प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातु प्लैटिनम और इरिडियम के संलयन से निर्मित एक द्विधात्विक मिश्रधातु प्रणाली है। यह एक साधारण धातु मिश्रण नहीं है, बल्कि एक विशेष रूप से निर्मित पदार्थ है जिसका महत्व इसकी संरचना में समायोजन के माध्यम से प्राप्त असाधारण गुणों में निहित है—ऐसे गुण जो किसी भी एकल धातु के गुणों से कहीं अधिक हैं। प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातुओं की अपरिहार्यता उनके संयुक्त गुणों से उत्पन्न होती है: ये प्लैटिनम की अद्वितीय रासायनिक निष्क्रियता और कार्यक्षमता को विरासत में प्राप्त करते हैं, साथ ही इरिडियम की असाधारण कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और ऊष्मीय स्थिरता को भी समाहित करते हैं। इस मिश्रधातु का घनत्व 21.5 ग्राम/सेमी³ से अधिक है, गलनांक प्लैटिनम के 1768°C और इरिडियम के 2446°C के बीच है, और इसका ऊष्मीय विस्तार गुणांक असाधारण रूप से कम है। इसका संक्षारण प्रतिरोध बेजोड़ है; उच्च इरिडियम सामग्री वाले प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातु उबलते जल को भी सहन कर सकते हैं। जिन अनुप्रयोगों में दीर्घकालिक आयामी स्थिरता और पूर्ण विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है, उनमें प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातुएँ अक्सर एकमात्र व्यवहार्य विकल्प होती हैं, न कि केवल एक विलासितापूर्ण विकल्प। अंतर्राष्ट्रीय प्रोटोटाइप किलोग्राम के लिए PtIr10 मिश्र धातु का ऐतिहासिक उपयोग इसकी शाश्वत स्थिरता का सर्वोपरि प्रमाण है।
प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग उनके भौतिक-रासायनिक गुणों पर आधारित हैं, जो कई अत्याधुनिक औद्योगिक क्षेत्रों में व्याप्त हैं। चिकित्सा प्रत्यारोपणों में, ये मिश्र धातुएं पेसमेकर इलेक्ट्रोड, तंत्रिका उत्तेजना जांच और संवहनी स्टेंट फ्रेमवर्क के लिए महत्वपूर्ण सामग्री के रूप में कार्य करती हैं। यहां, आमतौर पर PtIr10 या PtIr20 मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है, जिसके लिए जैव अनुकूलता मानकों का अनुपालन, शारीरिक तरल पदार्थों से होने वाले संक्षारण के प्रति दीर्घकालिक प्रतिरोध, उत्कृष्ट विद्युत चालकता और बार-बार मोड़ने के लिए पर्याप्त यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है। एयरोस्पेस और उच्च तापमान उद्योगों में, प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातुएं सुरक्षात्मक कार्य करती हैं। प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु कोटिंग्स या ठोस घटकों का उपयोग टरबाइन इंजन के हॉट-एंड पार्ट्स, रॉकेट इंजन नोजल और ग्लास फाइबर उत्पादन के लिए उच्च तापमान क्रूसिबल में किया जाता है। यहां, इनका महत्व 1500°C से अधिक ऑक्सीकरण वातावरण में आकार और सतह की अखंडता को बनाए रखने में निहित है - एक ऐसी क्षमता जो अधिकांश सामग्रियों में बेजोड़ है।
