ٹنگسٹن کاربائڈ کہاں سے آتا ہے؟

مواد کا مینو

● ٹنگسٹن کی ابتدا

>> تاریخی سیاق و سباق

● ٹنگسٹن کاربائڈ کا کیمیائی ڈھانچہ

>> سالماتی خصوصیات

● ٹنگسٹن کاربائڈ کے پیداواری عمل

>> ٹنگسٹن ایسک کی کان کنی اور تیاری

>> ٹنگسٹن آکسائڈ کی کمی

>> carbuization

>> sintering

>> کوالٹی کنٹرول اور ختم کرنا

● ٹنگسٹن کاربائڈ کی خصوصیات

>> دوسرے مواد کے ساتھ موازنہ

● ٹنگسٹن کاربائڈ کی درخواستیں

>> کاٹنے والے ٹولز

>> زیورات

>> صنعتی مشینری

>> فوجی درخواستیں

● ماحولیاتی تحفظات

>> کان کنی کا اثر

>> ری سائیکلنگ کی صلاحیت

● نتیجہ

● سوالات

>> 1. ٹنگسٹن کاربائڈ کس کے لئے استعمال ہوتا ہے؟

>> 2. ٹنگسٹن کاربائڈ کیسے بنایا جاتا ہے؟

>> 3. ٹنگسٹن کہاں سے آتا ہے؟

>> 4. ٹنگسٹن کاربائڈ کی خصوصیات کیا ہیں؟

>> 5. ٹنگسٹن کاربائڈ زیورات کے لئے کیوں مقبول ہے؟

● حوالہ جات:

ٹنگسٹن کاربائڈ اس کی غیر معمولی سختی اور استحکام کے لئے مشہور ہے۔ ٹنگسٹن اور کاربن کے برابر حصوں سے تیار کردہ ایک مرکب یہ مواد مختلف ایپلی کیشنز میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے ، بشمول صنعتی مشینری ، کاٹنے والے ٹولز ، زیورات ، اور یہاں تک کہ کوچ چھیدنے والا گولہ بارود۔ جدید ٹکنالوجی اور صنعت میں اس کی اہمیت کی تعریف کرنے کے لئے ٹنگسٹن کاربائڈ کی ابتداء اور پیداوار کے عمل کو سمجھنا ضروری ہے۔

ٹنگسٹن کی ابتدا

ٹنگسٹن کو 1783 میں سویڈش کیمسٹ کارل ولہیلم شیل نے ٹنگسٹن آکسائڈ کی شکل میں دریافت کیا تھا۔ نام 'ٹنگسٹن ' سویڈش الفاظ 'ٹنگ اسٹین ، ' جس کا مطلب ہے 'بھاری پتھر ہے۔ ting' ٹنگسٹن ایک قدرتی طور پر پائے جانے والا عنصر ہے جیسے معدنیات میں وولفرمائٹ اور اسکیلائٹ جیسے معدنیات میں پایا جاتا ہے۔ یہ معدنیات بنیادی طور پر چین ، کینیڈا اور پرتگال جیسے ممالک میں کان کنی کی جاتی ہیں ، جہاں بڑے ذخائر موجود ہیں۔

تاریخی سیاق و سباق

ٹنگسٹن کی کان کنی کی تاریخ 18 ویں صدی کے آخر میں ہے ، لیکن دوسری جنگ عظیم کے دوران فوجی درخواستوں میں اس کے استعمال کی وجہ سے اس کو نمایاں اہمیت ملی ہے۔ ٹنگسٹن کی اسٹریٹجک اہمیت کے نتیجے میں کان کنی کی کوششوں اور نکالنے کے طریقوں میں تکنیکی ترقی میں اضافہ ہوا۔

