टाइटेनियम क्या है?
टाइटेनियम क्या है?
टाइटेनियम एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक Ti और परमाणु क्रमांक 22 है। यह एक मजबूत, हल्की और संक्षारण प्रतिरोधी धातु है जिसका उपयोग आमतौर पर विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। टाइटेनियम अपने उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात के लिए जाना जाता है, जो इसे एयरोस्पेस, सैन्य, चिकित्सा और खेल उपकरण जैसे उद्योगों के लिए आदर्श बनाता है। यह बायोकम्पैटिबल भी है, जिसका अर्थ है कि यह मानव शरीर द्वारा अच्छी तरह से सहन किया जाता है और इसका उपयोग अक्सर चिकित्सा प्रत्यारोपण और सर्जिकल उपकरणों में किया जाता है। इसके अतिरिक्त, चुनौतीपूर्ण वातावरण में भी टाइटेनियम में संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध है, जो इसे समुद्री और रासायनिक प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प बनाता है।
टाइटेनियम किससे बना है?
टाइटेनियम का उत्पादन क्रोल प्रक्रिया नामक प्रक्रिया के माध्यम से किया जाता है, जो अपने अयस्कों से टाइटेनियम निकालने की सबसे आम विधि है। यहां क्रोल प्रक्रिया का उपयोग करके टाइटेनियम के उत्पादन में शामिल चरणों का अवलोकन दिया गया है:
अयस्क निष्कर्षण: टाइटेनियम युक्त खनिज जैसे इल्मेनाइट, रूटाइल और टाइटेनाइट को पृथ्वी की पपड़ी से खनन किया जाता है।
टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड (TiCl4) में रूपांतरण: टाइटेनियम युक्त खनिजों को टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) बनाने के लिए संसाधित किया जाता है। फिर TiO2 को क्लोरीन और कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करके टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड का उत्पादन किया जाता है।
टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड (TiCl4) की कमी: टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड को उच्च तापमान पर एक सीलबंद रिएक्टर में पिघले हुए मैग्नीशियम या सोडियम के साथ प्रतिक्रिया करके टाइटेनियम धातु और मैग्नीशियम या सोडियम क्लोराइड का उत्पादन किया जाता है।
अशुद्धियों को हटाना: परिणामी टाइटेनियम स्पंज में अशुद्धियाँ हो सकती हैं जिन्हें हटाने की आवश्यकता है। फिर शुद्ध टाइटेनियम सिल्लियां बनाने के लिए स्पंज को विभिन्न तरीकों जैसे वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग या इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने के माध्यम से आगे संसाधित किया जाता है।
निर्माण: शुद्ध टाइटेनियम सिल्लियों को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए टाइटेनियम उत्पादों का उत्पादन करने के लिए कास्टिंग, फोर्जिंग या मशीनिंग जैसे विभिन्न तरीकों के माध्यम से संसाधित किया जा सकता है।
टाइटेनियम के लाभ:
उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात: टाइटेनियम अपने वजन के लिए असाधारण रूप से मजबूत है, जो इसे उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहां ताकत और हल्के गुण आवश्यक हैं।
संक्षारण प्रतिरोध: टाइटेनियम संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, यहां तक कि समुद्री जल और रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्रों जैसे कठोर वातावरण में भी।
जैव अनुकूलता: टाइटेनियम जैव अनुकूल और गैर विषैला है, जो इसे चिकित्सा प्रत्यारोपण और शल्य चिकित्सा उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाता है।
उच्च तापमान प्रतिरोध: टाइटेनियम अपनी ताकत खोए बिना उच्च तापमान का सामना कर सकता है, जो इसे एयरोस्पेस और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।
कम थर्मल विस्तार: टाइटेनियम में थर्मल विस्तार का कम गुणांक होता है, जो इसे विस्तृत तापमान सीमा पर आयामी रूप से स्थिर बनाता है।
टाइटेनियम के नुकसान:
लागत: टाइटेनियम कई अन्य धातुओं की तुलना में अधिक महंगा है, मुख्य रूप से इसके निष्कर्षण और प्रसंस्करण विधियों के कारण।
मशीनिंग में कठिनाई: टाइटेनियम अपनी खराब मशीनेबिलिटी के लिए जाना जाता है, जिसे काटने और आकार देने के लिए विशेष उपकरण और तकनीकों की आवश्यकता होती है।
संदूषण के प्रति संवेदनशीलता: टाइटेनियम प्रसंस्करण के दौरान संदूषण के प्रति संवेदनशील है, जो इसके गुणों और प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।
लोच का निचला मापांक: स्टील की तुलना में टाइटेनियम में लोच का मापांक कम होता है, जो कुछ उच्च-तनाव स्थितियों में इसके अनुप्रयोगों को सीमित कर सकता है।
उच्च तापमान पर प्रतिक्रियाशीलता: टाइटेनियम उच्च तापमान पर कुछ सामग्रियों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, जिससे विशिष्ट अनुप्रयोगों में सावधानियों की आवश्यकता होती है।
