مواد کا مینو
● تعارف
● ٹنگسٹن کاربائڈ کیا ہے؟
>> ٹنگسٹن کاربائڈ کی درخواستیں
● کیا ٹنگسٹن کاربائڈ آکسائڈائز کرتا ہے؟
>> آکسیکرن کا طریقہ کار
● آکسیکرن کو متاثر کرنے والے عوامل
>> درجہ حرارت
>> آکسیجن حراستی
>> مادی ساخت
>> سطح ختم
● ٹنگسٹن کاربائڈ پر آکسیکرن کے اثرات
>> سختی کا نقصان
>> سطح کا انحطاط
>> لمبی لمبی عمر کم
>> معاشی اثرات
● آکسیکرن مزاحمت کو بڑھانا
>> مواد کا انتخاب
>> ملعمع کاری
>> کنٹرول ماحول
>> علاج کے بعد کے عمل
● ٹنگسٹن کاربائڈ کی ری سائیکلنگ
● ٹنگسٹن کاربائڈ ریسرچ میں مستقبل کے رجحانات
>> اعلی درجے کی کوٹنگز
>> مصر کی ترقی
>> اضافی مینوفیکچرنگ
● نتیجہ
● سوالات
>> 1. ٹنگسٹن کاربائڈ کو آکسائڈائز کرنے کی کیا وجہ ہے؟
>> 2. آکسیکرن ٹنگسٹن کاربائڈ کی خصوصیات کو کس طرح متاثر کرتا ہے؟
>> 3. کیا آکسیکرن کو روکا جاسکتا ہے؟
>> 4. کیا ری سائیکلنگ ٹنگسٹن کاربائڈ نئے مواد سے کم موثر ہے؟
>> 5. کون سی صنعتیں ٹنگسٹن کاربائڈ پر انحصار کرتی ہیں؟
● حوالہ جات:
تعارف
ٹنگسٹن کاربائڈ ایک ایسا مرکب ہے جو ٹنگسٹن اور کاربن سے بنا ہوا ہے ، جو غیر معمولی سختی اور پہننے کے خلاف مزاحمت کے لئے جانا جاتا ہے۔ یہ وسیع پیمانے پر مختلف صنعتی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے ، بشمول کاٹنے والے ٹولز ، کان کنی کے سازوسامان ، اور ایرو اسپیس اجزاء۔ تاہم ، اس کا ایک اہم پہلو ٹنگسٹن کاربائڈ جو اس کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے وہ اس کی آکسیکرن کے لئے حساسیت ہے۔ اس مضمون میں یہ دریافت کیا گیا ہے کہ آیا ٹنگسٹن کاربائڈ آکسائڈائز کرتا ہے ، اس عمل کے پیچھے میکانزم ، اور مختلف ایپلی کیشنز کے لئے اس کے مضمرات۔
ٹنگسٹن کاربائڈ کیا ہے؟
ٹنگسٹن کاربائڈ (ڈبلیو سی) ایک کیمیائی مرکب ہے جس میں مساوی حصوں ٹنگسٹن اور کاربن ایٹم شامل ہیں۔ اس کی خصوصیت ہے:
- اعلی سختی: ٹنگسٹن کاربائڈ دستیاب سب سے مشکل مواد میں سے ایک ہے ، جس سے یہ ٹولز کو کاٹنے کے لئے مثالی ہے۔
- مزاحمت پہنیں: لباس اور آنسو کا مقابلہ کرنے کی اس کی صلاحیت ٹولز اور مشینری کی عمر میں توسیع کرتی ہے۔
- اعلی پگھلنے والا نقطہ: پگھلنے والے مقام کے ساتھ 2،870 ° C (5،200 ° F) کے ارد گرد ، یہ اعلی درجہ حرارت کے حالات میں اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔
ٹنگسٹن کاربائڈ کی درخواستیں
ٹنگسٹن کاربائڈ کو مختلف صنعتوں میں اس کی خصوصیات کی وجہ سے استعمال کیا جاتا ہے:
- کاٹنے والے ٹولز: مشقوں ، آریوں اور گھسائی کرنے والی مشینوں میں استعمال ہوتا ہے۔
- کان کنی کا سامان: سخت حالات کو برداشت کرنے والے ٹولز کے لئے ضروری ہے۔
- ایرو اسپیس اجزاء: اس کی طاقت اور گرمی کی مزاحمت کی وجہ سے ٹربائن بلیڈ اور انجن کے پرزوں میں ملازمت۔
- زیورات: اس کے سکریچ مزاحمت اور استحکام کی وجہ سے شادی کے بینڈوں کے لئے زیورات کی صنعت میں تیزی سے مقبول ہے۔
