एल्यूमीनियम दुर्लभ पृथ्वी मिश्र धातु

उत्तर: एल्युमीनियम मिश्र धातुएँ निम्नलिखित स्वास्थ्य प्रभाव पैदा कर सकती हैं:

• त्वचा में खराश
• आंख में जलन
• तीव्र या दीर्घकालिक स्वास्थ्य प्रभाव
• कैंसर
• एलर्जी या अस्थमा के लक्षण
• साँस लेने में कठिनाई
• आनुवंशिक प्रभाव

उत्तर: एल्युमीनियम अपने मौलिक रूप में काफी नरम और हल्की धातु है और इसकी ताकत, स्थायित्व, द्रव्यमान और व्यावहारिकता बढ़ाने के लिए आमतौर पर इसे तांबे, मैग्नीशियम, टिन या जस्ता के साथ मिश्रित किया जाता है। लगभग 85% एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग गढ़ा उत्पादों के लिए किया जाता है। एल्युमीनियम मिश्रधातुएँ आसानी से काम में लाई जा सकती हैं। कास्ट एल्यूमीनियम उत्पाद अपने कम पिघलने बिंदु के कारण अपेक्षाकृत कम लागत वाले होते हैं, हालांकि उनमें तन्यता ताकत कम होती है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों और घटकों में उपयोग किया जाता है जहां हल्के वजन और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग एयरोस्पेस परियोजनाओं, ऑटोमोटिव इंजन घटकों, जहाज निर्माण और अन्य खारे पानी के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों में किया जाता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु उच्च तापमान पर विकृत हो जाएगी और स्टील के विपरीत, पिघलने से पहले लाल नहीं चमकती है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में स्टील की तुलना में कम थकान सीमा होती है और बार-बार तनाव से यह लगातार कमजोर होती जाएगी। इनका उपयोग उन निर्माण अनुप्रयोगों में शायद ही कभी किया जाता है जिनके लिए उच्च थकान दर की आवश्यकता होती है।

उत्तर: यह मिश्रधातु तत्वों का पूर्व-मिश्रित मिश्रण है। इसे उनके अनुप्रयोगों के आधार पर संशोधक, हार्डनर या अनाज रिफाइनर में से एक के रूप में भी जाना जाता है। वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए यट्रियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु (वाई-अल मिश्र धातु) को मेल्ट में मिलाया जाता है।

उ: एल्यूमीनियम मिश्र धातु उच्च तापमान पर विकृत हो जाएगी और स्टील के विपरीत, पिघलने से पहले लाल नहीं चमकती है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में स्टील की तुलना में कम थकान सीमा होती है और बार-बार तनाव से यह लगातार कमजोर होती जाएगी।

ए: एल्यूमिनियम-एर्बियम अमेरिकी तत्वों द्वारा निर्मित कई उच्च शुद्धता वाले दुर्लभ पृथ्वी मिश्र धातुओं में से एक है। एक मास्टर मिश्र धातु के रूप में, एल्यूमीनियम-एर्बियम का उपयोग अनाज को परिष्कृत करने, सख्त करने और लचीलापन और मशीनेबिलिटी जैसे गुणों को बढ़ाकर एल्यूमीनियम के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए किया जा सकता है। उपलब्ध मिश्र धातु रूपों में शीट और प्लेट, डिस्क, फ़ॉइल, छड़, ट्यूब और अन्य आकार शामिल हैं।

A:

• हार्डनर्स: धातु मिश्र धातुओं के भौतिक और यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है।
• अनाज रिफाइनर: महीन और अधिक समान अनाज संरचना का उत्पादन करने के लिए धातुओं में व्यक्तिगत क्रिस्टल के फैलाव को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• संशोधक और विशेष मिश्र धातु: आमतौर पर ताकत, लचीलापन और मशीनेबिलिटी बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है।

A:

• हार्डनर्स: धातु मिश्र धातुओं के भौतिक और यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है।
• अनाज रिफाइनर: महीन और अधिक समान अनाज संरचना का उत्पादन करने के लिए धातुओं में व्यक्तिगत क्रिस्टल के फैलाव को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• संशोधक और विशेष मिश्र धातु: आमतौर पर ताकत, लचीलापन और मशीनेबिलिटी बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है।

ए: एल्यूमिनियम सेरियम मिश्र धातुओं में कई वांछनीय गुण हैं, जिनमें शामिल हैं:

• उच्च लचीलापन
• अच्छी कास्टेबिलिटी
• कास्टिंग दोषों के प्रति उच्च सहनशीलता
• असाधारण उच्च तापमान यांत्रिक संपत्ति प्रतिधारण
• मजबूत कमरे के तापमान यांत्रिक गुण

ए: येट्रियम और एल्यूमीनियम प्रतिक्रिया करके एक यूटेक्टिक मिश्रण बनाते हैं। येट्रियम का जोड़ यह भी हो सकता है:

• एज़-कास्ट मिश्रधातु के दाने का आकार कम करें
• न्यूक्लियेशन अनुपात बढ़ाएँ
• उच्च तापमान पर अल-जेडएन-एमजी-सीयू मिश्र धातु की ताकत बढ़ाएं
• 300 डिग्री पर T6 टेम्पर्ड Al-Cu-Mg-Ag मिश्र धातुओं की ताकत गुणों में सुधार करें

ए: एल्यूमीनियम मिश्र धातुएं आमतौर पर संक्षारण प्रतिरोधी होती हैं। वे समुद्री, शहरी और औद्योगिक वातावरण में वातावरण में जंग के प्रति प्रतिरोधी हैं। वे विभिन्न वातावरणों और रासायनिक एजेंटों में संक्षारण के प्रति भी प्रतिरोधी हैं।

एल्युमीनियम मिश्रधातुएँ संक्षारण का प्रतिरोध करती हैं क्योंकि वे एक पतली ऑक्साइड परत बनाती हैं जो आगे संक्षारण को रोकती है। इस ऑक्साइड परत को एल्यूमीनियम ऑक्साइड या Al2O3 कहा जाता है।

ए: एल्यूमीनियम मिश्र धातु संक्षारण पर मिश्र धातु तत्वों का प्रभाव

1. एमजी का प्रभाव

यांत्रिक गुणों में सुधार के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु में एमजी मिलाया जाता है। ठोस घोल में मौजूद होने पर एमजी कैथोडिक प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया दर को कम कर देता है (एमजी के कम विनिमय वर्तमान घनत्व के कारण) और संक्षारण प्रतिरोध बढ़ जाता है।

2. सी का प्रभाव

Mg के साथ Si मिलाने पर Mg2Si अवक्षेप बनता है जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु की कठोरता को बढ़ाता है लेकिन स्थानीय क्षरण का कारण बनता है। अत्यधिक Si जोड़ने से सीमा पर Si दिखाई देने के कारण तनाव संक्षारण दरार हो जाएगी और कैथोडिक प्रतिक्रिया तेज हो जाएगी।

3. Cu का प्रभाव

एमजी के समान, Cu की उपस्थिति एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु को स्थानीय कैथोडिक प्रतिक्रिया बनाने का कारण बनती है जो संक्षारण का कारण बनती है। हालाँकि, 600 या 700 श्रृंखला मिश्र धातुओं का मुख्य उद्देश्य कठोरता के उद्देश्य को मजबूत करने के लिए संरचना में Cu जोड़ना है, न कि जंग-रोधी लक्ष्य के लिए।

4. Zn का प्रभाव

एल्यूमीनियम मिश्र धातु में Zn जोड़ने से चरण Al3Mg2 के बजाय τ चरण Al-Mg-Zn बन सकता है, जो तनाव संक्षारण दरार का कारण बनता है। एयरोस्पेस उद्योग में उपयोग की जाने वाली मिश्रधातुएँ अभी भी कठोरता-वर्धित अवक्षेप बनाने के लिए Zn का उपयोग करती हैं।

5. Fe का प्रभाव

उत्पादन प्रक्रिया में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु अक्सर Fe को संरचना में मिलाती है। Fe हटाने की प्रक्रिया बहुत महंगी है। Fe को मिश्र धातु में घुलना मुश्किल है और कैथोडिक प्रतिक्रिया बनाए रखता है, जिसके परिणामस्वरूप संक्षारण प्रतिरोध कम हो जाता है। मिश्र धातु में एमएन या सीयू के साथ संयुक्त Fe भी संक्षारण प्रतिरोध को रोकने वाला एक कारक है।

6. एमजी का प्रभाव

एल्यूमीनियम मिश्र धातु में मैंगनीज शामिल करने से Fe सांद्रता कम हो जाएगी और संक्षारण प्रतिरोध बढ़ जाएगा। हालाँकि, यदि Mn की मात्रा घुलनशीलता सीमा (वजन के हिसाब से 1.25%) से अधिक हो जाती है, तो इससे Al6Mn का निर्माण होगा, जो कैथोडिक प्रतिक्रिया को बढ़ाता है और संक्षारण की समस्या पैदा करता है।

7. ली का प्रभाव

लिथियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु की कठोरता को बढ़ाने में भूमिका निभाता है, इसलिए विमानन क्षेत्र में अल-ली मिश्र धातु का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, ली अनाज की सीमाओं के साथ दिखाई दिया, जिससे संक्षारण दर में तेजी से वृद्धि हुई और संक्षारण का स्थानीय प्रसार हुआ।

ए: एल्युमीनियम-एर्बियम मिश्र धातु सबसे अधिक पुनर्नवीनीकरण योग्य सामग्रियों में से एक है और इसके गुणों को खोए बिना अनिश्चित काल तक पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। एल्युमीनियम के पुनर्चक्रण से कच्चे माल से इसके उत्पादन में उपयोग होने वाली 95% ऊर्जा की बचत होती है।