विद्युत रसायन विज्ञान और सटीक यंत्र निर्माण में, प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातु इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में अद्वितीय हैं। चाहे संक्षारक माध्यमों के विद्युतीकरण के लिए एनोड के रूप में (उदाहरण के लिए, क्लोर-क्षार उद्योग में ) या हृदय विद्युत शरीरक्रिया विज्ञान अनुसंधान के लिए सूक्ष्म इलेक्ट्रोड के रूप में, ये मिश्रधातु कम प्रतिबाधा, उच्च आवेश इंजेक्शन क्षमता और गैर-प्रतिक्रियाशील सतहें प्रदान करते हैं। माप विज्ञान में, किलोग्राम की अद्यतन परिभाषा के बावजूद, ऐतिहासिक PtIr10 प्रोटोटाइप और उनके व्युत्पन्न मानक, उनकी अपघटन-मुक्त द्रव्यमान स्थिरता के कारण, उच्चतम परिशुद्धता अंशांकन प्रयोगशालाओं में भौतिक स्थानांतरण मानक बने हुए हैं। आभूषण उद्योग कम इरिडियम सामग्री वाले प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातुओं, जैसे कि PtIr5, को प्राथमिकता देता है। यह शुद्ध प्लैटिनम की कठोरता को काफी बढ़ाता है, जिससे हीरे के लिए अधिक सुरक्षित प्रोंग सेटिंग और आभूषणों की सतहों पर खरोंच प्रतिरोध में वृद्धि होती है, साथ ही चमकदार सफेद चमक भी बनी रहती है।
प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातुओं की कीमत कीमती धातुओं की लागत, निर्माण की जटिलता और बाजार में आपूर्ति और मांग पर निर्भर करती है, जिसके परिणामस्वरूप कीमतों में व्यापक अंतर देखने को मिलता है। आधार सामग्री की लागत प्लैटिनम और इरिडियम की वैश्विक हाजिर कीमतों से सीधे जुड़ी होती है, जिसमें इरिडियम की कीमतों में विशेष रूप से अस्थिरता देखी जाती है—ऐतिहासिक रूप से इसकी कीमत प्लैटिनम की कीमत से कई गुना अधिक रही है। परिणामस्वरूप, प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातुओं की कीमतें इरिडियम की मात्रा के साथ रैखिक रूप से नहीं बढ़ती हैं। उदाहरण के लिए, सामान्य PtIr10 मिश्र धातु के तार (90% प्लैटिनम, 10% इरिडियम) की कीमत शुद्ध प्लैटिनम के तार से 50% से 100% अधिक हो सकती है। अत्यधिक घिसाव-प्रतिरोधी वातावरण में उपयोग किए जाने वाले PtIr30 मिश्र धातुओं की कीमत शुद्ध प्लैटिनम की कीमत से कई गुना अधिक हो सकती है। संरचना के अलावा, उत्पाद का स्वरूप भी प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु की कीमत को काफी प्रभावित करता है। 0.05 मिमी से कम व्यास वाले अति महीन तार, सटीक रूप से खींचे और पॉलिश किए गए इलेक्ट्रोड तार, या जटिल आकार के चिकित्सा उपकरण घटकों का प्रसंस्करण मूल्य पिंडों या साधारण चादरों की तुलना में काफी अधिक होता है।
गुडफेलो या अमेरिकन एलिमेंट्स जैसे अंतरराष्ट्रीय सामग्री आपूर्तिकर्ताओं के मूल्य निर्धारण रुझानों के आधार पर, औद्योगिक-ग्रेड PtIr10 मिश्र धातु तार (0.25 मिमी व्यास) की कीमत आमतौर पर खरीद की मात्रा और विशिष्टताओं के आधार पर $80 से $120 प्रति ग्राम तक होती है। उच्च इरिडियम सामग्री वाले PtIr30 तार या छड़ों के लिए, कीमत आसानी से $200 प्रति ग्राम से अधिक हो सकती है। अनुकूलित चिकित्सा या एयरोस्पेस-ग्रेड घटकों के लिए, प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु के मूल्य निर्धारण में कठोर गुणवत्ता प्रमाणन और विशेष प्रसंस्करण को भी ध्यान में रखना आवश्यक है, जिससे अंतिम लागत प्रति ग्राम सैकड़ों डॉलर तक बढ़ सकती है। इसलिए, प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु के मूल्य निर्धारण पर चर्चा करते समय संरचना, रूप, सहनशीलता और प्रमाणन स्तरों को स्पष्ट रूप से परिभाषित करना आवश्यक है।
