मिश्र धातुओं का प्रतिरोध

कई धातुओं और कई धातुओं के कई और मिश्र धातु हैं।

लगभग 3000 से 2500 ईसा पूर्व में मानव धातुकर्म प्रयोगों से सबसे पहले कृत्रिम मिश्र धातुओं (पुरातात्विक अवशेषों के आधार पर) का निर्माण किया गया था।

यह मुख्य रूप से कांस्य है क्योंकि जिन धातुओं से यह बना है (तांबा और टिन) अपने मूल राज्य में (बहुतायत में) मौजूद हैं और अयस्क से निष्कर्षण की आवश्यकता नहीं है।

सोना और चांदी ऐसी धातुएं हैं जो प्रकृति में प्रचुर मात्रा में हैं और इस कारण से उन्हें 5 वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व से जाना जाता है, इसलिए उन्हें अक्सर मिश्रित भी किया जाता है, विशेष रूप से सोने के रंग या कठोरता को बदलने के लिए।

सिद्धांत रूप में, अनंत संख्या में मिश्र धातुएं हैं। मूल प्रक्रिया सरल है: बस दो या दो से अधिक धातुओं को तब तक गर्म करें जब तक कि वे उपयुक्त गलनांक तक न पहुँच जाएँ, फिर उन्हें सही मात्रा में मिलाएँ और उन्हें ठंडा करना शुरू करें।

इस प्रकार, यह अद्वितीय गुणों वाले एक नए मिश्र धातु को बनाने के लिए अवयवों की खुराक को थोड़ा सा बदलने के लिए पर्याप्त है।इसके अलावा, नए मिश्र धातु की उत्पादन की स्थिति भी महत्वपूर्ण है: यह पर्याप्त है, उदाहरण के लिए, गलनांक, फायरिंग की स्थिति या यहां तक ​​कि शीतलन समय को बदलने के लिए।

उनकी संरचना पर मिश्र धातुओं के प्रतिरोध की निर्भरता का एक बहुत अलग चरित्र है। कुछ मामलों में मिश्र धातु दो धातुओं के बहुत छोटे क्रिस्टल का संग्रह है जो मिश्र धातु बनाते हैं। प्रत्येक धातु एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से क्रिस्टलीकृत होती है, जिसके बाद उनके क्रिस्टल मिश्र धातु में समान रूप से और बेतरतीब ढंग से मिश्रित होते हैं।

ये सीसा, टिन, जस्ता और कैडमियम हैं, जो किसी भी तरह मिश्रित होते हैं। विभिन्न सांद्रता पर ऐसे मिश्र धातुओं का प्रतिरोध शुद्ध धातुओं के प्रतिरोध के चरम मूल्यों के बीच होता है, अर्थात यह हमेशा उनमें से बड़े से कम और छोटे से अधिक होता है।

धातु प्रतिरोध विवरण: कंडक्टर के प्रतिरोध को क्या निर्धारित करता है

एक और उपयोगी लेख: धातुओं और मिश्र धातुओं के मूल गुण

नीचे दिया गया आंकड़ा ग्राफिक रूप से दो धातुओं की आयतन सांद्रता पर जस्ता-टिन मिश्र धातु की प्रतिरोधकता की निर्भरता को दर्शाता है।

भुज टिन के आयतन को मिश्र धातु इकाई आयतन के प्रतिशत के रूप में दर्शाता है, अर्थात भुज 60 का अर्थ है कि मिश्रधातु की एक इकाई मात्रा में टिन की 0.6 मात्रा और जस्ता की 0.4 मात्रा होती है। समन्वय मिश्र धातु प्रतिरोधकता मूल्यों को 106 से गुणा करके दिखाता है।

चूंकि शुद्ध धातु प्रतिरोध के तापमान गुणांक गैसों के विस्तार के गुणांक के करीब समान क्रम की मात्राएँ हैं, यह स्पष्ट है कि माना समूह के मिश्र धातुओं में समान क्रम के गुणांक हैं।

कई अन्य मामलों में, दो धातुओं के मिश्र धातु दो धातुओं के परमाणुओं से बने छोटे क्रिस्टल से बने एक सजातीय द्रव्यमान होते हैं।

कभी-कभी इस तरह के मिश्रित क्रिस्टल दो धातुओं के परमाणुओं से किसी भी अनुपात में बन सकते हैं, कभी-कभी ऐसे गठन केवल एकाग्रता के कुछ क्षेत्रों में ही संभव होते हैं।