ٹنگسٹن کاربائڈ کا کیمیائی ڈھانچہ

ٹنگسٹن کاربائڈ (ڈبلیو سی) تشکیل پاتا ہے جب ٹنگسٹن میٹل اعلی درجہ حرارت پر کاربن کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے ، عام طور پر 1400 ° C اور 2000 ° C کے درمیان۔ یہ رد عمل ایک عمدہ بھوری رنگ کا پاؤڈر تشکیل دیتا ہے جس پر مزید مختلف شکلوں میں عمل کیا جاسکتا ہے۔ ٹنگسٹن کاربائڈ کا کیمیائی فارمولا کاربن ایٹموں سے ٹنگسٹن کا 1: 1 تناسب کی نشاندہی کرتا ہے ، جو اس کی منفرد خصوصیات میں معاون ہے۔

سالماتی خصوصیات

ٹنگسٹن کاربائڈ کا سالماتی ڈھانچہ ایک کرسٹل جالی پر مشتمل ہے جو اس کی سختی فراہم کرتا ہے۔ ٹنگسٹن اور کاربن ایٹموں کے مابین مضبوط ہم آہنگی بانڈ اس کی غیر معمولی طاقت اور اخترتی کے خلاف مزاحمت میں معاون ہیں۔

ٹنگسٹن کاربائڈ کے پیداواری عمل

ٹنگسٹن کاربائڈ کی تیاری میں کئی اہم اقدامات شامل ہیں:

ٹنگسٹن ایسک کی کان کنی اور تیاری

ٹنگسٹن کاربائڈ تیار کرنے کا پہلا قدم اس کے ایسک سے ٹنگسٹن کا نکالنا ہے۔ ایسک کو کچل دیا جاتا ہے اور ٹنگسٹن آکسائڈ (WO₃) تیار کرنے کے لئے کیمیکلوں سے علاج کیا جاتا ہے۔ اس عمل میں کئی مراحل شامل ہیں:

- کرشنگ: ایسک کو چھوٹے چھوٹے ٹکڑوں میں کچل دیا جاتا ہے۔

- کیمیائی علاج: کچلنے والے ایسک سے ٹنگسٹن آکسائڈ نکالنے کے لئے کیمیکل استعمال کیے جاتے ہیں۔

- کیلکیشن: ٹنگسٹن آکسائڈ نجات کو دور کرنے کے لئے گرم کیا جاتا ہے۔

ٹنگسٹن آکسائڈ کی کمی

ایک بار جب ٹنگسٹن آکسائڈ حاصل ہوجائے تو ، اس میں ٹنگسٹن میٹل تیار کرنے کے لئے کمی کا عمل ہوتا ہے۔ اس میں ہائیڈروجن یا کاربن کی موجودگی میں آکسائڈ کو گرم کرنا شامل ہے ، جو آکسیجن کو ہٹاتا ہے اور خالص ٹنگسٹن کے پیچھے چھوڑ دیتا ہے۔

WO ₃+3H ₂→ W +3H ₂O.

carbuization

اگلا مرحلہ کاربرائزیشن ہے ، جہاں خالص ٹنگسٹن دھات کو اعلی درجہ حرارت پر کاربن کے ساتھ ملا دیا جاتا ہے:

- اختلاط: ٹنگسٹن پاؤڈر کاربن بلیک یا گریفائٹ کے ساتھ ملا ہوا ہے۔

- ہیٹنگ: مرکب کو 1400 ° C سے لے کر 2000 ° C تک درجہ حرارت پر بھٹی میں گرم کیا جاتا ہے۔

- رد عمل: ایک کیمیائی رد عمل ہوتا ہے جو ٹنگسٹن کو کاربن کے ساتھ جوڑتا ہے تاکہ ٹنگسٹن کاربائڈ تشکیل پائے۔

W+C → WC

sintering

کاربرائزیشن کے بعد ، ٹنگسٹن کاربائڈ پاؤڈر سائنٹرنگ سے گزرتا ہے:

- دبانے: پاؤڈر کو مطلوبہ شکلوں میں دبایا جاتا ہے۔

- حرارتی: دبے ہوئے شکلیں ایک بھٹی میں 1500 ° C پر گرم ہوجاتی ہیں تاکہ ذرات کو ایک ساتھ ملائیں ، جس سے ایک گھنے مواد پیدا ہوتا ہے۔

