छह बुनियादी सामग्रियों की तकनीकी विशेषताओं और अनुप्रयोग परिदृश्यों का विश्लेषण

1.एल्यूमीनियम मिश्र धातु

एक मिश्र धातु अल्युमीनियम आधार के रूप में और अन्य मिश्रधातु तत्वों की एक निश्चित मात्रा से युक्त, यह हल्की धातु सामग्री में से एक है। इसका रंगचांदी जैसा सफेदएल्युमीनियम मिश्रधातुओं में न केवल एल्युमीनियम के सामान्य गुणधर्म होते हैं, बल्कि इसमें मिश्रधातु तत्वों के विभिन्न प्रकार और मात्रा के कारण मिश्रधातुओं के विशिष्ट गुणधर्म भी होते हैं।

एल्यूमीनियम मिश्रधातु का घनत्व है 2.63 से 2.85 ग्राम/सेमी³उच्च शक्ति के साथ (σb 110 से 650 MPa है), विशिष्ट शक्ति उच्च मिश्र धातु के करीब है इस्पात, विशिष्ट कठोरता स्टील से अधिक है, इसमेंअच्छा कास्टिंग प्रदर्शन और प्लास्टिक प्रसंस्करण प्रदर्शन, अच्छी विद्युत चालकता और ऊष्मीय चालकता, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और जुड़ने की योग्यता, और इसका उपयोग संरचनात्मक सामग्री के रूप में किया जा सकता है। एयरोस्पेस, विमानन, परिवहन, निर्माण, यांत्रिक और विद्युत, हल्के उद्योग और दैनिक आवश्यकताओं में इसका व्यापक अनुप्रयोग है।

2.स्टेनलेस स्टील

स्टेनलेस स्टील, स्टेनलेस और संक्षारण-प्रतिरोधी स्टील का संक्षिप्त नाम है। घनत्व लगभग होता है 7.93 ग्राम/सेमी³वह स्टील जो कमजोर संक्षारक माध्यमों जैसे हवा, भाप, पानी आदि के प्रति प्रतिरोधी हो, या जिसमें स्टेनलेस गुण हों, उसे कहा जाता है स्टेनलेस स्टील; जबकि वह स्टील जो रासायनिक माध्यमों (जैसे अम्ल, क्षार, लवण, आदि) द्वारा संक्षारण के प्रति प्रतिरोधी है, उसे कहा जाता है अम्ल-प्रतिरोधी स्टील.

मतभेदों के कारण रासायनिक संरचना दोनों के बीच, उनके संक्षारण प्रतिरोध अलग है। साधारण स्टेनलेस स्टील आमतौर पर रासायनिक माध्यम संक्षारण का प्रतिरोध नहीं करता, जबकि अम्ल-प्रतिरोधी स्टील में आमतौर पर स्टेनलेस स्टील के गुण होते हैं। "स्टेनलेस स्टील" शब्द न केवल एक विशिष्ट प्रकार के स्टेनलेस स्टील को संदर्भित करता है, बल्कि सौ से अधिक प्रकार के औद्योगिक स्टेनलेस स्टील का भी प्रतिनिधित्व करता है। प्रत्येक विकसित स्टेनलेस स्टील प्रकार का अपने विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्र में अच्छा प्रदर्शन होता है। सफलता की कुंजी पहले उद्देश्य को स्पष्ट करना और फिर सही प्रकार के स्टील का निर्धारण करना है। निर्माण अनुप्रयोग क्षेत्रों से संबंधित स्टील के प्रकार आमतौर पर केवल छह होते हैं। वे सभी 17-22% क्रोमियम होता है, और बेहतर प्रकार में निकल भी होता है।

मोलिब्डेनम मिलाने से वायुमंडल में संक्षारण प्रतिरोध में और सुधार हो सकता है, विशेष रूप से क्लोराइड युक्त वायुमंडल के संक्षारण प्रतिरोध में।

3. तांबा

तांबे की सामग्री के विभिन्न आकार, जिनमें छड़ें, तार, प्लेटें, पट्टियां, छड़ें, ट्यूब, पन्नी आदि शामिल हैं, को सामूहिक रूप से तांबे के उत्पाद कहा जाता है।घनत्व लगभग है 8.96 ग्राम/सेमी³.

