ایرو اسپیس سے لے کر توانائی کی پیداوار تک کی صنعتوں میں ، انتہائی گرمی کا مقابلہ کرنے کی صلاحیت مواد کی ایک اہم ضرورت ہے۔ جب درجہ حرارت بڑھتا ہے - چاہے راکٹ انجنوں ، صنعتی بھٹیوں ، یا جوہری ری ایکٹرز میں - صرف ایک منتخب کچھ دھاتیں ان کی ساختی سالمیت کو برقرار رکھ سکتی ہیں۔ ان میں سے ، ٹنگسٹن انتہائی گرمی کو برداشت کرنے کے لئے بہترین دھات کے طور پر کھڑا ہے ، لیکن دیگر دھاتیں اور مرکب بھی اعلی - درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
دھاتوں کے لئے "انتہائی گرمی" کی وضاحت کرنا
دھاتوں کے لئے ، "انتہائی گرمی" عام طور پر 1،000 ڈگری F (538 ڈگری) سے زیادہ درجہ حرارت سے مراد ہے ، جہاں زیادہ تر عام دھاتیں جیسے اسٹیل یا ایلومینیم نرم ہونا شروع ہوجاتی ہیں ، تناؤ کی طاقت سے محروم ہوجاتی ہیں ، یا یہاں تک کہ پگھل جاتی ہیں۔ کلیدی خصوصیات جو اس طرح کی گرمی کا مقابلہ کرنے کی دھات کی صلاحیت کا تعین کرتی ہیں ان میں شامل ہیں:
پگھلنے کا نقطہ: وہ درجہ حرارت جس میں دھات ٹھوس سے مائع میں منتقلی کرتی ہے۔ ایک اعلی پگھلنے والے مقام کا مطلب ہے کہ دھات انتہائی درجہ حرارت پر پگھلنے کا مقابلہ کرسکتی ہے۔
تھرمل استحکام: جب طویل گرمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے تو مکینیکل خصوصیات (جیسے طاقت اور سختی) کو برقرار رکھنے کی صلاحیت۔
آکسیکرن مزاحمت: اعلی درجہ حرارت پر آکسیجن کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے کی صلاحیت ، جو سنکنرن یا انحطاط کا سبب بن سکتی ہے۔
دھاتیں جو ان علاقوں میں بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتی ہیں وہ انتہائی گرمی کی ایپلی کیشنز کے انتخاب کے لئے گو {{0} are ہیں۔
ٹنگسٹن: اعلی پگھلنے والے پوائنٹس کا چیمپیئن
جب انتہائی گرمی کا مقابلہ کرنے کی بات کی جاتی ہے تو ٹنگسٹن کسی بھی دوسرے خالص دھات سے بے مثال ہوتا ہے ، اس کے غیر معمولی پگھلنے والے نقطہ کی بدولت 6،192 ڈگری F (3،422 ڈگری) {{4} all قدرتی طور پر پائے جانے والے تمام دھاتوں میں سب سے زیادہ ہے۔ یہ اسٹیل کے پگھلنے والے مقام (تقریبا 2،500 ڈگری F/1،371 ڈگری) اور ایلومینیم (1،221 ڈگری F/660 ڈگری) سے پانچ گنا زیادہ ہے۔
اپنے پگھلنے والے مقام سے پرے ، ٹنگسٹن اعلی درجہ حرارت پر اپنی طاقت برقرار رکھتا ہے۔ یہاں تک کہ 2،000 ڈگری F (1،093 ڈگری) پر بھی ، یہ اپنے کمرے کا تقریبا 50 ٪ - درجہ حرارت کی تناؤ کی طاقت کو برقرار رکھتا ہے ، جس سے یہ ان ایپلی کیشنز کے لئے مثالی ہے جہاں گرمی کے تحت ساختی سالمیت ناگزیر ہے۔
تاہم ، ٹنگسٹن کی انتہائی گرمی میں حدود ہیں۔ اگرچہ یہ پگھلنے کی مزاحمت کرتا ہے ، اگر یہ محفوظ نہیں تو 600 ڈگری F (316 ڈگری) سے اوپر کے درجہ حرارت پر آکسائڈائز (آکسیجن کے ساتھ رد عمل) کرسکتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ اس کے لئے اکثر حفاظتی کوٹنگ کی ضرورت ہوتی ہے یا انحطاط سے بچنے کے لئے غیر فعال ماحول (جیسے ویکیوم یا گیس - بھرا ہوا چیمبر) میں استعمال ہونا ضروری ہے۔
