Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

धातुएँ जिन्हें प्लास्टिक की तरह ढाला जा सकता है

परमाणु पैमाने पर, आम तौर पर बोल, ठोस या तो क्रिस्टलीय या अनाकार होते हैं। क्रिस्टल में, परमाणु या अणु एक मधुकोश में स्टैक्ड कैनोबॉल या कोशिकाओं की तरह दोहराव, क्रमबद्ध व्यवस्था में जगह भरते हैं। टेबल नमक एक आसान उदाहरण है। अनाकार सामग्री में, हालांकि, परमाणुओं या अणुओं को पुनरावृत्ति की व्यवस्था के बिना, यादृच्छिक रूप से एक साथ पैक किया जाता है। ग्लास आम उदाहरण है, और वास्तव में "अनाकार" और "ग्लासी" आमतौर पर समानार्थक शब्द के रूप में उपयोग किया जाता है।

कई ठोस पदार्थ या तो क्रिस्टलीय या कांच की अवस्था में मौजूद हो सकते हैं। यदि पिघली हुई सामग्री जल्दी से जम जाती है, तो परमाणुओं या अणुओं के पास ऊर्जा से बाहर होने से पहले एक व्यवस्थित व्यवस्था में व्यवस्थित होने के लिए कम समय होता है, और जहां वे होते हैं, उन्हें फ्रीज करना पड़ता है। परिणामस्वरूप ठोस कांचदार होने की अधिक संभावना है। यदि धीरे-धीरे जमे हुए हैं, तो परमाणु या अणु अपने "उचित" स्थानों को पा सकते हैं और एक नियमित संरचना में बस सकते हैं। जिसके परिणामस्वरूप ठोस क्रिस्टलीय होने की अधिक संभावना है।

विभिन्न गर्मी उपचारों का उपयोग करके धातुओं के गुणों को आमतौर पर इस तरह से हेरफेर किया जाता है। सूक्ष्म परीक्षण के तहत, धातुएं दानेदार होती हैं, और प्रत्येक अनाज एक मात्रा होती है जिसके अंदर परमाणुओं को उच्च क्रम वाले क्रिस्टल संरचना में व्यवस्थित किया जाता है। सामान्यतया, धातु जितनी तेजी से ठंडी होती है, क्रिस्टलीय अनाज उतना ही छोटा होता है, और स्वाभाविक रूप से सवाल उठता है: क्या पिघले हुए धातु को इतनी तेजी से फ्रीज करना संभव है कि क्रिस्टल के दाने बिल्कुल भी न बनें? धातु का परिणामी टुकड़ा पूरी तरह से कांच का होगा, इसके परमाणुओं की एक यादृच्छिक यादृच्छिक पैकिंग के साथ।

यह करने के लिए बहुत मुश्किल है। शुद्ध धातुओं के साथ, यह असंभव है: सभी परमाणु समान आकार के होते हैं, और आसानी से एक साथ पैक होते हैं, और पिघले हुए नमूने से गर्मी को तेजी से स्थानांतरित करने का कोई व्यावहारिक तरीका नहीं है, ताकि वे अपने व्यवस्थित क्रिस्टल व्यवस्था में गिरने से बचा सकें, जैसे एक त्रिकोण में बिलियर्ड गेंदों। जब आप मिश्र धातु बनाने के लिए धातुओं का मिश्रण करना शुरू करते हैं, हालाँकि, आप उन परमाणुओं के साथ काम कर रहे होते हैं, जो सभी समान आकार के नहीं होते हैं, और एक रणनीति खुद बताती है: उन आकारों के वितरण के साथ परमाणुओं का मिश्रण चुनें जो अंतरिक्ष में बड़े करीने से पैक नहीं करते हैं।

यह 1960 तक नहीं था, हालांकि, कांच की धातुओं को वास्तव में एक प्रयोगशाला में उत्पादित किया गया था, जिसमें एक मिश्र धातु से तीन परमाणु चांदी से बने थे। नमूनों को तेजी से ठंडा करने के लिए विस्तृत साधनों की आवश्यकता होती है, और उन्हें छोटे और पतले तारों, रिबन, या 100 माइक्रोमीटर से कम मोटाई वाली फोल्स होना चाहिए। लेकिन अवधारणा सिद्ध हो गई, और शोधकर्ताओं के लिए लक्ष्य "महत्वपूर्ण शीतलन दर" को कम करना बन गया, जो कि कांच की धातु की वस्तुओं को बड़े आकार में बनाया जा सकता है, बिना महंगी शीतलन विधियों के।

1990 के दशक में, कैलटेक के शोधकर्ताओं ने यह काम किया। पहला वाणिज्यिक अनाकार धातु मिश्र धातु 2003 में कैलटेक स्पिन-ऑफ लिक्विमेटल टेक्नोलॉजीज द्वारा बाजार में लाया गया था। Vitreloy 1 कहा जाता है, यह लगभग 40% जिरकोनियम, 20% बेरिलियम, और टाइटेनियम, तांबा और निकल के प्रत्येक 10% है।

Vitreloy 1 और इसके उत्तराधिकारियों में कई असाधारण गुण हैं। वे मजबूत, कठोर और (क्रिस्टलीय धातुओं के विपरीत) वे जमने पर सराहनीय रूप से सिकुड़ते नहीं हैं, और इस तरह प्लास्टिक के रूप में एक ही किफायती प्रक्रियाओं का उपयोग करके इंजेक्शन-ढाला, झटका-ढाला जा सकता है, और अन्यथा बन सकता है। अनाकार धातुओं के लिए डिजाइनिंग टूलींग को सामग्री की महत्वपूर्ण शीतलन दर पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है; यदि कुछ भाग की मात्रा बहुत धीरे-धीरे शांत होती है, तो वहां मौजूद मिश्र धातु क्रिस्टलीकृत, सिकुड़ जाएगा और खराब हो जाएगा।

आज लिक्विडमेटल के अनाकार मिश्र खेल गियर, सैन्य हार्डवेयर और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में पाए जाते हैं। इसके बिट्स आईफ़ोन और अन्य सेल फोन में चले गए हैं। यदि आप एक टुकड़ा खरीदने के लिए गर्म हैं, तो फिलहाल, आपका सबसे अच्छा दांव शायद सैनडिस्क के क्रूजर टाइटेनियम मॉडल यूएसबी ड्राइव में से एक को रोशन करना है, जो सामान से बने खेल के मामले हैं। कुछ प्रमुख टेनिस रैकेट और रॉवेलिंग्स बेसबॉल बैट में भी अनाकार मिश्र धातु के हिस्से होते हैं। लिक्विमेटल टेक्नोलॉजीज, दुर्भाग्यवश, एक गैर-प्रकटीकरण समझौते के तहत परीक्षण और मूल्यांकन उद्देश्यों के लिए, बातचीत की बिक्री को छोड़कर, नमूने प्रदान नहीं करता है। हालांकि, उन्होंने कई पेटेंट हासिल कर लिए हैं, जो दिलचस्प तकनीकी विवरण के साथ चौकाबल हैं। US7017645 विशेष रूप से अनाकार मिश्र धातुओं के लिए नए नए साँचे डिजाइन करने के तरीकों के लिए शिक्षाप्रद है, और 2013 में समाप्त होने के लिए निर्धारित मूल विट्रील पेटेंट (US5288344), मिश्र धातुओं के लिए आठ सूत्रीकरण शामिल हैं, जो "5 मिमी मोटी परत में डाले जाने पर अनाकार दिखाया गया है।" "

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