ٹائٹینیم کس قسم کی دھات ہے؟

ٹائٹینیم متواتر جدول پر ایک منتقلی دھاتی عنصر ہے، جوہری نمبر 22 اور علامت Ti کے ساتھ۔ اسے ریفریکٹری میٹل کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے، یعنی اس کا پگھلنے کا نقطہ زیادہ ہے اور یہ گرمی اور پہننے کے لیے مزاحم ہے۔ٹائٹینیماس میں طاقت، کم کثافت اور سنکنرن مزاحمت کا انوکھا امتزاج ہے جو اسے ایک اہم ساختی دھات بناتا ہے۔

متواتر جدول پر، ٹائٹینیم کا تعلق گروپ 4 کے ساتھ دیگر ٹرانزیشن میٹلز بشمول زرکونیم، ہافنیم اور رینیم سے ہے۔ اس میں قدرتی طور پر پائے جانے والے چار آاسوٹوپس ہیں۔ الیکٹرانک کنفیگریشن ہے [Ar] 4s2 3d2۔ ٹائٹینیم کا ایٹم رداس 176 پی ایم، جوہری وزن 47.9 جی/مول اور کثافت 4.5 جی/سینٹی میٹر ہے۔

کیا ٹائٹینیم ایک دھاتی دھات ہے؟

جی ہاں، ٹائٹینیم حتمی دھاتی خصوصیات کے ساتھ ایک چمکدار منتقلی دھات ہے:

یہ دیگر دھاتی عناصر کی طرح حرارت اور بجلی کا بہترین موصل ہے۔ برقی چالکتا تقریباً 2 فیصد IACS (انٹرنیشنل اینیلڈ کاپر اسٹینڈرڈ) ہے۔

پالش کرنے پر اس کی ایک عام چاندی بھوری رنگ کی دھاتی شکل ہوتی ہے، حالانکہ سطح کے آکسیکرن کے لحاظ سے گہرا بھوری رنگ سے سیاہ ہو سکتا ہے۔

ٹائٹینیم ناقص اور نرم ہے، جس سے اسے جعلی، رولڈ، تار میں کھینچنے اور مختلف شکلوں میں مشین بنانے کی اجازت دیتا ہے۔

ویلڈنگ یا بریزڈ ہونے پر یہ دوسری دھاتوں کے ساتھ اچھی طرح چپکتا ہے۔ شامل ہونے سے پہلے آکسائیڈ پرت کو ہٹانے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

ٹائٹینیم مرکب ٹھنڈے اخترتی پروسیسنگ کے دوران نمایاں طور پر کام کرتے ہیں جیسے شیٹ میٹل کی تشکیل، دوسرے دھاتی مواد کی طرح۔

پاؤڈر کی شکل میں،ٹائٹینیم دھاتپاؤڈر میٹالرجی تکنیکوں جیسے گرم آئسوسٹیٹک دبانے کے دوران sinterability کی نمائش کرتا ہے۔

لہذا ٹائٹینیم ایک حقیقی دھاتی عنصر کی تمام خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے، اگرچہ دوسری منتقلی دھاتوں کے مقابلے میں کچھ منفرد صفات کے ساتھ۔ یہ رد عمل والی دھاتوں اور عظیم دھاتوں کے درمیان متواتر جدول پر ایک اہم مقام رکھتا ہے۔

کیا ٹائٹینیم سخت یا نرم دھات ہے؟

Mohs سختی کے پیمانے پر، تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم کا سکور 6 کے قریب ہے، جو اسے سخت دھات کے طور پر اہل بناتا ہے۔ مرکب شکلوں میں، ٹائٹینیم وِکرز پیمانے پر 400 HV سے زیادہ کی سختی تک پہنچ سکتا ہے، جو اسٹیل جیسی بھاری دھاتوں کی سختی کی سطح تک پہنچ سکتا ہے۔

ٹائٹینیم کی سختی کے بارے میں کچھ اہم حقائق:

ٹائٹینیم کی ہیکساگونل کلوز پیکڈ کرسٹل ڈھانچہ ہلکی وزن والی دھات کے لیے نسبتاً زیادہ سختی میں معاون ہے۔

ایلومینیم، وینیڈیم اور مولیبڈینم جیسے مرکب ملاوٹ ٹھوس محلول اور ورن کو مضبوط بنانے کے ذریعے سختی میں مزید اضافہ کرتی ہے۔

ٹھنڈے کام کے دوران کام کے سخت ہونے والے اثرات ٹائٹینیم مصنوعات کی سطح کے قریب سختی کی بڑھتی ہوئی بڑھتی ہے۔

ہیٹ ٹریٹمنٹ پروسیس جیسے عمر بڑھنے کا استعمال فیز ٹرانسفارمیشنز کی ہیرا پھیری کے ذریعے ٹائٹینیم مرکب کو منتخب طور پر سخت کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔

اوسطاً، ٹائٹینیم کے مرکب ایلومینیم کے مرکب سے تقریباً دوگنا سخت ہوتے ہیں لیکن اسٹیل جیسے لوہے پر مبنی مرکب دھاتوں سے قدرے نرم ہوتے ہیں۔

لہٰذا سختی کی درجہ بندی کے اوپری سرے پر نہ ہونے کے باوجود، ٹائٹینیم کے پاس ساختی انجینئرنگ ایپلی کیشنز کے لیے کافی سختی ہے جب کہ وہ اب بھی اچھی لچک اور سختی کو برقرار رکھتا ہے - ایک مطلوبہ امتزاج۔