دیگر حرارت - مزاحم دھاتیں اور مرکب دھاتیں
اگرچہ ٹنگسٹن پگھلنے والے مقام پر جاتا ہے ، دوسری دھاتیں اور مرکب دھاتیں مخصوص اعلی - درجہ حرارت کے منظرناموں کے لئے بہتر موزوں ہیں ، اکثر گرمی کی مزاحمت ، آکسیکرن مزاحمت ، اور مکینیکل طاقت کے توازن کی وجہ سے۔
مولیبڈینم: 4،753 ڈگری F (2،623 ڈگری) کے پگھلنے والے مقام کے ساتھ ، مولیبڈینم دوسرا - سب سے زیادہ پگھلنے والی خالص دھات ہے۔ یہ درجہ حرارت پر 2،000 ڈگری F (1،093 ڈگری) تک طاقت کو برقرار رکھتا ہے اور ٹنگسٹن سے زیادہ ناگوار ہوتا ہے ، جس سے مشین میں آسانی ہوتی ہے۔ یہ بھٹی کے اجزاء ، بجلی کے رابطوں اور ایرو اسپیس حصوں میں استعمال ہوتا ہے۔ ٹنگسٹن کی طرح ، یہ بھی اعلی درجہ حرارت پر آکسائڈائز کرتا ہے اور آکسیجن - بھرپور ماحول میں تحفظ کی ضرورت ہے۔
ٹینٹلم: ٹینٹلم میں 5،463 ڈگری ایف (2،996 ڈگری) کا پگھلنے کا مقام ہے اور یہاں تک کہ اعلی درجہ حرارت پر بھی ، سنکنرن کی بہترین مزاحمت ہے۔ یہ کیمیائی پروسیسنگ کے سازوسامان ، جوہری ری ایکٹرز ، اور راکٹ نوزلز کے لئے کوٹنگ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ گرمی اور کیمیائی حملے دونوں کے خلاف مزاحمت کرنے کی اس کی صلاحیت سخت ، اعلی - درجہ حرارت کے ماحول میں قیمتی بناتی ہے۔
نکل - پر مبنی سوپرالائوس: انکول یا ہسٹیلائے جیسے مرکب خالص دھاتیں نہیں بلکہ نکل ، کرومیم اور دیگر عناصر کے امتزاج ہیں۔ ان کے پاس الٹرا - ٹنگسٹن یا مولیبڈینم کے اعلی پگھلنے والے مقامات نہیں ہیں (پگھلنے والے پوائنٹس 2،300–2،500 ڈگری F/1،260–1،370 ڈگری کے ارد گرد) ہیں ، لیکن وہ تھرمل استحکام اور آکسیکرن مزاحمت میں سبقت لے جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، انکیل ، بغیر کسی خاص انحطاط کے 2،000 ڈگری F (1،093 ڈگری) تک درجہ حرارت پر مسلسل کام کرسکتا ہے ، جس سے یہ جیٹ انجنوں ، گیس ٹربائنوں اور فرنس لائنر میں ایک اہم مقام بن جاتا ہے۔
کرومیم: کرومیم میں 3،465 ڈگری F (1،907 ڈگری) کا پگھلنے کا نقطہ ہوتا ہے اور جب گرم ہوتا ہے تو اس کی سطح پر حفاظتی آکسائڈ پرت تشکیل دیتا ہے ، اور مزید آکسیکرن کو روکتا ہے۔ گرمی اور سنکنرن مزاحمت کو بہتر بنانے کے ل It یہ اکثر اسٹیل مرکب (جیسے سٹینلیس سٹیل) میں شامل کیا جاتا ہے۔
رینیم: 5،767 ڈگری F (3،186 ڈگری) کے پگھلنے والے نقطہ کے ساتھ ایک نایاب دھات - سیکنڈ صرف ٹنگسٹن - یہ اکثر ٹنگسٹن یا مولیبڈینم کے ساتھ کھوج لگائی جاتی ہے تاکہ داغدار اور آکسیکرن کی مزاحمت کو بہتر بنایا جاسکے۔ رینیم - ٹنگسٹن مصر دات کو راکٹ تھروسٹرز اور اعلی - درجہ حرارت کے سینسر میں استعمال کیا جاتا ہے ، جہاں گرمی کی مزاحمت اور استحکام دونوں کی ضرورت ہے۔
گرمی کی درخواستیں - مزاحم دھاتیں
دھات کا انتخاب درخواست کے مخصوص مطالبات پر منحصر ہے:
