उच्च-एंट्रॉपी मिश्र धातुओं की संरचना और प्रदर्शन

पारंपरिक मिश्र धातु डिजाइन आमतौर पर एक प्रमुख तत्व के चारों ओर केंद्रित होता है, जिसमें छोटे मात्रा में द्वितीयक तत्वों की वृद्धि की जाती है। इसके विपरीत, उच्च-एंट्रॉपी मिश्र धातुएं इस पारंपरिक दृष्टिकोण को बाधित करती हैं, जिसमें पांच या अधिक प्रमुख तत्वों को लगभग समान परमाणु अनुपात में मिलाया जाता है। यह संरचना उच्च कॉन्फ़िगरेशन एंट्रॉपी उत्पन्न करती है, जो क्रिस्टल संरचना को स्थिर करती है और उत्कृष्ट यांत्रिक ताकत और तापीय स्थिरता का परिणाम देती है।

HEAs की उत्कृष्ट विशेषताएँ चार मौलिक तंत्रों से उत्पन्न होती हैं: उच्च-ऊष्मा प्रभाव, जाली विकृति, सुस्त प्रसार, और कॉकटेल प्रभाव। ये विशेषताएँ HEAs को व्यावहारिक अनुप्रयोगों में पहनने, जंग, उच्च तापमान, और विकिरण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करने की अनुमति देती हैं, जिससे वे विशेष रूप से एयरोस्पेस, रक्षा, परमाणु, और अन्य उन्नत विनिर्माण उद्योगों के लिए उपयुक्त बनते हैं।

उच्च-ऊर्जा मिश्र धातुओं के वर्तमान अनुप्रयोग

HEAs ने पहले ही कई उच्च तकनीकी उद्योगों में अनुप्रयोगों को खोज लिया है। एरोस्पेस में, वे अत्यधिक तापमान भिन्नताओं और उच्च दबाव वाले वातावरण का सामना करने में सक्षम हैं। परमाणु क्षेत्र में, उनकी विकिरण प्रतिरोधकता महत्वपूर्ण घटकों की सेवा जीवन को बढ़ाने में योगदान करती है। रक्षा अनुप्रयोगों के लिए, HEAs को हथियार प्रणालियों की स्थायित्व को बढ़ाने के लिए प्रभाव- और पहनने-प्रतिरोधी कोटिंग्स में उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा, उच्च-ऊर्जा मिश्र धातुएं उच्च-प्रदर्शन काटने के उपकरणों के लिए सतह कोटिंग के रूप में व्यापक रूप से लागू होती हैं, जो पहनने के प्रतिरोध और सेवा जीवन में महत्वपूर्ण सुधार करती हैं। बल्क सामग्रियों के अलावा, HEAs को अक्सर पतली फिल्म या कोटिंग के रूप में उपयोग किया जाता है, जो सटीक मशीनिंग और उच्च गति काटने के सिस्टम में उपकरण की सतहों की रक्षा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

HEA मशीनिंग में स्नेहन चुनौतियाँ

जैसे-जैसे HEA सामग्रियों का उपयोग निर्माण वातावरण में बढ़ता है, यह काटने के तरल पदार्थों और चिकनाई के लिए नई चुनौतियाँ भी प्रस्तुत करता है। HEA की अत्यधिक कठोरता और स्थिरता उपकरणों के पहनने को तेज कर सकती है और मशीनिंग के दौरान महत्वपूर्ण गर्मी उत्पन्न कर सकती है, जो बदले में काटने के तरल पदार्थों के तेजी से बिगड़ने और उनके प्रदर्शन में गिरावट का कारण बनती है।

इसलिए, भविष्य के कटिंग ल्यूब्रिकेंट्स को प्रभावी रूप से घर्षण और तापीय लोड को प्रबंधित करने के लिए बेहतर अत्यधिक दबाव और एंटी-वियर प्रदर्शन प्रदान करना चाहिए। इसके अतिरिक्त, ल्यूब्रिकेंट्स को लंबे समय तक उच्च दबाव के संचालन का सामना करने के लिए बेहतर तापीय स्थिरता और ऑक्सीडेशन प्रतिरोध की आवश्यकता होगी। ल्यूब्रिकेंट्स की स्थिर तेल फिल्म बनाए रखने और HEA सतहों पर प्रभावी रूप से चिपकने की क्षमता भविष्य की फॉर्मूलेशन रणनीतियों में एक प्रमुख विचार बन जाएगी।

भविष्य की दृष्टि: उच्च-ऊर्जा मिश्र धातुओं और स्नेहन प्रौद्योगिकियों का एकीकरण

आगे देखते हुए, HEAs का वाणिज्यीकरण औद्योगिक स्नेहन अनुप्रयोगों के साथ उनके एकीकरण को गहरा करने की उम्मीद है। स्नेहक आपूर्तिकर्ताओं और धातु प्रसंस्करण पेशेवरों को निम्नलिखित रणनीतियों पर विचार करना चाहिए:

पहला, HEAs की मशीनिंग विशेषताओं के अनुसार कटर तरल पदार्थ और EP योजक सूत्र विकसित करें।

दूसरा, स्नेहक तापीय अपघटन और अपशिष्ट तेल उपोत्पादों पर विभिन्न HEA संघटन के प्रभाव पर गहन अध्ययन करें।

तीसरा, HEA सतहों पर स्नेहकों की स्थिरता और आसंजन प्रदर्शन को बढ़ाएं।

HAI LU JYA HE के पास धातु कार्य में लुब्रिकेशन का वर्षों का अनुभव है और यह सामग्री अनुप्रयोगों और कटाई लुब्रिकेशन समाधानों में अच्छी तरह से वाकिफ है। जैसे-जैसे HEA प्रौद्योगिकियाँ तेजी से विकसित हो रही हैं, हम लुब्रिकेंट फॉर्मूलेशन विकास को साइट पर अनुप्रयोग विशेषज्ञता के साथ एकीकृत करना जारी रखते हैं, जिससे ग्राहकों को मशीनिंग प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने और अगली पीढ़ी की सामग्रियों के युग में प्रतिस्पर्धी बने रहने में मदद मिलती है।

◆ स्रोत: MDPI

◆ संदर्भ: https://www.mdpi.com/1099-4300/25/1/73