- تیل اور گیس کی صنعت: ڈرل بٹس اور دیگر اجزاء میں استعمال کیا جاتا ہے جن کو انتہائی حالات میں اعلی استحکام کی ضرورت ہوتی ہے۔
کیا ٹنگسٹن کاربائڈ آکسائڈائز کرتا ہے؟
ہاں ، ٹنگسٹن کاربائڈ آکسائڈائز کرسکتے ہیں ، خاص طور پر جب اعلی درجہ حرارت اور آکسیجن کے سامنے آتے ہیں۔ آکسیکرن کے عمل میں ٹنگسٹن کاربائڈ کو ٹنگسٹن آکسائڈ (ڈبلیو او) میں تبدیل کرنا شامل ہے ، جو مواد کی خصوصیات کو نمایاں طور پر متاثر کرسکتا ہے۔
آکسیکرن کا طریقہ کار
1. ابتدائی نمائش: جب ٹنگسٹن کاربائڈ کو آکسیجن کی موجودگی میں بلند درجہ حرارت کا نشانہ بنایا جاتا ہے تو ، آکسیکرن سطح سے شروع ہوتا ہے۔
2. آکسائڈز کی تشکیل: رد عمل ٹنگسٹن آکسائڈس (WO₃) کے ساتھ ساتھ دیگر ضمنی مصنوعات جیسے کوبالٹ آکسائڈ کے ساتھ پیدا کرتا ہے اگر کوبالٹ مصر میں موجود ہو۔
3. سطح کی ہراس: آکسائڈ پرت کی تشکیل کچرا پن اور سختی کے نقصان کا باعث بن سکتی ہے ، بالآخر مادے کی سالمیت سے سمجھوتہ کرنا۔
آکسیکرن کو متاثر کرنے والے عوامل
کئی عوامل ٹنگسٹن کاربائڈ کے آکسیکرن سلوک کو متاثر کرتے ہیں:
درجہ حرارت
اعلی درجہ حرارت آکسیکرن کی شرح کو تیز کرتا ہے۔ مثال کے طور پر ، 600 ° C (1،112 ° F) سے زیادہ درجہ حرارت پر ، اہم آکسیکرن ایک مختصر مدت کے اندر ہوسکتا ہے۔
آکسیجن حراستی
آکسیجن کی سطح میں اضافہ زیادہ تیز آکسیکرن کا باعث بنتا ہے۔ اعلی نمی یا نمی والے ماحول بھی اس عمل کو بڑھا سکتے ہیں۔
مادی ساخت
کوبالٹ یا دیگر دھاتوں کی موجودگی آکسیکرن کے راستوں کو تبدیل کرسکتی ہے۔ کوبالٹ کچھ ٹنگسٹن کاربائڈ فارمولیشنوں میں بائنڈر کے طور پر کام کرتا ہے لیکن جب اعلی درجہ حرارت کے سامنے آنے پر آکسیکرن میں بھی حصہ ڈال سکتا ہے۔
سطح ختم
ٹنگسٹن کاربائڈ اجزاء کی سطح ختم آکسیکرن کے ان کے حساسیت میں ایک کردار ادا کرتی ہے۔ پالش سطحوں کے مقابلے میں کسی نہ کسی طرح کی سطحوں میں آکسیجن کا سامنا کرنا پڑتا ہے ، جس کی وجہ سے آکسیکرن کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے۔
ٹنگسٹن کاربائڈ پر آکسیکرن کے اثرات
ٹنگسٹن کاربائڈ کے آکسیکرن کے کئی نقصان دہ اثرات مرتب ہوسکتے ہیں:
سختی کا نقصان
سطح پر ٹنگسٹن آکسائڈ کی تشکیل مادے کی مجموعی سختی کو کم کرتی ہے۔ اس نقصان سے ایپلی کیشنز میں اس کی کارکردگی کو متاثر ہوتا ہے جس میں اعلی لباس مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے۔
سطح کا انحطاط
آکسیکرن سطح پر ایک ٹوٹنے والی پرت تشکیل دے سکتا ہے جو مواد کو کمزور کرتا ہے۔ یہ انحطاط تناؤ یا تناؤ کے تحت ٹوٹ پھوٹ کا باعث بن سکتا ہے ، خاص طور پر ہائی پریشر کے ماحول میں۔
لمبی لمبی عمر کم
آکسائڈائزڈ اجزاء میں پہننے اور آنسو میں اضافہ ہونے کی وجہ سے کم عمر ہوتی ہے۔ اس کے لئے زیادہ بار بار تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے ، جس کی وجہ سے بحالی کے زیادہ اخراجات ہوتے ہیں۔
