پورسیٹی کو سمجھنا: مادی سائنس کی بنیاد

اس سے پہلے کہ ہم جواب دیں یا نہیںسٹینلیس سٹیلواقعی غیر محفوظ ہے ، ہمیں پہلے سمجھنا چاہئے کہ مادی سائنس کے تناظر میں پوروسٹی کا کیا مطلب ہے۔ پوروسٹی سے مراد ٹھوس ڈھانچے کے اندر چھوٹے ویوڈس ، خلاء ، یا چینلز کی موجودگی ہے۔ یہ سوراخ مائکروسکوپک (نینو میٹرز) سے میکروسکوپک (ملی میٹر) - تک سائز - میں بڑے پیمانے پر مختلف ہوسکتے ہیں اور وہ براہ راست اس پر اثر انداز ہوتے ہیں کہ ایک مواد ہوا ، پانی ، گیسوں یا دیگر مادوں کے ساتھ کس طرح بات چیت کرتا ہے۔

پوروسٹی مادی سائنس میں سب سے بنیادی لیکن غلط فہمی والی خصوصیات میں سے ایک ہے۔ جب لوگ لفظ "غیر محفوظ" سنتے ہیں تو ، وہ اکثر اسفنج یا جھاگ - دکھائے جانے والے سوراخوں سے بھرا ہوا مواد جو مائعات کو جذب کرتے ہیں اس کا تصور کرتے ہیں۔ لیکن صنعتی مواد میں ، پوروسٹی کا تصور جوہری اور انووں کی خوردبین سطح تک بہت گہرا ہے۔ واقعی یہ سمجھنے کے لئے کہ آیا سٹینلیس سٹیل غیر محفوظ ہے یا نہیں ، ہمیں اس بات کا ایک جامع نظریہ کے ساتھ شروع کرنا چاہئے کہ پوروسٹی کا کیا مطلب ہے ، اس کی تشکیل کیسے ہوتی ہے ، اس کی پیمائش کیسے ہوتی ہے ، اور یہ عملی انجینئرنگ میں کیوں فرق پڑتا ہے۔

1.1 پوروسٹی کیا ہے؟

آسان ترین شرائط میں ،پوروسٹیٹھوس مواد کے اندر خالی جگہ (voids یا pores) کے تناسب سے مراد ہے۔ اس کا اظہار اکثر ایک کے طور پر کیا جاتا ہےکل حجم کی فیصداور تقریبا 0 ٪ (گھنے دھاتوں جیسے سٹینلیس سٹیل میں) سے لے کر 90 ٪ سے زیادہ (جھاگ یا sintered مواد میں) ہوسکتا ہے۔

porosity پہلے سے طے شدہ عیب نہیں ہے. یہ ایک ہےڈیزائن متغیر- کبھی کبھی ناپسندیدہ ، کبھی کبھی جان بوجھ کر انجنیئر۔ مثال کے طور پر:

کنکریٹ میں پوروسٹیطاقت اور پانی کی پارگمیتا کو متاثر کرتا ہے۔

غیر محفوظ سیرامکسفلٹریشن اور کاتالسٹس کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔

غیر محفوظ دھاتیںجیسے سینٹرڈ کانسی کے نظام اور مفلرز میں ضروری ہے۔

تاہم ، جس مواد کی ضرورت ہوتی ہے اس کے لئےطاقت ، حفظان صحت اور عدم استحکام، سٹینلیس سٹیل کی طرح ،کم یا صفر پوروسٹیایک اہم خصوصیت ہے۔

سائنسی اشارے میں ، پوروسٹی (φ) کا حساب لگایا جاتا ہے:

ϕ=vvoidvtotal × 100 ٪ \\ phi=\\ frac {v _ {\\ text {باطل}}}}} {v {{\\ text {کل}}}}} \\ \\ \\ \\ \\ \\ ٪=}}}}}}}}}}}}}

جہاں vvoidv _ {\\ Text {باطل}} vvoid تمام pores اور vtotalv _ {\\ text {کل}} vtotal کا حجم ہے کل مادی حجم ہے۔