ایرو اسپیس اور ڈیفنس: راکٹ نوزلز اور جیٹ انجن کے اجزاء ٹنگسٹن (لانچ کے دوران انتہائی گرمی کے ل)) اور نکل - پر مبنی سپرلولوز (انجن کور میں مستقل اعلی درجہ حرارت کے لئے) پر انحصار کرتے ہیں۔ ٹنگسٹن کو کوچ - چھیدنے والے گولہ بارود میں بھی استعمال ہوتا ہے ، جہاں رگڑ شدید گرمی پیدا کرتا ہے۔
توانائی کی پیداوار: جوہری بجلی گھروں میں ، مولبڈینم اور ٹینٹلم کو ری ایکٹر کے اجزاء میں استعمال کیا جاتا ہے جن کو تابکاری اور اعلی درجہ حرارت کا مقابلہ کرنا ضروری ہے۔ شمسی تھرمل پاور پلانٹس میں ، گرمی - مزاحم مصر دات کی روشنی سے گرمی کو پکڑیں اور منتقل کریں۔
صنعتی مینوفیکچرنگ: فرنس حرارتی عناصر اکثر ٹنگسٹن یا مولبڈینم (غیر فعال ماحول میں) 2،000 ڈگری F. اسٹیل - بنانے اور گلاس - سے اوپر کے درجہ حرارت تک پہنچنے کے لئے استعمال کرتے ہیں تاکہ گرمی اور آکسیکرن کی مزاحمت کے لئے نکل - پر مبنی آلات پر انحصار کیا جاتا ہے۔
الیکٹرانکس: تاپدیپت بلب اور x - رے ٹیوبوں میں ٹنگسٹن تنتیاں پگھلنے کے بغیر اس کے اونچے پگھلنے والے مقام کا استعمال کرتے ہیں۔ اعلی - درجہ حرارت کے سوئچ کے لئے بجلی کے رابطوں میں مولیبڈینم استعمال ہوتا ہے۔
دھات کی گرمی کی مزاحمت کو کیسے بڑھایا جائے
یہاں تک کہ گرمی - مزاحم دھاتوں کو بھی انتہائی حالات کے ل infraction بہتر بنایا جاسکتا ہے۔
ایلوئنگ: دھاتوں کو ملا دینا (جیسے ، رینیم کے ساتھ ٹنگسٹن ، یا کرومیم کے ساتھ نکل) گرمی کی مزاحمت ، استحکام یا آکسیکرن مزاحمت کو فروغ دے سکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ٹنگسٹن میں 5-10 ٪ رینیم شامل کرنے سے اعلی درجہ حرارت پر اس کی کٹائی کم ہوجاتی ہے۔
ملعمع کاری: سیرامک کوٹنگز (جیسے زرکونیا) یا دھات کی کوٹنگز (جیسے پلاٹینم) دھاتوں کو اعلی درجہ حرارت پر آکسیکرن سے بچاتے ہیں۔ ہوا میں استعمال ہونے والے ٹنگسٹن حصوں - بے نقاب ایپلی کیشنز میں اکثر ایسی کوٹنگز ہوتی ہیں۔
ماحولیاتی کنٹرول: غیر فعال گیس کے ماحول میں دھاتوں کا استعمال (جیسے ، ارگون) یا ویکیوم آکسیکرن کو روکتا ہے ، جس سے ٹنگسٹن یا مولبڈینم کو اپنی پوری گرمی - مزاحم صلاحیت پر کارکردگی کا مظاہرہ کرنے کی اجازت ملتی ہے۔
نتیجہ
جب انتہائی گرمی کا مقابلہ کرنے کی بات آتی ہے تو ، ٹنگسٹن خالص دھاتوں میں واضح رہنما ہے ، اس کے بے مثال پگھلنے والے مقام اور اعلی درجہ حرارت پر طاقت برقرار رکھنے کی صلاحیت کی بدولت۔ تاہم ، دیگر دھاتیں اور مرکب - جیسے مولیبڈینم ، نکل - پر مبنی سوپرالائوس ، اور ٹینٹلم - مخصوص منظرناموں میں ایکسل ، خاص طور پر جب آکسیکرن کی مزاحمت یا کھوج کی مزاحمت کی طرح اہم ہے۔
دھات کا انتخاب درخواست پر منحصر ہے: کنٹرول ماحول میں اعلی ترین درجہ حرارت کے لئے ٹنگسٹن ، ہوا میں مستقل گرمی کے لئے نکل مرکب ، اور گرمی کی مزاحمت اور مشینی صلاحیت کے توازن کے لئے مولیبڈینم یا ٹینٹلم۔ ان دھاتوں اور ان کی بہتر شکلوں کا فائدہ اٹھاتے ہوئے (الیئنگ یا ملعمع کاری کے ذریعے) ، صنعتیں خلائی تلاش سے لے کر صنعتی مینوفیکچرنگ تک انتہائی مطالبہ کرنے والے اعلی - درجہ حرارت کے چیلنجوں سے نمٹ سکتی ہیں۔