معاشی اثرات
آکسیکرن کے معاشی مضمرات اہم ہیں۔ ٹنگسٹن کاربائڈ پر انحصار کرنے والی صنعتوں کو آکسیکرن سے متعلق انحطاط کی وجہ سے ممکنہ ناکامیوں کا حساب دینا چاہئے۔ اس میں ٹائم ٹائم ، مرمت اور تبدیلیوں سے وابستہ اخراجات شامل ہیں۔
آکسیکرن مزاحمت کو بڑھانا
آکسیکرن کے مسائل کو کم کرنے کے لئے ، مختلف حکمت عملیوں کو استعمال کیا جاسکتا ہے:
مواد کا انتخاب
کم سے کم نجاست کے ساتھ اعلی طہارت ٹنگسٹن کاربائڈ کا انتخاب آکسیکرن مزاحمت کو بڑھا سکتا ہے۔ مزید برآں ، اعلی درجہ حرارت پر استحکام کو بہتر بنانے والے ایلوئنگ عناصر کا استعمال فائدہ مند ثابت ہوسکتا ہے۔
ملعمع کاری
حفاظتی ملعمع کاری کا اطلاق ٹنگسٹن کاربائڈ کو آکسیجن کے براہ راست نمائش سے بچا سکتا ہے۔ عام کوٹنگز میں سیرامکس یا دیگر مزاحم مواد شامل ہیں جو آکسیکرن کے خلاف رکاوٹ فراہم کرتے ہیں۔ یہ ملعمع کاری نہ صرف استحکام کو بڑھاتی ہے بلکہ زیورات جیسی درخواستوں میں جمالیاتی اپیل کو بھی بہتر بناتی ہے۔
کنٹرول ماحول
پروسیسنگ یا آپریشن کے دوران غیر فعال ماحول کا استعمال آکسیکرن کی شرحوں کو نمایاں طور پر کم کرسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، نائٹروجن یا ارگون سے مالا مال ماحول ہوا سے کم رد عمل ہے۔
علاج کے بعد کے عمل
علاج کے بعد کے عمل جیسے اینیلنگ یا سطح کی سختی سے مائکرو اسٹرکچرل خصوصیات میں ردوبدل اور مجموعی سختی کو بڑھا کر آکسیکرن کے خلاف مزاحمت کو بہتر بنایا جاسکتا ہے۔
ٹنگسٹن کاربائڈ کی ری سائیکلنگ
ری سائیکلنگ کے عمل میں اکثر سکریپ مواد سے ٹنگسٹن کا دوبارہ دعوی کرنے کے لئے آکسیکرن کے طریقے شامل ہوتے ہیں۔ عام اقدامات میں شامل ہیں:
1. آکسیکرن: سکریپ ٹنگسٹن کاربائڈ آکسائڈائزنگ ماحول میں گرم کیا جاتا ہے تاکہ اسے آکسائڈ میں تبدیل کیا جاسکے۔
2. پیسنا: آکسائڈائزڈ مواد کو ٹھیک پاؤڈر میں پلورائز کیا جاتا ہے۔
3. کمی: اس کے بعد آکسائڈز کو خالص ٹنگسٹن کی بازیابی کے لئے کم کرنے والے ایجنٹوں کے ساتھ علاج کیا جاتا ہے۔
یہ عمل نہ صرف قیمتی مواد کو ری سائیکل کرتا ہے بلکہ فضلہ کو بھی کم کرتا ہے۔ ٹنگسٹن کاربائڈ کی ری سائیکلنگ ان صنعتوں میں استحکام کے لئے ضروری ہے جو اس مواد پر بہت زیادہ انحصار کرتے ہیں۔
ٹنگسٹن کاربائڈ ریسرچ میں مستقبل کے رجحانات
ٹنگسٹن کاربائڈ کی خصوصیات کو بہتر بنانے کی تحقیق تیار ہوتی جارہی ہے۔ کچھ امید افزا علاقوں میں شامل ہیں:
اعلی درجے کی کوٹنگز
میکانکی خصوصیات کو برقرار رکھنے کے دوران آکسیکرن کے خلاف اعلی تحفظ پیش کرنے والے نانو اسٹرکچرڈ کوٹنگز کی ترقی جاری ہے۔
مصر کی ترقی
ٹائٹینیم یا کرومیم جیسے عناصر کو شامل کرنے والے نئے مرکب بنانا سختی سے سمجھوتہ کیے بغیر پہننے اور آکسیکرن دونوں کے خلاف مزاحمت کو بڑھا سکتا ہے۔
اضافی مینوفیکچرنگ