ٹائٹینیم دھات کس چیز سے بنی ہے؟

ٹائٹینیم دھات صرف ٹائٹینیم ایٹموں پر مشتمل ہے۔ اس کا جوہری وزن 47.9 amu اور جوہری نمبر 22 ہے۔ ٹائٹینیم دھات کی ساخت کے بارے میں کچھ اہم حقائق:

اپنی خالص شکل میں، تجارتی ٹائٹینیم میں وزن کے لحاظ سے 995-99.9 فیصد ٹائٹینیم ایٹم ہوتے ہیں۔ آکسیجن، نائٹروجن، کاربن اور آئرن باقی ماندہ حصہ بناتے ہیں۔

الائے گریڈ میں دیگر عناصر ہوتے ہیں جیسے ایلومینیم، وینڈیم، مولیبڈینم اور کرومیم جو کہ خصوصیات کو بڑھانے کے لیے شامل کیے جاتے ہیں۔

ٹائٹینیم میں قدرتی طور پر پائے جانے والے پانچ آاسوٹوپس ہیں، لیکن صرف Ti-48 اور Ti-50 تجارتی لحاظ سے اہم ہیں۔ Ti-48 73 فیصد بنتا ہے جبکہ Ti-50 5.5 فیصد بنتا ہے۔

ٹائٹینیم کی پانچ ایلوٹروپک کرسٹل شکلیں ہیں، لیکن ہیکساگونل کلوز پیکڈ الفا فیز کمرے کے درجہ حرارت پر مستحکم ہے۔

پگھلنے کے دوران، خالص ٹائٹینیم HCP الفا ڈھانچے سے 1668 ڈگری F (825 ڈگری) پر اعلی درجہ حرارت BCC بیٹا مرحلے میں تبدیل ہو جاتا ہے۔

ملاوٹ کرنے والے عناصر جیسے مولبڈینم، وینیڈیم اور کرومیم بیٹا فیز کو مستحکم کرتے ہیں اور اسے کمرے کے درجہ حرارت پر موجود رہنے دیتے ہیں۔

لہذا جوہر میں، تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم دھات بنیادی طور پر ہیکساگونل ترتیب میں ٹائٹینیم ایٹموں پر مشتمل ہوتی ہے۔ الائے گریڈز دیگر دھاتی عناصر کے اضافے سے مائیکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کو تیار کرتے ہیں۔

کیا ٹائٹینیم ایک مضبوط دھات ہے؟

جی ہاں، ٹائٹینیم اپنی کم کثافت کی نسبت ایک غیر معمولی مضبوط دھات ہے۔ طاقت سے وزن کی بنیاد پر، ٹائٹینیم الائے درمیانے کاربن اسٹیل کے مقابلے کی طاقت حاصل کرتے ہیں لیکن تقریباً 50 فیصد ہلکے ہوتے ہیں۔

ٹائٹینیم کی طاقت کے بارے میں کچھ اہم حقائق:

تجارتی طور پر خالص ٹائٹینیم میں تناؤ کی طاقت کی سطح تقریباً 63،000 psi ہے۔ الائے اس کو نمایاں طور پر 160،000 psi یا اس سے زیادہ تک بڑھاتے ہیں۔

ٹائٹینیم مرکب کی حتمی تناؤ کی طاقت ایلومینیم مرکب، میگنیشیم مرکب اور تانبے کے مرکب سے زیادہ ہے.

ٹائٹینیم ایلومینیم جیسے دیگر ہلکے وزن کے مرکب سے بہت بہتر درجہ حرارت پر اپنی اعلی طاقت کو برقرار رکھتا ہے۔

ساختی حصوں کے لیے استعمال ہونے پر، ٹائٹینیم بھاری دھاتی متبادلات کے مقابلے میں زیادہ پے لوڈ کی گنجائش اور ایندھن کی بچت کو قابل بناتا ہے۔

ٹائٹینیم مرکب دھاتوں کی طاقت کو گرمی کے علاج کے عمل کے مطابق بنایا جا سکتا ہے، جس سے ایک میٹریل انجینئر کو زیادہ سے زیادہ توازن ڈیزائن کرنے کی اجازت ملتی ہے۔

لہٰذا ٹائٹینیم واضح طور پر ہلکے وزن کی ساختی دھاتوں کی کلاس میں سب سے مضبوط میں شمار ہوتا ہے۔ اس کی منفرد خصوصیات ہوائی جہاز، میزائل، اور پاور جنریشن ٹربائنز جیسی اہم ایپلی کیشنز میں کارکردگی کے فوائد کو قابل بناتی ہیں۔

حوالہ جات:

C. Leyens اور M. Peters, eds. (2003)۔ ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکب۔ ولی-وی سی ایچ۔

M. Niinomi، ed. (2008)۔ بایومیڈیکل آلات کے لیے دھاتیں۔ ووڈ ہیڈ پبلشنگ۔

ایم ڈوناچی جونیئر (2000)۔ ٹائٹینیم: ایک تکنیکی رہنما۔ اے ایس ایم انٹرنیشنل۔

G. Lütjering اور J. Williams (2007)۔ ٹائٹینیم اسپرنگر سائنس اور بزنس میڈیا۔

ASM ہینڈ بک، والیوم 2 - پراپرٹیز اور سلیکشن: نان فیرس الائے اینڈ سپیشل پرپز میٹریلز (1990)۔ اے ایس ایم انٹرنیشنل۔