اعلی درجہ حرارت کے مرکب کیا ہیں؟ اعلی درجہ حرارت کے مرکب کی ترقی کی تاریخ
یہ سمجھا جاتا ہے کہ اعلی درجہ حرارت کے مرکب مرکب مرکب مواد ہیں جو مخصوص اعلی درجہ حرارت پر کچھ دباؤ کو برداشت کر سکتے ہیں اور آکسیکرن یا سنکنرن کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ اگلا، آئیے اس پر گہری نظر ڈالتے ہیں کہ اعلی درجہ حرارت والے مرکبات کیا ہیں اور ان کی ترقی کی تاریخ۔
تعارف:
اعلی درجہ حرارت والے مرکب دھاتوں کو تین قسم کے مواد میں تقسیم کیا گیا ہے: 760 ڈگری ہائی ٹمپریچر میٹریل، 1200 ڈگری ہائی ٹمپریچر میٹریلز اور 1500 ڈگری ہائی ٹمپریچر میٹریلز، جس کی ٹینسائل طاقت 800MPa ہے۔ دوسرے لفظوں میں، اس سے مراد اعلی درجہ حرارت والے دھاتی مواد ہیں جو 760--1500 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر اور بعض تناؤ کے حالات میں طویل عرصے تک کام کرتے ہیں۔ ان میں اعلی درجہ حرارت کی طاقت، آکسیکرن اور گرم سنکنرن کے خلاف اچھی مزاحمت، تھکاوٹ کی اچھی خصوصیات، فریکچر کی سختی اور دیگر جامع خصوصیات ہیں۔ یہ فوجی اور سویلین دونوں استعمال کے لیے گیس ٹربائن انجنوں کے ہاٹ اینڈ پرزوں کے لیے ایک ناقابل تبدیلی کلیدی مواد بن گیا ہے۔
اعلی درجہ حرارت والے مرکب بنیادی طور پر اعلی درجہ حرارت کے اجزاء جیسے ٹربائن بلیڈ، گائیڈ وینز، ٹربائن ڈسکس، ہائی پریشر کمپریسر ڈسکس اور ہوابازی، بحری اور صنعتی گیس ٹربائنز کے لیے کمبشن چیمبرز بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ وہ ایرو اسپیس گاڑیاں، راکٹ انجن، جوہری ری ایکٹر، پیٹرو کیمیکل آلات اور کوئلے کی تبدیلی اور توانائی کی تبدیلی کے دیگر آلات بنانے کے لیے بھی استعمال ہوتے ہیں۔
ترقی کا راستہ:
1930 کی دہائی کے آخر سے، برطانیہ، جرمنی، ریاستہائے متحدہ اور دیگر ممالک نے اعلی درجہ حرارت کے مرکب کا مطالعہ کرنا شروع کر دیا ہے۔ دوسری جنگ عظیم کے دوران، نئے ایرو اسپیس انجنوں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، اعلیٰ درجہ حرارت کے مرکب دھاتوں کی تحقیق اور استعمال بھرپور ترقی کے دور میں داخل ہوا۔ 1940 کی دہائی کے اوائل میں، برطانیہ نے سب سے پہلے 80Ni-20کروڑ مرکب میں ایلومینیم اور ٹائٹینیم کی تھوڑی مقدار شامل کی تاکہ مضبوطی کے لیے ایک مرحلہ بنایا جا سکے، اور اعلی درجہ حرارت کی طاقت کے ساتھ نکل پر مبنی پہلا مرکب تیار کیا۔ اسی عرصے کے دوران، پسٹن ایرو انجن کے لیے ٹربو چارجرز کی ترقی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، ریاست ہائے متحدہ امریکہ نے بلیڈ بنانے کے لیے وائٹالیم کوبالٹ پر مبنی مرکبات کا استعمال شروع کیا۔
اس کے علاوہ، امریکہ نے جیٹ انجنوں کا کمبشن چیمبر بنانے کے لیے انکونل نکل پر مبنی مرکب بھی تیار کیا ہے۔ بعد میں، مصر دات کی اعلی درجہ حرارت کی طاقت کو مزید بہتر بنانے کے لیے، ماہرین دھاتوں نے نکل پر مبنی مرکب میں ٹنگسٹن، مولیبڈینم، کوبالٹ اور دیگر عناصر شامل کیے، ایلومینیم اور ٹائٹینیم کے مواد میں اضافہ کیا، اور مرکب برانڈز کی ایک سیریز تیار کی، جیسے برطانوی "Nimonic"، امریکی "Mar-M" اور "IN"، وغیرہ؛ کوبالٹ پر مبنی مرکب دھاتوں میں، نکل اور ٹنگسٹن جیسے عناصر کو مختلف قسم کے اعلی درجہ حرارت والے مرکب تیار کرنے کے لیے شامل کیا جاتا ہے، جیسے کہ X-45، HA-188، FSX-414، وغیرہ۔ کوبالٹ وسائل کی کمی کی وجہ سے، کوبالٹ پر مبنی سپراللویز کی ترقی محدود ہے۔
1940 کی دہائی میں، لوہے پر مبنی سپر اللویز بھی تیار کی گئیں۔ 1950 کی دہائی میں، A-286 اور Incoloy901 جیسے برانڈز نمودار ہوئے۔ تاہم، خراب اعلی درجہ حرارت کے استحکام کی وجہ سے، 1960 کی دہائی سے ترقی سست رہی ہے۔ سوویت یونین نے 1950 کے آس پاس "ЭИ" برانڈ کے نکل پر مبنی سپراللویز تیار کرنا شروع کیا، اور بعد میں "ЭП" سیریز کے ڈیفارمڈ سپر ایلوئیز اور ЖС سیریز کاسٹ سپراللویز تیار کیے۔ چین نے 1956 میں اعلی درجہ حرارت والے مرکب دھاتوں کی آزمائشی پیداوار شروع کی، اور دھیرے دھیرے بگڑے ہوئے سپر ایلویوں کی "GH" سیریز اور کاسٹ سپر ایلوائیز کی "K" سیریز بنائی۔ 1970 کی دہائی میں، ریاستہائے متحدہ نے دشاتمک کرسٹلائزڈ بلیڈز اور پاؤڈر میٹالرجی ٹربائن ڈسکوں کی تیاری کے لیے نئے پیداواری عمل کا بھی استعمال کیا، اور ہوائی جہاز کے انجن ٹربائن کے داخلی درجہ حرارت کی بڑھتی ہوئی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت کے مرکب اجزاء جیسے سنگل کرسٹل بلیڈ تیار کیے۔
اب تک، تمام ممالک نئے اعلی درجہ حرارت کے مرکب دھاتوں پر تحقیق کر رہے ہیں، مسلسل کامیابیاں حاصل کر رہے ہیں، اختراعات کر رہے ہیں، اور درخواست کے شعبوں کو بڑھا رہے ہیں۔ جدید صنعت کی ترقی میں، وہ واضح طور پر ایک ناگزیر مرکب مواد بن گئے ہیں.