इन क्षेत्रों के बाहर मिश्रधातुएं पहले समूह के समान हैं जिन्हें अभी माना जाता है, सिवाय इसके कि वे शुद्ध धातु के क्रिस्टल और दोनों प्रकार के परमाणुओं से बने मिश्रित प्रकार के क्रिस्टल का मिश्रण हैं।

इस प्रकार की मिश्र धातुओं की प्रतिरोधकता आमतौर पर दो धातुओं की प्रतिरोधकता से अधिक होती है।

नीचे दिया गया आंकड़ा ग्राफिक रूप से प्रत्येक एकाग्रता पर मिश्रित क्रिस्टल बनाने वाले सोने और चांदी के मिश्र धातु की प्रतिरोधकता की एकाग्रता निर्भरता को दर्शाता है। वक्र के निर्माण की विधि पिछले चित्र में वक्र के समान है।

ग्राफ पर शुद्ध चांदी का प्रतिरोध 1.5 * 10-6, शुद्ध सोना 2.0 * 10-8... दो धातुओं (50%) के बराबर मात्रा में मिलाने से, हमें 10.4 * 10 के प्रतिरोध के साथ एक मिश्र धातु मिलती है- 6.

इस समूह के मिश्र धातुओं के प्रतिरोध के तापमान गुणांक आमतौर पर मिश्र धातु बनाने वाली प्रत्येक धातु की तुलना में कम होते हैं।

नीचे दिया गया आंकड़ा सोने की एकाग्रता पर सोने और चांदी के मिश्र धातु के तापमान गुणांक की निर्भरता को दर्शाता है।

15% से 75% तक सांद्रता की सीमा में, प्रतिरोध का तापमान गुणांक शुद्ध धातुओं के समान गुणांक के एक चौथाई से अधिक नहीं होता है।

तीन धातुओं की कुछ मिश्र धातुएँ तकनीकी महत्व की हैं।

इन मिश्र धातुओं में से पहला, मैंगानिन, जब ठीक से संसाधित किया जाता है, तो शून्य का तापमान गुणांक होता है, जिसके परिणामस्वरूप सटीक प्रतिरोध पत्रिकाओं को बनाने के लिए मैंगानिन तार का उपयोग किया जाता है।

मैंगनीज, सिलिकॉन, लोहा, एल्यूमीनियम (निक्रोम) के अतिरिक्त के साथ निकल, क्रोमियम का एक मिश्र धातु विभिन्न ताप तत्वों के उत्पादन के लिए सबसे आम सामग्री है।

इस प्रकार के मिश्र धातुओं के बारे में अधिक जानकारी: निक्रोमेस: किस्में, रचना, गुण और विशेषताएं

शेष मिश्र धातुओं (कॉन्स्टेंटन, निकेलाइन, निकल सिल्वर) का उपयोग रिओस्टैट्स को विनियमित करने के निर्माण के लिए किया जाता है क्योंकि उनके पास काफी प्रतिरोध होता है और अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर हवा में अपेक्षाकृत कम ऑक्सीकृत होता है जो अक्सर रिओस्टेट तारों में होता है।

विद्युत उद्योग में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले त्रिगुट मिश्र धातुओं के बारे में अधिक जानकारी के लिए, यहां देखें:उच्च प्रतिरोध सामग्री, उच्च प्रतिरोध मिश्र

विशेष संदर्भ पुस्तकों में विभिन्न मिश्र धातुओं के विशिष्ट प्रतिरोध मूल्यों को देखना या प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित करना सबसे अच्छा है, क्योंकि वे व्यापक रूप से भिन्न हो सकते हैं।

एक उदाहरण के रूप में, हम Mg-Al और Mg-Zn मिश्र धातुओं के विद्युत प्रतिरोध और तापीय चालकता के मान देते हैं:

इस कार्य में, Mg - Al और Mg - Zn बाइनरी मिश्र धातुओं की विद्युत प्रतिरोधकता और तापीय चालकता की जांच 298 K से 448 K तक की तापमान सीमा में की जाती है और संबंधित विद्युत चालकता और मिश्र धातुओं की तापीय चालकता के बीच संबंध का विश्लेषण किया जाता है।

यह सभी देखें: विद्युत प्रतिष्ठानों में सबसे आम प्रवाहकीय सामग्री