اضافی مینوفیکچرنگ کی تکنیک پیداوار کے دوران مادی خصوصیات پر عین مطابق کنٹرول کی اجازت دیتی ہے ، جس کی وجہ سے ممکنہ طور پر مزید لچکدار ٹنگسٹن کاربائڈ اجزاء پیدا ہوتے ہیں جو روایتی طریقوں سے بہتر آکسیکرن کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں۔
نتیجہ
آخر میں ، جبکہ ٹنگسٹن کاربائڈ اپنی سختی اور استحکام کے لئے مشہور ہے ، لیکن یہ کچھ شرائط کے تحت آکسیکرن سے محفوظ نہیں ہے۔ اس عمل کے پیچھے میکانزم کو سمجھنے سے مینوفیکچررز اور انجینئرز کو حکمت عملیوں کو نافذ کرنے کی اجازت ملتی ہے جو مختلف ایپلی کیشنز میں اس کی کارکردگی اور لمبی عمر کو بڑھاتی ہیں۔ مناسب مواد کا انتخاب ، حفاظتی ملعمع کاری کا اطلاق ، استعمال کے دوران ماحولیاتی عوامل کو کنٹرول کرنا ، اور جاری تحقیقی پیشرفتوں کے قریب رہنے سے ، آکسیکرن کے منفی اثرات کو کم کیا جاسکتا ہے۔
سوالات
1. ٹنگسٹن کاربائڈ کو آکسائڈائز کرنے کی کیا وجہ ہے؟
جب اعلی درجہ حرارت اور آکسیجن کے سامنے آنے پر ٹنگسٹن کاربائڈ آکسائڈائز ہوجاتا ہے ، جس کی وجہ سے اس کی سطح پر ٹنگسٹن آکسائڈس تشکیل پاتے ہیں۔
2. آکسیکرن ٹنگسٹن کاربائڈ کی خصوصیات کو کس طرح متاثر کرتا ہے؟
آکسیکرن سختی ، سطح کی کمی ، لمبی عمر میں کمی ، اور بحالی اور تبدیلیوں سے وابستہ معاشی اخراجات میں اضافہ کا باعث بنتا ہے۔
3. کیا آکسیکرن کو روکا جاسکتا ہے؟
ہاں ، پروسیسنگ کے دوران محتاط مادی انتخاب ، حفاظتی ملعمع کاری ، کنٹرول ماحولیات ، اور علاج معالجے کے بعد کے عمل کے ذریعے آکسیکرن کو کم کیا جاسکتا ہے۔
4. کیا ری سائیکلنگ ٹنگسٹن کاربائڈ نئے مواد سے کم موثر ہے؟
ری سائیکلنگ ٹنگسٹن کاربائڈ نئے مواد کی طرح موثر ثابت ہوسکتی ہے اگر صحیح طریقے سے کارروائی کی جائے۔ تاہم ، اگر ری سائیکلنگ کے دوران مناسب طریقے سے نہیں ہٹایا گیا تو نجاست کارکردگی کو متاثر کرسکتی ہے۔
5. کون سی صنعتیں ٹنگسٹن کاربائڈ پر انحصار کرتی ہیں؟
ایرو اسپیس ، کان کنی ، مینوفیکچرنگ ، تعمیر ، زیورات بنانے ، اور تیل اور گیس جیسی صنعتیں اس کی غیر معمولی خصوصیات کی وجہ سے ٹولز اور اجزاء کے لئے ٹنگسٹن کاربائڈ پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہیں۔
حوالہ جات:
[1] https://www.carbide-part.com/blog/oxidation-recycling-tungsten-carbide/
[2] https://www.retopz.com/undonseding-the-oxidation-sistance- of-tungsten-carbide- an-explanatory-oview/
[3] https://patents.google.com/patent/ep2521799a1/en
[4] https://www.ijert.org/research/oxidation-kinetics-of-tungsten-carbide-20cobalt-composite-using-non-isothermal-thermal-analysis-IJERTV7IS110065.pdf
[5] https://www.carbide-products.com/blog/oxidation-recycling-tungsten-carbide/
[6] https://www.mdpi.com/2571-6131/7/1/11
[7] https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ja01622a023
[8] https://en.wikedia.org/wiki/tungsten_carbide