संरचना वर्गीकरण के अनुसार: इन्हें लाल तांबा, पीतल, कांस्य और क्यूप्रोनिक्ल आदि में विभाजित किया जा सकता है। लाल तांबा एक तांबा उत्पाद है जिसमें उच्च तांबा सामग्री होती है, और अन्य अशुद्धियों की कुल सामग्री 1% से कम होती है; पीतल एक तांबे मिश्र धातु है जिसमें मुख्य रूप से जस्ता एक अतिरिक्त तत्व के रूप में होता है; कांस्य पीतल और सफेद तांबे के अलावा एक तांबा मिश्र धातु है; cupronickel यह एक ताँबा मिश्र धातु है जिसमें मुख्य रूप से निकेल एक अतिरिक्त तत्व के रूप में होता है। प्रसंस्करण विधि वर्गीकरण के अनुसार: रोल्ड कॉपर उत्पाद, एक्सट्रूडेड कॉपर उत्पाद और ड्रॉन कॉपर उत्पाद आदि होते हैं।

तांबे की सामग्रियों की विशेषताओं में शामिल हैं अच्छी विद्युत चालकता, उत्कृष्ट तापीय चालकता, उत्कृष्ट मशीनेबिलिटी, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध, मध्यम शक्ति और कठोरता, अच्छा पहनने का प्रतिरोध, और उनके अनुप्रयोग क्षेत्रों में बिजली और विद्युत क्षेत्र, सूचना प्रौद्योगिकी क्षेत्र, निर्माण क्षेत्र, यांत्रिक विनिर्माण क्षेत्र, परिवहन क्षेत्र, रासायनिक क्षेत्र आदि शामिल हैं।

4. टाइटेनियम मिश्र धातु
टाइटेनियम मिश्र धातु एक धात्विक पदार्थ है जो टाइटेनियम के साथ मिश्र धातु तत्वों जैसे एल्यूमीनियम, वैनेडियम और मोलिब्डेनम के संयोजन से बना है, घनत्व लगभग है 4.4 ~ 4.5 ग्राम/सेमी³यह टाइटेनियम के कम घनत्व (लगभग 4.5 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर, जो स्टील के घनत्व का केवल 60% है) को इन मिश्रधातु तत्वों द्वारा प्रदान की गई उच्च शक्ति के साथ संयोजित करता है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक उच्च विशिष्ट शक्ति प्राप्त होती है। यह हल्के और उच्च-शक्ति वाले घटकों के निर्माण के लिए एक आदर्श सामग्री है।

यह है उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, समुद्री जल में अच्छा प्रदर्शन, अम्लीय और क्षारीय वातावरण; यह है अच्छी जैव-संगतता, गैर विषैला होना और अस्वीकृति प्रतिक्रिया उत्पन्न न करना, जो इसे चिकित्सा प्रत्यारोपण के निर्माण के लिए उपयुक्त बनाता है; और यह -253°C से 600°C के चरम तापमान रेंज में स्थिर रूप से काम कर सकता है। इन विशेषताओं के कारण, टाइटेनियम मिश्र धातु का व्यापक रूप से एयरोस्पेस (विमान फ्रेम, इंजन घटक), चिकित्सा उपकरण (कृत्रिम जोड़), समुद्री इंजीनियरिंग (जहाज के पतवार), और उच्च-स्तरीय उपभोक्ता वस्तुओं (खेल उपकरण) में उपयोग किया जाता है, और यह आधुनिक उद्योग में एक अनिवार्य प्रमुख सामग्री है।

