टाइटेनियम के विकास की प्रवृत्ति का विश्लेषण

टाइटेनियम के विकास की प्रवृत्ति

1. विमान निर्माण उद्योग में,निर्माण में उपयोग की जाने वाली सामग्री वजन में हल्की और ताकत में मजबूत होनी चाहिए। आम तौर पर, यह विशिष्ट ताकत (सामग्री की ताकत के घनत्व का अनुपात) द्वारा व्यक्त किया जाता है। अनुपात जितना बड़ा होगा, उतना ही बेहतर और टाइटेनियम इस आवश्यकता को पूरा करेगा। टाइटेनियम की विशिष्ट ताकत वर्तमान में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में सबसे बड़ी है, स्टेनलेस स्टील की 3 गुना और एल्यूमीनियम मिश्र धातु की 1.3 गुना है। इसलिए, विमान निर्माण उद्योग में, टाइटेनियम एक ऐसी सामग्री है जो बहुत महत्वपूर्ण है। विमानन उद्योग के विकास के साथ, हवाई जहाजों की गति तेज और तेज होती जा रही है। गति जितनी तेज होगी, वायुयान और वायु के बीच घर्षण के कारण वायुयान का सतही तापमान उतना ही अधिक होगा। जब गति ध्वनि की गति से 2.2 गुना तक पहुंच जाती है, तो एल्यूमीनियम मिश्र धातु अब सक्षम नहीं है, और स्टील बहुत भारी है, इसलिए यह केवल टाइटेनियम मिश्र धातु से बना है। तो कुछ लोग कहते हैं, यदि निर्माण सामग्री के रूप में टाइटेनियम मिश्र धातु नहीं है, तो ध्वनि की गति से 2.5 गुना से अधिक की गति के साथ सुपरसोनिक विमान विकसित करना असंभव है।

2. अंतरिक्ष यात्राओं में,अंतरिक्ष यान की उड़ान की गति हवाई जहाजों की तुलना में बहुत तेज होती है, और काम करने का माहौल अधिक बदलता है, इसलिए सामग्री की आवश्यकताएं भी अधिक और सख्त होती हैं। उदाहरण के लिए, एक मानवयुक्त अंतरिक्ष यान को चंद्रमा तक ले जाने के लिए रॉकेट का उपयोग करने के लिए उच्च तापमान से अति-निम्न तापमान तक की प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। जमीन पर लौटने पर यह अति-निम्न तापमान से उच्च तापमान में चला जाता है। जब अंतरिक्ष यान वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो अंतरिक्ष यान की सतह का तापमान 540 डिग्री -650 डिग्री तक बढ़ जाता है। अंतरिक्ष यान बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री को इस तरह के कठोर तापमान परिवर्तनों के अनुकूल होना चाहिए, और टाइटेनियम मिश्र इन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। अंतरिक्ष नेविगेशन में टाइटेनियम का उपयोग विमान के वजन को काफी कम कर सकता है। आर्थिक दृष्टिकोण से, संरचनात्मक वजन में कमी के कारण, यह बहुत अधिक ईंधन बचा सकता है, और साथ ही रॉकेट और मिसाइलों के निर्माण और लॉन्च की लागत को बहुत कम कर सकता है।

3. टाइटेनियम का संक्षारण प्रतिरोध बहुत मजबूत है, विशेष रूप से समुद्री जल के लिए इसका संक्षारण प्रतिरोध, जिसकी तुलना प्लेटिनम से की जा सकती है। किसी ने एक बार साढ़े चार साल तक टाइटेनियम धातु को समुद्री जल में डुबोया था। इसे बाहर निकालने के बाद, यह देखा गया कि यह लगभग क्षत-विक्षत नहीं था और अभी भी अपनी मूल धात्विक चमक को बनाए रखता है। इसलिए जहाज बनाने के लिए टाइटेनियम एक अच्छी सामग्री है। एक संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री के रूप में, टाइटेनियम को उसके जन्म के बाद से सभी देशों द्वारा अत्यधिक महत्व दिया गया है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में 1963 से 1975 तक, संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम की मात्रा में 10 गुना वृद्धि हुई। जापान में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम में 90 प्रतिशत का उपयोग संक्षारण प्रतिरोध के लिए किया जाता है। टाइटेनियम का संक्षारण प्रतिरोध स्टेनलेस स्टील की तुलना में 150 गुना अधिक है। टाइटेनियम और ऑक्सीजन में एक मजबूत बंधन क्षमता होती है। जब टाइटेनियम हवा के संपर्क में आता है, तो सतह पर तुरंत एक पतली और स्थिर ऑक्साइड फिल्म बनती है, और इसमें विशेष संक्षारण प्रतिरोध होता है। (यदि फिल्म की यह परत यांत्रिक रूप से क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो यह एक पतली फिल्म का पुन: निर्माण करेगी।) आजकल, इलेक्ट्रोलाइज़र में देश और विदेश में ग्रेफाइट के बजाय टाइटेनियम का उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, विदेशों में कुछ देशों ने यह निर्धारित किया है कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में सुरक्षा के लिए सभी टाइटेनियम कंडेनसर का उपयोग किया जाना चाहिए। इस संबंध में, उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम की मात्रा काफी है। उदाहरण के लिए, 600,000 किलोवाट की उत्पादन क्षमता वाले एक थर्मल पावर स्टेशन को 60 टन टाइटेनियम की आवश्यकता होती है, जबकि 110 किलोवाट की उत्पादन क्षमता वाले परमाणु ऊर्जा स्टेशन को 150 टन टाइटेनियम की आवश्यकता होती है।

