سپر ہارڈ میٹریل

سپر سخت مواد کیا ہے؟

سپر ہارڈ میٹریل ایک ایسا مواد ہوتا ہے جس کی سختی کی قیمت 40 گیگاپاسکلز (GPa) سے زیادہ ہوتی ہے جب اسے Vickers سختی ٹیسٹ کے ذریعے ناپا جاتا ہے۔ یہ اعلی الیکٹران کثافت اور اعلی بانڈ ہم آہنگی کے ساتھ عملی طور پر ناقابل تسخیر ٹھوس ہیں۔ ان کی منفرد خصوصیات کے نتیجے میں، یہ مواد بہت سے صنعتی علاقوں میں بہت دلچسپی کا حامل ہے، لیکن ان تک محدود نہیں، کھرچنے والے، پالش کرنے اور کاٹنے کے اوزار، ڈسک بریک، اور لباس مزاحم اور حفاظتی کوٹنگز۔

نئے سپر ہارڈ مواد کو تلاش کرنے کا طریقہ

پہلے نقطہ نظر میں، محققین بوران، کاربن، نائٹروجن اور آکسیجن جیسے ہلکے عناصر کو ملا کر ہیرے کے مختصر، دشاتمک کاربن بانڈز کی تقلید کرتے ہیں۔

دوسرے نقطہ نظر میں ان ہلکے عناصر (B, C, N, اور O) کو شامل کیا گیا ہے، لیکن اس میں اعلی توازن فراہم کرنے کے لیے ہائی ویلنس الیکٹران کثافت والی ٹرانزیشن میٹلز بھی متعارف کرائی گئی ہیں۔ اس طرح، اعلی بلک ماڈیولی لیکن کم سختی والی دھاتیں سپر ہارڈ مواد پیدا کرنے کے لیے چھوٹے ہم آہنگی پیدا کرنے والے ایٹموں کے ساتھ مربوط ہوتی ہیں۔ ٹنگسٹن کاربائیڈ اس نقطہ نظر کا صنعتی طور پر متعلقہ مظہر ہے، حالانکہ اسے انتہائی سخت نہیں سمجھا جاتا ہے۔ متبادل طور پر، منتقلی دھاتوں کے ساتھ مل کر بورڈز انتہائی سخت تحقیق کا ایک بھرپور علاقہ بن گئے ہیں اور اس طرح کی دریافتوں کا باعث بنے ہیں۔ReB2،OsB2، اورWB4.

سپر ہارڈ مواد کی درجہ بندی

سپر ہارڈ مواد کو عام طور پر دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: اندرونی مرکبات اور خارجی مرکبات۔ اندرونی گروپ میں ہیرا، کیوبک بوران نائٹرائڈ (c-BN)، کاربن نائٹرائڈز، اور ٹرنری مرکبات جیسے B-N-C شامل ہیں، جن میں پیدائشی سختی ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، خارجی مواد وہ ہوتے ہیں جن میں انتہائی سختی اور دیگر مکینیکل خصوصیات ہوتی ہیں جن کا تعین ساخت کے بجائے ان کے مائیکرو اسٹرکچر سے ہوتا ہے۔ خارجی سپر ہارڈ مواد کی ایک مثال ایک نانو کرسٹل لائن ہیرا ہے جسے مجموعی ڈائمنڈ نینوروڈز کے نام سے جانا جاتا ہے۔

ڈائمنڈ اب تک کا سب سے مشکل معلوم مواد ہے، جس کی ویکرز سختی 70-150 GPa کی حد میں ہے۔ ڈائمنڈ اعلی تھرمل چالکتا اور برقی طور پر موصلیت کی خصوصیات دونوں کو ظاہر کرتا ہے، اور اس مواد کے لیے عملی ایپلی کیشنز تلاش کرنے پر بہت زیادہ توجہ دی گئی ہے۔ انفرادی قدرتی ہیروں یا کاربونڈو کی خصوصیات صنعتی مقاصد کے لیے بہت زیادہ مختلف ہوتی ہیں، اور اسی لیے مصنوعی ہیرے تحقیق کا ایک اہم مرکز بن گئے۔

مصنوعی ہیرا

1953 میں سویڈن میں اور 1954 میں امریکہ میں ہیروں کی ہائی پریشر ترکیب نئے آلات اور تکنیکوں کی ترقی سے ممکن ہوئی، مصنوعی سپر ہارڈ مواد کی ترکیب میں ایک سنگ میل بن گئی۔ اس ترکیب نے صنعتی مقاصد کے لیے ہائی پریشر ایپلی کیشنز کی صلاحیت کو واضح طور پر ظاہر کیا اور میدان میں بڑھتی ہوئی دلچسپی کو متحرک کیا۔

PDC کٹر ایک قسم کا انتہائی سخت مواد ہے جو پولی کرسٹل لائن ہیرے کو ٹنگسٹن کاربائیڈ سبسٹریٹ کے ساتھ کمپیکٹ کرتا ہے۔ پی ڈی سی کٹر کے لیے ڈائمنڈ کلیدی خام مال ہے۔ چونکہ قدرتی ہیروں کی تشکیل مشکل ہوتی ہے اور اس میں زیادہ وقت لگتا ہے، یہ بہت مہنگے ہیں، اور صنعتی استعمال کے لیے مہنگے ہیں، اس معاملے میں، مصنوعی ہیرے نے صنعت میں بہت بڑا کردار ادا کیا ہے۔

اگر آپ ٹنگسٹن کاربائیڈ مصنوعات میں دلچسپی رکھتے ہیں اور مزید معلومات اور تفصیلات چاہتے ہیں، تو آپ ہم سے فون یا میل کے ذریعے بائیں طرف رابطہ کر سکتے ہیں، یا صفحہ کے نیچے ہمیں میل بھیج سکتے ہیں۔