5. उच्च तापमान मिश्र धातु
उच्च-तापमान मिश्रधातुएँ लोहा, निकल और कोबाल्ट से बनी धात्विक मिश्रधातुएँ होती हैं, जो 600°C से अधिक तापमान और विशिष्ट तनाव स्थितियों में स्थिर प्रदर्शन बनाए रख सकती हैं। घनत्व लगभग 7.7 ~ 9.2 ग्राम/सेमी³इनकी मुख्य विशेषताओं में उच्च तापमान क्षमता, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और तापीय संक्षारण प्रतिरोध शामिल हैं। ये एयरोस्पेस और ऊर्जा क्षेत्रों में प्रमुख सामग्रियाँ हैं।

मूल तत्वों के आधार पर, उच्च तापमान मिश्र धातुओं को वर्गीकृत किया जाता है आयरन आधारित (30%-50% निकल युक्त, कम लागत पर), निकल आधारित (50% से अधिक निकल युक्त, सर्वोत्तम समग्र प्रदर्शन के साथ) और कोबाल्ट-आधारित (कोबाल्ट को आधार सामग्री के रूप में, उत्कृष्ट तापीय संक्षारण प्रतिरोध के साथ) प्रकार। ठोस विलयन सुदृढ़ीकरण, अवक्षेपण सुदृढ़ीकरण (जैसे निकल-आधारित मिश्रधातुओं में γ' प्रावस्था) और कण सीमा सुदृढ़ीकरण जैसी सुदृढ़ीकरण विधियों के माध्यम से, उनके प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।

उनके पास एक स्थिर ऑक्साइड परत; उनके पास है थर्मल थकान के लिए मजबूत प्रतिरोध और कर सकते हैं बार-बार होने वाले तापीय चक्रों का सामना करनाअनुप्रयोग की दृष्टि से, निकल-आधारित मिश्रधातुओं का उपयोग टर्बाइन ब्लेड और विमान इंजनों के दहन कक्षों में किया जाता है; लौह-आधारित मिश्रधातुओं का उपयोग गैस टर्बाइन घटकों में किया जाता है; कोबाल्ट-आधारित मिश्रधातुओं का उपयोग समुद्री इंजीनियरिंग के उच्च-तापमान घटकों में किया जाता है। इसके अतिरिक्त, पाउडर धातुकर्म और दिशात्मक घनीकरण जैसी प्रक्रियाओं ने प्रदर्शन में सुधार को बढ़ावा दिया है, जिससे ये आधुनिक उच्च-तापमान उद्योगों की "मुख्य" सामग्री बन गई हैं।

6. प्लास्टिक

प्लास्टिक सामग्री सिंथेटिक सामग्री होती है जो मुख्य रूप से उच्च आणविक बहुलकों से बनी होती है और इसमें विभिन्न योजक (जैसे प्लास्टिसाइज़र, स्टेबलाइज़र, फ़िलर, आदि) मिलाए जाते हैं। अपने विविध गुणों के कारण, इनका आधुनिक उद्योग और दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

उनके तापीय व्यवहार के अनुसार, प्लास्टिक पदार्थों को विभाजित किया जाता है thermoplastics और thermosetting प्लास्टिक। थर्मोप्लास्टिक गर्म करने पर पिघल सकते हैं और ठंडा होने पर जम सकते हैं, और इन्हें कई बार संसाधित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पॉलीइथाइलीन और पॉलीप्रोपाइलीन का उपयोग अक्सर पैकेजिंग और दैनिक उपयोग में किया जाता है।

प्लास्टिक सामग्री के निम्नलिखित लाभ हैं हल्के वजन, अच्छा इन्सुलेशन, उच्च रासायनिक स्थिरता, और सरल मोल्डिंग प्रसंस्करणइनका व्यापक रूप से पैकेजिंग, निर्माण, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, ऑटोमोटिव निर्माण, चिकित्सा उपकरणों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। हालाँकि, कुछ प्लास्टिक सामग्री का अपघटन मुश्किल होता है और ये आसानी से पर्यावरण प्रदूषण का कारण बन सकती हैं। इसलिए, बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक वर्तमान में अनुसंधान का एक प्रमुख केंद्र बन गया है।