4. मिश्र धातु इस्पात में टाइटेनियम की एक छोटी मात्रा जोड़ने से स्टील के प्रदर्शन में काफी सुधार हो सकता है, और स्टील की ताकत, क्रूरता और संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि हो सकती है।उदाहरण के लिए, हमारे सबसे सामान्य 18-8 स्टेनलेस स्टील में लगभग 1 प्रतिशत टाइटेनियम होता है। अलौह धातु हाइड्रोमेटेलर्जी में टाइटेनियम का उपयोग करने के बाद अच्छे परिणाम भी प्राप्त हुए हैं। उदाहरण के लिए, धातु निकल के इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन में, स्टेनलेस स्टील प्लेटों के बजाय टाइटेनियम प्लेट्स का उपयोग मदर प्लेट के रूप में किया गया है। स्टेनलेस स्टील प्लेटों का उपयोग केवल एक वर्ष के लिए किया जा सकता है, जबकि टाइटेनियम प्लेटों का उपयोग 10 से अधिक वर्षों तक किया जा सकता है, और सेवा जीवन 10 गुना बढ़ाया जा सकता है। दीर्घकालिक प्रयोगों ने साबित कर दिया है कि टाइटेनियम मानव शरीर में जहरीला नहीं है, मानव शरीर के स्राव के साथ काम नहीं करता है, किसी भी नसबंदी विधि के लिए उपयुक्त है, और इसमें कोई चुंबकत्व नहीं है। इसलिए, टाइटेनियम का उपयोग देश और विदेश में आर्थोपेडिक सामग्री और चिकित्सा उपकरणों के रूप में किया गया है।

5. सुपरकंडक्टिंग सामग्री भविष्य में महान विकास संभावनाओं के साथ एक प्रकार की सामग्री है। लगभग 50 प्रतिशत टाइटेनियम और 50 प्रतिशत नाइओबियम से बना मिश्र धातु वर्तमान में सबसे अधिक शोध और उपयोग की जाने वाली अतिचालक सामग्री है।नाइओबियम-टाइटेनियम मिश्र धातु संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना उत्पादित 100 टन से अधिक सुपरकंडक्टिंग सामग्री का 90 प्रतिशत है। कृत्रिम रूप से तैयार बेरियम टाइटेनेट (BaTiO3) में विशेष गुण होते हैं, इसमें उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक होता है, और इससे बने संधारित्र की क्षमता अधिक होती है। वर्तमान में, हालांकि टाइटेनियम स्टेनलेस स्टील की तुलना में 2 से 3 गुना अधिक महंगा है, इसका जीवन काल आमतौर पर स्टेनलेस स्टील की तुलना में 10 गुना अधिक है। कहने का तात्पर्य यह है कि एक निवेश के लिए टाइटेनियम का उपयोग अधिक महंगा है, लेकिन लंबे समय तक उपयोग के कारण, यह अभी भी किफायती है। यह उम्मीद की जाती है कि निकट भविष्य में, स्टील, तांबा और एल्यूमीनियम की तरह टाइटेनियम हमारे दैनिक जीवन में एक अनिवार्य धातु बन जाएगा।

हमारे देश के प्रचुर मात्रा में टाइटेनियम संसाधन टाइटेनियम उद्योग के विकास के लिए बेहतर स्थिति प्रदान करते हैं, और विभिन्न क्षेत्रों में टाइटेनियम के व्यापक अनुप्रयोग के लिए उज्ज्वल संभावनाएं भी खोलेंगे।