प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातुओं का उत्पादन धातु विज्ञान की दृष्टि से अत्यंत चुनौतीपूर्ण है। दोनों धातुओं के अत्यंत उच्च गलनांक और उच्च तापमान पर इरिडियम के ऑक्सीकरण के प्रति संवेदनशील होने के कारण, पिघलने की प्रक्रिया निर्वात या अक्रिय वातावरण (जैसे आर्गन) में होनी चाहिए, जिसके लिए आमतौर पर प्रेरण पिघलने या चाप पिघलने की तकनीकों का उपयोग किया जाता है। एकसमान संरचना सुनिश्चित करना पहला महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि पृथक्करण सीधे उत्पाद की विफलता का कारण बनता है। ढली हुई संरचना को खोलने के लिए बाद में गर्म प्रक्रिया (गर्म फोर्जिंग, गर्म रोलिंग) 1200°C से ऊपर होनी चाहिए। वायर ड्राइंग या रोलिंग जैसी ठंडी प्रक्रिया में अत्यधिक सावधानी और मध्यवर्ती एनीलिंग की आवश्यकता होती है, क्योंकि मिश्र धातु निर्माण के दौरान तेजी से कठोर हो जाती है और उच्च-इरिडियम वाले मिश्रणों में दरार पड़ने की संभावना होती है। अंत में, सटीक घटकों के लिए अक्सर ईडीएम (विद्युत निर्वहन मशीनिंग) या हीरा उपकरण से काटने की आवश्यकता होती है। विश्व स्तर पर, केवल कुछ ही निर्माता विश्वसनीय रूप से उच्च गुणवत्ता वाले प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातुओं की आपूर्ति कर सकते हैं। ब्रिटेन की जॉनसन मैथे और जर्मनी की हेरियस, विशेष रूप से चिकित्सा और माप-संबंधी सामग्रियों के क्षेत्र में लंबे समय से अग्रणी तकनीकी कंपनियां हैं। अमेरिका की एटीआई मेटल्स जैसी विशिष्ट धातु कंपनियां भी एयरोस्पेस-ग्रेड प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु उत्पाद पेश करती हैं। अनुसंधान एवं विकास तथा छोटे पैमाने पर खरीद के लिए, गुडफेलो जैसे विशेष वितरक विश्वसनीय स्रोत हैं।
प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातु का पुनर्चक्रण कच्चे माल की लागत और इस मिश्रधातु की अंतर्निहित मजबूती के कारण एक उच्च मूल्य वाला उद्योग है। बेकार हो चुके मेडिकल इम्प्लांट, खराब औद्योगिक इलेक्ट्रोड, आभूषणों के स्क्रैप या निष्क्रिय किए गए एयरोस्पेस घटकों से इन मिश्रधातुओं को पुनर्प्राप्त करना आर्थिक रूप से बेहद लाभदायक साबित होता है। पुनर्चक्रित प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातुओं का मूल्य उनमें मौजूद इरिडियम की मात्रा और संदूषण के स्तर पर निर्भर करता है। एक प्रयुक्त PtIr10 पेसमेकर इलेक्ट्रोड तार का धातु मूल्य लगभग नए पदार्थ के बराबर ही रहता है, क्योंकि प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातुओं में शरीर के भीतर उपयोग के दौरान संक्षारण की हानि न्यूनतम होती है। पुनर्चक्रण प्रक्रिया में आमतौर पर यांत्रिक पृथक्करण, उच्च तापमान पर गलाने और जल-धातु शोधन (जैसे विघटन-अवक्षेपण प्रक्रियाएं) शामिल होते हैं, ताकि प्लैटिनम और इरिडियम को पुनः मिश्रधातुकरण के लिए उपयुक्त श्रेणी तक अलग और शुद्ध किया जा सके। बेल्जियम की उमिकोर या हांगकांग की डोंगशेंग मेटल जैसी विशेष बहुमूल्य धातु शोधक कंपनियां इन पुनर्चक्रण सुविधाओं का संचालन करती हैं। प्लैटिनम-इरिडियम स्क्रैप रखने वाली संस्थाओं के लिए, पुनर्चक्रण न केवल नई सामग्री प्राप्त करने की लागत को आंशिक रूप से कम करता है, बल्कि संसाधन स्थिरता की आवश्यकताओं के अनुरूप भी है। इसलिए, परियोजना की प्रारंभिक योजना के दौरान प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु घटकों के लिए जीवनचक्र के अंत में पुनर्चक्रण प्रक्रिया की योजना बनाना आवश्यक है, क्योंकि यह कुल जीवनचक्र लागत को सीधे प्रभावित करता है।
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भाषा
