1। निकल मिश्र धातु का अर्थ क्या है?
एक निकल मिश्र धातु एक धातु सामग्री है जो मुख्य रूप से निकेल (आमतौर पर 50% या उससे अधिक रचना का निर्माण करती है) से बना अन्य तत्वों जैसे कि क्रोमियम, आयरन, कॉपर, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, एल्यूमीनियम या कार्बन के साथ संयुक्त। इन मिश्र धातु तत्वों को निकेल के विशिष्ट गुणों को बढ़ाने के लिए जोड़ा जाता है, जैसे कि शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध या लचीलापन। शुद्ध निकल के विपरीत, जिसमें मध्यम शक्ति और सीमित अनुप्रयोग हैं, निकेल मिश्र धातुओं को चरम वातावरण में प्रदर्शन करने के लिए इंजीनियर किया जाता है, जिसमें उच्च तापमान, संक्षारक रसायन, या उच्च दबाव वाली सेटिंग्स को एयरोस्पेस, ऊर्जा और रासायनिक प्रसंस्करण जैसे उद्योगों में महत्वपूर्ण रूप से बनाना है।
2। विभिन्न प्रकार के निकल मिश्र धातु क्या हैं?
निकेल मिश्र को उनके प्राथमिक मिश्र धातु तत्वों और इच्छित अनुप्रयोगों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। सामान्य प्रकारों में शामिल हैं:
निकेल क्रोमियम मिश्र धातु:
इन मिश्र धातुओं (जैसे, इनकोले, निमोनिक) में ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ावा देने के लिए क्रोमियम (10-30%) होते हैं, विशेष रूप से उच्च तापमान पर। उदाहरण के लिए, 718, जेट इंजन और गैस टर्बाइनों में व्यापक रूप से 1,000 डिग्री तक के तापमान पर इसकी ताकत के कारण व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
इन मिश्र धातुओं (जैसे, इनकोले, निमोनिक) में ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ावा देने के लिए क्रोमियम (10-30%) होते हैं, विशेष रूप से उच्च तापमान पर। उदाहरण के लिए, 718, जेट इंजन और गैस टर्बाइनों में व्यापक रूप से 1,000 डिग्री तक के तापमान पर इसकी ताकत के कारण व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
निकेल-आयरन मिश्र धातु:
मोलिब्डेनम या तांबे जैसे तत्वों के छोटे जोड़ के साथ, निकल और लोहे का वर्चस्व। उदाहरणों में Invar (36% निकल, 64% लोहा) शामिल हैं, जिन्हें इसके बेहद कम थर्मल विस्तार के लिए जाना जाता है, जो इसे सटीक उपकरणों और एयरोस्पेस घटकों के लिए आदर्श बनाता है।
मोलिब्डेनम या तांबे जैसे तत्वों के छोटे जोड़ के साथ, निकल और लोहे का वर्चस्व। उदाहरणों में Invar (36% निकल, 64% लोहा) शामिल हैं, जिन्हें इसके बेहद कम थर्मल विस्तार के लिए जाना जाता है, जो इसे सटीक उपकरणों और एयरोस्पेस घटकों के लिए आदर्श बनाता है।
निकेल-कॉपर मिश्र धातु:
मोनेल (65-70% निकल, 20-29% तांबा) जैसे मिश्र धातु, समुद्री जल, एसिड और अल्कलिस से जंग का विरोध करने में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं। उनका उपयोग मरीन इंजीनियरिंग, रासायनिक प्रसंस्करण और तेल रिफाइनरियों में किया जाता है।
मोनेल (65-70% निकल, 20-29% तांबा) जैसे मिश्र धातु, समुद्री जल, एसिड और अल्कलिस से जंग का विरोध करने में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं। उनका उपयोग मरीन इंजीनियरिंग, रासायनिक प्रसंस्करण और तेल रिफाइनरियों में किया जाता है।
निकेल-मोलिब्डेनम मिश्र धातु:
हेस्टेलॉय बी सीरीज़ (26-30% मोलिब्डेनम के साथ निकल) जैसे मिश्र धातुओं को हाइड्रोक्लोरिक एसिड और अन्य कम करने वाले वातावरण के लिए असाधारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे वे रासायनिक रिएक्टरों में मूल्यवान हो जाते हैं।
हेस्टेलॉय बी सीरीज़ (26-30% मोलिब्डेनम के साथ निकल) जैसे मिश्र धातुओं को हाइड्रोक्लोरिक एसिड और अन्य कम करने वाले वातावरण के लिए असाधारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे वे रासायनिक रिएक्टरों में मूल्यवान हो जाते हैं।
निकेल-टाइटेनियम मिश्र धातु (आकार-मेमोरी मिश्र):
निटिनोल के रूप में जाना जाता है, ये मिश्र (55% निकल, 45% टाइटेनियम) आकार-मेमोरी गुणों को प्रदर्शित करते हैं-वे गर्म होने पर एक प्रीप्रोग्राम्ड आकार में लौटते हैं। वे चिकित्सा उपकरणों (जैसे, स्टेंट) और एयरोस्पेस घटकों में उपयोग किए जाते हैं।
निटिनोल के रूप में जाना जाता है, ये मिश्र (55% निकल, 45% टाइटेनियम) आकार-मेमोरी गुणों को प्रदर्शित करते हैं-वे गर्म होने पर एक प्रीप्रोग्राम्ड आकार में लौटते हैं। वे चिकित्सा उपकरणों (जैसे, स्टेंट) और एयरोस्पेस घटकों में उपयोग किए जाते हैं।
3। निकल मिश्र धातुओं के क्या फायदे हैं?