کوالٹی کنٹرول اور ختم کرنا

ایک بار جب سنسٹریشن ہو گیا تو ، ٹنگسٹن کاربائڈ مصنوعات کوالٹی کنٹرول چیک سے گزرتی ہیں تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ وہ صنعت کے معیارات کو پورا کرتے ہیں۔ اس میں سختی ، کثافت اور ساختی سالمیت کی جانچ شامل ہوسکتی ہے۔ معیار کی جانچ پڑتال کرنے کے بعد ، مصنوعات کو ان کی درخواستوں کے ل required مطلوبہ مخصوص تکمیل کے حصول کے لئے گراؤنڈ یا پالش کیا جاسکتا ہے۔

ٹنگسٹن کاربائڈ کی خصوصیات

ٹنگسٹن کاربائڈ کے پاس کئی قابل ذکر خصوصیات ہیں:

- سختی : یہ MOHS پیمانے پر 8 سے 9 کے درمیان ہے ، جس سے یہ دستیاب مشکل ترین مواد میں سے ایک ہے۔

- کثافت: یہ اسٹیل سے تقریبا دوگنا گھنے ہے۔

- مزاحمت پہنیں: پہننے کے لئے اس کی مزاحمت اسے ٹولز اور صنعتی ایپلی کیشنز کو کاٹنے کے ل ideal مثالی بناتی ہے۔

- سنکنرن مزاحمت: ٹنگسٹن کاربائڈ سنکنرن کے خلاف عمدہ مزاحمت کی نمائش کرتا ہے ، جو مختلف ماحول میں اس کی عمر بڑھاتا ہے۔

دوسرے مواد کے ساتھ موازنہ

جب دوسرے سخت مواد جیسے سیرامکس یا اسٹیل مرکب سے موازنہ کیا جاتا ہے تو ، ٹنگسٹن کاربائڈ سختی کے ساتھ مل کر اس کی اعلی سختی کی وجہ سے کھڑا ہوتا ہے۔ اگرچہ سیرامکس ٹنگسٹن کاربائڈ سے کہیں زیادہ مشکل ہوسکتے ہیں ، لیکن وہ بھی زیادہ آسانی سے ٹوٹنے والے ہیں۔ اس طرح ، وہ تناؤ کے تحت فریکچر کرسکتے ہیں۔

ٹنگسٹن کاربائڈ کی درخواستیں

ٹنگسٹن کاربائڈ کی انوکھی خصوصیات اسے مختلف ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں بناتی ہیں:

کاٹنے والے ٹولز

ٹنگسٹن کاربائڈ کے سب سے اہم استعمال میں سے ایک یہ ہے کہ ٹولز جیسے مشقیں ، دیکھا بلیڈ ، اور گھسائی کرنے والے کٹر۔ اس کی سختی ان ٹولز کو دوسرے مواد سے بنے ان سے زیادہ تیز کناروں کو برقرار رکھنے کی اجازت دیتی ہے۔

زیورات

ٹنگسٹن کاربائڈ زیورات بنانے میں خاص طور پر شادی کے بینڈوں اور فیشن کی انگوٹھیوں کے لئے اس کی سکریچ مزاحم نوعیت اور جدید ظاہری شکل کی وجہ سے تیزی سے مقبول ہوچکا ہے۔

صنعتی مشینری

صنعتی ترتیبات میں ، ٹنگسٹن کاربائڈ کو مختلف اجزاء کے لئے استعمال کیا جاتا ہے جن میں اعلی لباس مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے بیرنگ ، والوز اور نوزلز۔

فوجی درخواستیں

اس کی کثافت اور سختی کی وجہ سے ، ٹنگسٹن کاربائڈ فوجی ایپلی کیشنز میں ملازم ہے جیسے آرمر چھیدنے والے گولہ بارود اور حفاظتی گیئر۔

ماحولیاتی تحفظات

جیسا کہ بہت سارے صنعتی عملوں کی طرح ، ٹنگسٹن کاربائڈ کی کان کنی اور پیداوار میں ماحولیاتی مضمرات ہیں:

کان کنی کا اثر

کان کنی کی کارروائیوں سے رہائش گاہ کی تباہی اور آلودگی پیدا ہوسکتی ہے اگر ذمہ داری کے ساتھ انتظام نہ کیا جائے۔ مزید پائیدار طریقوں کو اپنانے کے لئے صنعت کے اندر کوششیں کی جارہی ہیں۔

ری سائیکلنگ کی صلاحیت

ٹنگسٹن کاربائڈ میں ری سائیکلنگ کی عمدہ صلاحیت موجود ہے۔ ٹنگسٹن اور کوبالٹ (اگر موجود ہو) دونوں کو بازیافت کرنے والے خصوصی عملوں کے ذریعہ استعمال کے قابل خام مال میں دوبارہ آؤٹ ٹولز کو دوبارہ استعمال کیا جاسکتا ہے۔

نتیجہ

آخر میں ، ٹنگسٹن کاربائڈ کا آغاز ٹنگسٹن ایسک کی کان کنی سے ہوتا ہے جس کے بعد کیمیائی عمل کی ایک سیریز ہوتی ہے جو اسے اس ناقابل یقین حد تک پائیدار مواد میں تبدیل کرتی ہے۔ اس کا سختی ، کثافت ، لباس مزاحمت ، اور استرتا کا انوکھا امتزاج اسے متعدد صنعتوں میں انمول بناتا ہے۔ جیسے جیسے ٹکنالوجی کی ترقی اور صنعتیں تیار ہوتی ہیں ، ٹنگسٹن کاربائڈ جیسے اعلی کارکردگی والے مواد کی طلب میں اضافہ ہوتا رہے گا۔

سوالات

1. ٹنگسٹن کاربائڈ کس کے لئے استعمال ہوتا ہے؟

ٹنگسٹن کاربائڈ بنیادی طور پر ٹولز ، صنعتی مشینری کے اجزاء ، زیورات (خاص طور پر انگوٹھی) ، اور اس کی سختی اور استحکام کی وجہ سے فوجی ایپلی کیشنز کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

2. ٹنگسٹن کاربائڈ کیسے بنایا جاتا ہے؟

ٹنگسٹن کاربائڈ اعلی درجہ حرارت (1400 ° C سے 2000 ° C) پر کاربن کے ساتھ ٹنگسٹن دھات کو گرم کرکے بنایا جاتا ہے ، اس کے بعد ٹھوس مواد تشکیل دینے کے لئے sintering ہوتا ہے۔

3. ٹنگسٹن کہاں سے آتا ہے؟

ٹنگسٹن معدنیات سے تعلق رکھتے ہیں جیسے وولفرمائٹ اور اسکیلائٹ ، بنیادی طور پر چین ، کینیڈا اور پرتگال جیسے ممالک میں کان کنی ہوتی ہے۔

4. ٹنگسٹن کاربائڈ کی خصوصیات کیا ہیں؟

ٹنگسٹن کاربائڈ اپنی غیر معمولی سختی (MOHS پیمانے پر 8-9) ، اعلی کثافت (اسٹیل سے دوگنا) ، عمدہ لباس مزاحمت ، اور سنکنرن مزاحمت کے لئے جانا جاتا ہے۔

5. ٹنگسٹن کاربائڈ زیورات کے لئے کیوں مقبول ہے؟

ٹنگسٹن کاربائڈ زیورات کے لئے مشہور ہے کیونکہ یہ سونے یا چاندی جیسے روایتی دھاتوں کے مقابلے میں انتہائی پائیدار اور سکریچ مزاحم ہے۔

حوالہ جات:

[1] https://heegermatorys.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made- html

[2] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide

[3] https://en.wikedia.org/wiki/tungsten_carbide

[4] https://edu.rsc.org/magnificant-molecules/tungsten-carbide/3008556.article

[5] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-tungsten-carbide-tating-tools/

[6] https://scienceinfo.com/tungsten-carbide-properties-applications/

[7] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03chapter3.pdf?sequence=4

[8] https://konecarbide.com/ what-is-tungsten-carbide/

[9] https://www.youtube.com/watch؟v=WQWC5-mg4b4