1.2 پوروسٹی کی اقسام

پوروسٹی ایک ہی رجحان نہیں ہے۔ یہ مختلف شکلوں میں موجود ہے جس پر منحصر ہے کہ کس طرح مواد بنایا جاتا ہے اور استعمال کیا جاتا ہے۔ سائنس دان عام طور پر پوروسٹی کو کئی قسموں میں درجہ بندی کرتے ہیں:

اوپن پوروسٹی:
چھید مادے کی سطح سے جڑے ہوئے اور قابل رسائی ہیں ، جس سے مائعات یا گیسیں گھس جاسکتی ہیں۔ جھاگوں ، فلٹرز اور سیرامکس میں پایا گیا۔

بند پوروسٹی:
چھیدوں کو مواد کے اندر مہر لگا دیا جاتا ہے ، سطح کے سامنے نہیں۔ یہ voids گیسوں کو پھنساتے ہیں لیکن پارگمیتا کو متاثر نہیں کرتے ہیں۔ کچھ کاسٹ دھاتیں اور شیشے میں پایا گیا۔

مائیکرو - porosity:
ایک مائکرون (1 µm) سے چھوٹے سوراخ ، اکثر اناج کی حدود یا دھاتوں میں شمولیت پر۔

میکرو - porosity:
کاسٹنگ کے دوران نامکمل فیوژن یا گیس کے انٹریپمنٹ کے نتیجے میں مرئی یا بڑے سوراخ۔

میںگھنے ، اچھی طرح سے - پروسیسڈ سٹینلیس سٹیل، ان تمام porosity اقسام کو تقریبا نہ ہونے کے برابر سطح پر کم کیا گیا ہے ، جس سے مکمل عدم استحکام کو یقینی بنایا جاتا ہے۔

1.3 مواد میں کس طرح پوروسٹی تشکیل دیتی ہے

مادی پیداوار کے مختلف مراحل کے دوران پوروسٹی تیار ہوسکتی ہے:

معدنیات سے متعلق:اگر پگھلا ہوا دھات بہت تیزی سے مستحکم ہوجاتا ہے تو ، گیسیں (آکسیجن ، نائٹروجن ، ہائیڈروجن) پھنس سکتی ہیں ، جس سے چھوٹے چھوٹے ویوڈز پیدا ہوتے ہیں۔

sintering:پاؤڈر میٹالرجی میں ، ذرات کا نامکمل فیوژن بقایا تاکنا نیٹ ورکس کا باعث بنتا ہے۔

ویلڈنگ:گیس کے انٹریپمنٹ یا نامناسب شیلڈنگ ویلڈ سیونز میں تزئین و آرائش کا سبب بن سکتی ہے۔

اضافی مینوفیکچرنگ (3D پرنٹنگ):لیزر یا الیکٹران - بیم پگھلنے سے اگر پاؤڈر کثافت یا توانائی کا ان پٹ متضاد ہے تو بیم پگھلنے سے سوراخ پیدا ہوسکتے ہیں۔

تاہم ، اعلی - گریڈ سٹینلیس سٹیل سے گزرتا ہےکنٹرول مینوفیکچرنگ- مسلسل معدنیات سے متعلق معدنیات سے متعلق معدنیات سے متعلق ، گرم رولنگ ، کولڈ ورکنگ ، اور اینیلنگ - جو مؤثر طریقے سے ان خامیوں کو دور کرتی ہے۔

1.4 کس طرح پوروسٹی کی پیمائش کی جاتی ہے

انجینئر پوروسٹی کا پتہ لگانے اور اس کی مقدار کا پتہ لگانے کے لئے متعدد سائنسی تکنیکوں کو استعمال کرتے ہیں۔ سب سے عام میں سے یہ ہیں:

