आग रोक सामग्री के थर्मल विस्तार का ज्ञान

आग रोक सामग्री के थर्मल विस्तार का ज्ञान
थर्मल विस्तार से तात्पर्य दुर्दम्य सामग्रियों की संपत्ति से है जहां बढ़ते तापमान के साथ उनकी मात्रा या लंबाई बढ़ जाती है। इसे आमतौर पर रैखिक विस्तार दर और औसत रैखिक विस्तार गुणांक के संदर्भ में या वैकल्पिक रूप से, वॉल्यूमेट्रिक विस्तार दर और वॉल्यूमेट्रिक विस्तार गुणांक के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है।
थर्मल विस्तार का गुणांक वास्तव में एक स्थिर मूल्य नहीं है; यह तापमान के साथ बदलता रहता है। थर्मल विस्तार का आमतौर पर उल्लिखित गुणांक एक निर्दिष्ट तापमान सीमा के भीतर औसत मूल्य को संदर्भित करता है। इस अवधारणा को लागू करते समय, लागू तापमान सीमा पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है।
सामग्रियों के थर्मल विस्तार गुण उनकी संरचना और बंधन शक्ति से निकटता से संबंधित हैं। उच्च बंधन शक्ति वाली सामग्री कम तापीय विस्तार गुणांक (जैसे SiC सामग्री) प्रदर्शित करती है। समान संरचना वाली सामग्रियों के लिए, उनके थर्मल विस्तार गुणांक विभिन्न संरचनाओं के कारण भिन्न होते हैं। आम तौर पर, कॉम्पैक्ट संरचनाओं वाले क्रिस्टल में अपेक्षाकृत बड़े थर्मल विस्तार गुणांक होते हैं, जबकि अनाकार ग्लास में आमतौर पर छोटे थर्मल विस्तार गुणांक होते हैं। ऑक्सीजन आयनों की घनी पैकिंग संरचना वाले ऑक्साइड के लिए, रैखिक विस्तार गुणांक आम तौर पर बड़ा होता है। गैर-{5}}आइसोट्रोपिक क्रिस्टल (गैर-{6}}समअक्स्ड क्रिस्टल सिस्टम) में, उनके थर्मल विस्तार की अनिसोट्रॉपी विशेष रूप से स्पष्ट होती है, विभिन्न क्रिस्टल अक्ष दिशाओं में अलग-अलग थर्मल विस्तार गुणांक के साथ। अत्यधिक अनिसोट्रोपिक संरचनाओं वाली सामग्रियां बहुत छोटे वॉल्यूमेट्रिक विस्तार गुणांक प्रदर्शित करती हैं।
दुर्दम्य सामग्रियों के थर्मल विस्तार गुण उनकी रासायनिक संरचना, खनिज संरचना और सूक्ष्म संरचना पर निर्भर करते हैं, और तापमान सीमा में परिवर्तन के साथ भी भिन्न होते हैं।
दुर्दम्य सामग्रियों के थर्मल विस्तार का उनके थर्मल शॉक प्रतिरोध और वॉल्यूमेट्रिक स्थिरता पर सीधा प्रभाव पड़ता है, जिससे यह उत्पादन (फायरिंग सिस्टम की स्थापना) और दुर्दम्य सामग्रियों के उपयोग के दौरान विचार करने के लिए महत्वपूर्ण गुणों में से एक बन जाता है। उच्च तापीय विस्तार और पॉलीक्रिस्टलाइन परिवर्तन वाली दुर्दम्य सामग्रियों के लिए, उच्च तापमान पर उनके बड़े विस्तार के कारण थर्मल विस्तार के कारण होने वाले तनाव को ऑफसेट करने के लिए विस्तार जोड़ों को आरक्षित किया जाना चाहिए। आरक्षित विस्तार जोड़ों और चिनाई की कुल आकार संरचना के डिजाइन और गणना के लिए रैखिक विस्तार दर और रैखिक विस्तार गुणांक प्रमुख पैरामीटर हैं।
दुर्दम्य सामग्रियों के थर्मल विस्तार के लिए दो परीक्षण विधियाँ हैं, अर्थात् राष्ट्रीय मानक जीबी/टी 7320.1-2000 (प्लंजर विधि) और राष्ट्रीय मानक जीबी/टी 7320.2-2000 (दूरबीन विधि)। दोनों विधियों के परीक्षण सिद्धांत इस प्रकार हैं: तापमान वृद्धि की पूर्व निर्धारित दर पर एक निर्दिष्ट परीक्षण तापमान पर नमूने को गर्म करें, तापमान बढ़ने पर नमूना लंबाई में परिवर्तन को मापें, और तापमान बढ़ने पर नमूने की रैखिक विस्तार दर और एक निर्दिष्ट तापमान सीमा के भीतर औसत रैखिक विस्तार गुणांक की गणना करें।