੁਲਾਇਟ ਵ੍ਹਿਸਕਰ ਦੇ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚ ਸਹਾਇਤਾ ਕੀਤੀ, ਜਿਸਨੇ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਮੁਲਾਇਟ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਸਰੀਰਕ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਕਠੋਰਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ।