IIT जोधपुर ने तैयार किया बेहद हल्का और मजबूत सुपरमेटल

Jaipur जयपुर: भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (IIT) जोधपुर के शोधकर्ताओं ने एक अभूतपूर्व टाइटेनियम-एल्युमिनाइड (TiAl) मिश्रधातु विकसित की है, जो एयरोस्पेस और रक्षा इंजीनियरिंग में प्रयुक्त सामग्रियों में परिवर्तन लाएगी।

TiAl-CA नामक यह नया मिश्रधातु, जेट इंजनों के लिए हल्की किन्तु ऊष्मा-प्रतिरोधी धातुओं के निर्माण में दीर्घकालिक चुनौतियों का समाधान करता है - यह अत्यंत कम भार और असाधारण उच्च-तापमान शक्ति का अभूतपूर्व संतुलन प्राप्त करता है। विमान इंजनों में प्रयुक्त पारंपरिक सुपर मिश्रधातुएँ या तो बहुत भारी होती हैं या उच्च परिचालन तापमान पर अपनी शक्ति खो देती हैं। प्रो. एस. एस. नेने और उनके पीएचडी छात्रों ए. आर. बालपांडे और ए. दत्ता के नेतृत्व में IIT जोधपुर की टीम। मैटेरियल्स इंजीनियरिंग विभाग के एडवांस्ड मैटेरियल्स डिज़ाइन एंड प्रोसेसिंग ग्रुप के दत्ता ने TiAl-CA का सफलतापूर्वक विकास किया है - एक ऐसा पदार्थ जो 900°C पर भी गीगापास्कल-स्तर की पराभव शक्ति बनाए रखता है, साथ ही उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध भी प्रदान करता है।

TiAl-CA को अद्वितीय बनाने वाली बात इसकी बोरॉन-मुक्त संरचना है। पारंपरिक उच्च-शक्ति वाले TiAl मिश्रधातुओं में बोरॉन या कार्बन जैसे तत्वों की आवश्यकता होती थी, जो अक्सर उन्हें भंगुर बना देते थे। आईआईटी जोधपुर के शोधकर्ताओं ने TiAl मैट्रिक्स में नियोबियम (Nb), मोलिब्डेनम (Mo), टैंटलम (Ta), टंगस्टन (W), और वैनेडियम (V) के परिष्कृत संयोजन को शामिल करके इस सीमा को पार कर लिया, जिसके परिणामस्वरूप एक ऐसा पदार्थ तैयार हुआ जो मज़बूत, स्थिर और अत्यधिक कार्य करने योग्य है। प्रदर्शन की दृष्टि से, TiAl-CA असाधारण परिणाम प्रदान करता है - कमरे के तापमान पर लगभग 1.1 GPa की उपज शक्ति प्राप्त करता है और 900 °C पर तुलनीय शक्ति बनाए रखता है। उल्लेखनीय रूप से, इसका भार पारंपरिक निकल-आधारित सुपरमिश्रधातुओं (7.75-9.25 ग्राम/सीसी की तुलना में 4.13 ग्राम/सीसी) के लगभग आधे के बराबर है, जबकि उच्च-तापमान संपीड़न शक्ति में यह उनसे आगे है।

इस अति-हल्के किन्तु अत्यंत-मजबूत मिश्रधातु का विकास एयरोस्पेस और रक्षा उद्योगों के लिए एक बड़ी सफलता का वादा करता है, जिससे ईंधन-कुशल, हल्के एयरोइंजन घटकों का निर्माण संभव होगा और कार्बन उत्सर्जन कम होगा। शोधकर्ताओं का लक्ष्य अब परीक्षण का विस्तार करना है – जिसमें ढलाई का विस्तार, रेंगना और थकान प्रतिरोध का आकलन शामिल है – ताकि औद्योगिक अनुप्रयोगों की ओर अग्रसर हुआ जा सके। इसके अतिरिक्त, मिश्रधातु के उत्कृष्ट ढलाई-आधारित गुण इसे इलेक्ट्रॉन बीम मेल्टिंग (ईबीएम) और लेजर पाउडर बेड फ्यूजन (एलपीबीएफ) जैसी उन्नत संलयन-आधारित 3डी प्रिंटिंग तकनीकों के लिए उपयुक्त बनाते हैं, जिससे उच्च-प्रदर्शन घटक निर्माण में नए रास्ते खुलते हैं। यह उल्लेखनीय उपलब्धि उन्नत सामग्री अनुसंधान में भारत के बढ़ते नेतृत्व को दर्शाती है। Tial-CA मिश्रधातु 'मेक इन इंडिया' पहल के तहत देश के नवाचार का प्रमाण है, जो अगली पीढ़ी के विमानों और रक्षा प्रणालियों के लिए मार्ग प्रशस्त करता है जो हल्के, मजबूत और गर्व से भारत में निर्मित हैं।