کے لئےسٹینلیس سٹیل، پوروسٹی کی سطح اکثر ہوتی ہے0.1 ٪ کے نیچے، جو عملی طور پر غیر مؤثر طریقے سے غیر - غیر محفوظ ہے۔ یہی وجہ ہے کہ سٹینلیس سٹیل کے اجزاء دباؤ کو روک سکتے ہیں ، سیال کے دخول کو روک سکتے ہیں ، اور برسوں کے استعمال کے بعد بھی جراثیم کش سطحوں کو برقرار رکھ سکتے ہیں۔

1.5 پوروسٹی اور اس کا اثر مادی خصوصیات پر

پوروسٹی مادے کی کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔ پوروسٹی جتنا زیادہ ، طاقت اور استحکام - کم ہے لیکن پارگمیتا جتنی زیادہ ہے۔ آئیے اس رشتے کا خلاصہ کریں:

اس طرح ، سٹینلیس سٹیل میں ، کم سے کم پوروسٹی کا مطلب ہےزیادہ سے زیادہ وشوسنییتا اور حفظان صحت- اس کے دو وضاحتی فوائد۔

1.6 روزمرہ کے مواد میں بمقابلہ سٹینلیس سٹیل

یہ سمجھنے کے لئے کہ سٹینلیس سٹیل کتنا منفرد ہے ، اس کا موازنہ مشترکہ غیر محفوظ اور غیر - غیر محفوظ مواد سے کریں:

اس موازنہ میں سٹینلیس سٹیل کی روشنی ڈالی گئی ہےغیر معمولی کثافت اور غیر - غیر محفوظ ڈھانچہ، صرف گلاس - کے ذریعہ حریف ہے پھر بھی اس سے کہیں زیادہ اعلی میکانی طاقت کی پیش کش ہے۔

1.7 انجینئرنگ کی ایپلی کیشنز میں کیوں پوروسٹی کی اہمیت ہے

پوروسٹی صنعتوں میں کارکردگی کو براہ راست متاثر کرتی ہے جیسے:

ایرو اسپیس:غیر محفوظ دھاتیں دباؤ سائیکلنگ کے تحت ناکام ہوسکتی ہیں۔

کھانا اور مشروبات:غیر محفوظ سطحوں کو ٹریپ مائکروبس اور سمجھوتہ صفائی کرنا۔

طبی آلات:ایمپلانٹس میں پوروسٹی انفیکشن یا ساختی تھکاوٹ کا باعث بن سکتی ہے۔

فلٹریشن:انتخابی پارگمیتا کے لئے کنٹرول شدہ پوروسٹی فائدہ مند ہے۔

لہذا ، پورسیٹی کو سمجھنا اور ان پر قابو رکھنا جدید مواد انجینئرنگ کے مرکز میں ہے۔ سٹینلیس سٹیل کے قریب - صفر پوروسٹی اسے ایک بناتا ہےصفائی اور وشوسنییتا کے لئے بینچ مارک، خاص طور پر ان شعبوں میں جن میں جراثیم سے پاک اور سنکنرن - مفت ماحول کی ضرورت ہوتی ہے۔

1.8 پوروسٹی اور سنکنرن کے مابین تعلقات

پوروسٹی سطح کے علاقے میں اضافہ کرتی ہے جہاں سنکنرن شروع ہوسکتا ہے۔ کاربن اسٹیل یا کاسٹ آئرون میں ، چھیدوں کے اندر پھنسے ہوئے نمی یا کلورائد آئنوں سے زنگ کی تشکیل میں تیزی آتی ہے۔ دوسری طرف ، سٹینلیس سٹیل ، اس کی سنکنرن مزاحمت کا مقروض ہےاس کی غیر - غیر محفوظ میٹرکس اور حفاظتی کرومیم آکسائڈ فلم، جو مائیکرو - نقائص پر بھی مہر لگاتا ہے۔

اس کا مجموعہکثافت + گزرناوضاحت کرتا ہے کہ کیوں سٹینلیس سٹیل نے کم سے کم انحطاط کے ساتھ سخت سمندری ، کیمیائی اور صنعتی ترتیبات میں کئی دہائیوں کو برداشت کیا۔

مزید معلومات حاصل کریں:روزمرہ کے گھریلو ایپلی کیشنز میں تار میش کو سمجھنا