अंतर्राष्ट्रीय टीम ने 3डी प्रिंटिंग तकनीक से नया टाइटेनियम मिश्र धातु बनायाअंतर्राष्ट्रीय टीम ने 3डी प्रिंटिंग तकनीक से नया टाइटेनियम मिश्र धातु बनाया

ऑस्ट्रेलिया में आरएमआईटी विश्वविद्यालय और सिडनी विश्वविद्यालय सहित शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने मिश्र धातुओं और 3डी प्रिंटिंग प्रक्रियाओं को मिलाकर एक नया टाइटेनियम मिश्र धातु बनाया है जो मजबूत है लेकिन तनाव के तहत भंगुर नहीं है। नेचर जर्नल के नवीनतम अंक में प्रकाशित सफलता, एयरोस्पेस, बायोमेडिसिन, केमिकल इंजीनियरिंग, अंतरिक्ष और ऊर्जा प्रौद्योगिकी में अनुप्रयोगों के लिए अधिक टिकाऊ उच्च प्रदर्शन वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं की एक नई श्रेणी के विकास का वादा करती है।

नए टाइटेनियम मिश्र धातु में दो टाइटेनियम क्रिस्टल का मिश्रण होता है, जिन्हें अल्फा-टाइटेनियम चरण और बीटा-टाइटेनियम चरण कहा जाता है, प्रत्येक परमाणुओं की एक विशिष्ट व्यवस्था के अनुरूप होता है। -टाइटेनियम और -टाइटेनियम चरणों के लिए ऑक्सीजन और आयरन दो सबसे शक्तिशाली स्टेबलाइजर्स और मजबूत बनाने वाले हैं, और वे प्रचुर और सस्ते हैं।

लेकिन शोधकर्ताओं ने पाया कि दो चुनौतियों ने पारंपरिक निर्माण प्रक्रियाओं के माध्यम से कठिन अल्फा-बीटा फेरो-टाइटेनियम मिश्र धातुओं के विकास में बाधा उत्पन्न की है। एक चुनौती यह है कि ऑक्सीजन टाइटेनियम को भंगुर कर सकती है; दूसरा यह है कि लोहे को मिलाने से गंभीर धातु संबंधी दोष हो सकते हैं, जिससे थोक-टाइटेनियम का निर्माण होता है।

टीम ने लेजर निर्देशित ऊर्जा जमाव का उपयोग करके धातु पाउडर से अपने मिश्र धातु को मुद्रित किया, जो कि बड़े, जटिल भागों को बनाने के लिए उपयुक्त 3 डी प्रिंटिंग प्रक्रिया है। उन्होंने मिश्र धातु डिजाइन अवधारणा को 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया डिजाइन के साथ जोड़ा, और मिश्र धातुओं की एक श्रृंखला निर्धारित की जो मजबूत, नमनीय और प्रिंट करने में आसान हैं।

मुख्य सक्षम कारक -टाइटेनियम और -टाइटेनियम चरणों के भीतर और बीच ऑक्सीजन और लौह परमाणुओं का अद्वितीय वितरण है। शोधकर्ताओं ने अल्फा-टाइटेनियम चरण में मजबूत उच्च-ऑक्सीजन खंडों और नमनीय कम-ऑक्सीजन खंडों के साथ एक नैनोस्केल ऑक्सीजन ग्रेडिएंट का निर्माण किया, जिससे स्थानीय परमाणु बंधनों पर नियंत्रण संभव हो सका और संभावित भंगुरता कम हो गई।

टीम का कहना है कि इन नए मिश्र धातुओं के आकर्षक गुण वाणिज्यिक मिश्र धातुओं के बराबर हैं।

सिडनी विश्वविद्यालय के कुलपति प्रोफेसर साइमन लिंगे ने कहा कि अध्ययन ने ट्यून करने योग्य यांत्रिक गुणों, उच्च विनिर्माण क्षमता, उत्सर्जन में कमी की विशाल क्षमता और अपनी तरह की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ एक नई टाइटेनियम मिश्र धातु प्रणाली प्रदान की है। मटीरियल डिज़ाइन अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि टीम का डिज़ाइन, जिसमें सर्कुलर इकोनॉमी विचारों को शामिल किया गया है, औद्योगिक अपशिष्ट और निम्न-श्रेणी की सामग्रियों से नए टाइटेनियम मिश्र धातु के उत्पादन का वादा करता है।

इसके अलावा, ऑक्सीजन उत्सर्जन न केवल टाइटेनियम के लिए बल्कि ज़िरकोनियम, नाइओबियम, मोलिब्डेनम और उनके मिश्र धातुओं जैसी अन्य महत्वपूर्ण धातुओं के लिए भी एक प्रमुख धातुकर्म चुनौती है। नया शोध 3डी प्रिंटिंग और माइक्रोस्ट्रक्चरल डिजाइन के माध्यम से इन ऑक्सीजन उत्सर्जन मुद्दों को कम करने के लिए एक टेम्पलेट प्रदान कर सकता है।