निकेल मिश्र फायदे का एक अनूठा सेट प्रदान करते हैं जो उन्हें अनुप्रयोगों की मांग में अपरिहार्य बनाते हैं:
असाधारण उच्च तापमान शक्ति: वे 600 डिग्री से अधिक तापमान पर भी यांत्रिक शक्ति बनाए रखते हैं, अधिकांश धातुओं (एल्यूमीनियम और स्टील सहित) से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। यह उन्हें जेट इंजन, गैस टर्बाइन और भट्ठी भागों के लिए आदर्श बनाता है।
श्रेष्ठ संक्षारण प्रतिरोध: वे रसायनों (एसिड, अल्कलिस), समुद्री जल और ऑक्सीकरण से हमले का विरोध करते हैं, रासायनिक पौधों और समुद्री उपकरणों जैसे कठोर वातावरण में दीर्घायु सुनिश्चित करते हैं।
लचीलापन और औचित्य: कई निकेल मिश्र धातु निंदनीय हैं, जिससे उन्हें खुर के बिना जटिल रूपों (जैसे, पाइप, चादरें, या जटिल घटकों) में आकार दिया जा सकता है।
चुंबकीय और विद्युत गुण: कुछ मिश्र धातुओं (जैसे, पर्मलॉय) ने चुंबकीय पारगम्यता को नियंत्रित किया है, जो ट्रांसफॉर्मर और सेंसर में उपयोगी हैं, जबकि अन्य उच्च गर्मी सेटिंग्स में बिजली का आयोजन करते हैं।
रेंगना प्रतिरोध: वे उच्च तापमान पर दीर्घकालिक तनाव के तहत क्रमिक विरूपण (आरसीईपी) का विरोध करते हैं, जो बिजली उत्पादन प्रणालियों में संरचनात्मक अखंडता के लिए महत्वपूर्ण हैं।
4। निकल के नुकसान क्या हैं?
जबकि निकल और इसके मिश्र के कई लाभ हैं, वे उल्लेखनीय कमियां भी पेश करते हैं:
उच्च लागत: निकल एक अपेक्षाकृत दुर्लभ धातु है, और इसकी निष्कर्षण और प्रसंस्करण महंगा है। यह निकेल मिश्र धातुओं को स्टील या एल्यूमीनियम जैसे विकल्पों की तुलना में काफी महंगा बनाता है, लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों में उनके उपयोग को सीमित करता है।
उच्च घनत्व: निकेल का घनत्व ~ 8.9 ग्राम/सेमी, का घनत्व है, जो एल्यूमीनियम (~ 2.7 ग्राम/सेमी) या मैग्नीशियम से बहुत अधिक है। यह निकल मिश्र को भारी बनाता है, जो कि ऑटोमोटिव या एयरोस्पेस डिज़ाइन जैसे वजन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में एक नुकसान है, जहां शक्ति-से-वजन अनुपात महत्वपूर्ण है।
कुछ संक्षारणों के लिए संवेदनशीलता: कई संक्षारक एजेंटों के लिए प्रतिरोधी, निकेल और इसके मिश्र धातु विशिष्ट वातावरण (जैसे, क्लोराइड आयनों के साथ उच्च तापमान वाले पानी) में तनाव संक्षारण दरार से पीड़ित हो सकते हैं या ऊंचे तापमान पर सल्फर यौगिकों द्वारा हमले से।
सीमित उपलब्धता: निकल भंडार कुछ देशों (जैसे, इंडोनेशिया, फिलीपींस, रूस) में केंद्रित हैं, जो भू -राजनीतिक या पर्यावरणीय प्रतिबंधों के कारण श्रृंखला की कमजोरियों और मूल्य की अस्थिरता की आपूर्ति करते हैं।
विषाक्तता की चिंता: निकेल डस्ट या फ्यूम्स विषाक्त हो सकते हैं यदि इनहेल्ड किया जाता है, और कुछ व्यक्ति निकेल के लिए एलर्जी की प्रतिक्रियाएं विकसित कर सकते हैं, तो संवेदनशील मामलों में गहने या चिकित्सा प्रत्यारोपण जैसे उपभोक्ता उत्पादों में इसके उपयोग को प्रतिबंधित कर सकते हैं।
