उद्योग में प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु की भूमिका को समझना

प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु इलेक्ट्रोड क्लोर-क्षार उद्योग के इलेक्ट्रोलाइज़र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। 90% प्लैटिनम-10% इरिडियम मिश्र धातु से बने जाल 80°C पर हाइड्रोक्लोरिक अम्ल और क्लोरीन गैस से होने वाले क्षरण को रोकते हैं। 55.5% खुले क्षेत्र डिज़ाइन के साथ, ये 96% धारा दक्षता सुनिश्चित करते हैं। नाइट्रिक अम्ल उत्पादन लाइनों पर, प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु उत्प्रेरक 900°C पर अमोनिया ऑक्सीकरण अभिक्रियाओं में 98% रूपांतरण प्राप्त करते हैं। पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में इरिडियम तत्व का संक्षारण-प्रतिरोधी जीवनकाल तीन गुना बढ़ जाता है।

ईंधन कोशिकाओं में, कार्बन सपोर्ट 2-3 नैनोमीटर प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु कणों को धारण करते हैं। ऑक्सीजन न्यूनीकरण अभिक्रिया द्रव्यमान गतिविधि 0.56A प्रति मिलीग्राम प्लैटिनम तक पहुँचती है, जो शुद्ध प्लैटिनम इलेक्ट्रोड से 48% अधिक है। ऑटोमोटिव स्पार्क प्लग में निकल टिप वाले वेल्डेड प्लैटिनम-20% इरिडियम मिश्र धातु इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है। ये शुद्ध प्लैटिनम की तुलना में आर्क क्षरण का 30% बेहतर प्रतिरोध करते हैं, जिससे 150,000 मील तक की सेवा जीवन सुनिश्चित होता है।

प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु का चिकित्सा और सटीक विनिर्माण मूल्य

डीप ब्रेन स्टिम्युलेटर में 60 माइक्रोमीटर प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु के तार (95% प्लैटिनम-5% इरिडियम) का इस्तेमाल होता है। ये 20 साल तक मानव शरीर के तरल पदार्थ में कोई क्षरण नहीं दिखाते हैं।

माइक्रोइलेक्ट्रोड ऐरे में इलेक्ट्रोकेमिकली नक्काशीदार प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु की युक्तियाँ होती हैं। 200 नैनोमीटर जितनी पतली प्लैटिनम-10% इरिडियम जांच 0.1mV परिशुद्धता पर ऑप्टिक तंत्रिका संकेतों को एकत्रित करती है। औद्योगिक-ग्रेड प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु रोलिंग 12.7 माइक्रोमीटर की अभूतपूर्व मोटाई प्राप्त करती है। प्लैटिनम-20% इरिडियम फ़ॉइल उच्च-परिशुद्धता वाले स्ट्रेन सेंसर को सक्षम बनाता है। 1.3×10⁻⁶ प्रति केल्विन के तापीय प्रसार गुणांक के साथ, स्थिर-तापमान वातावरण में माप त्रुटियाँ 0.01% से कम रहती हैं।

ग्लूकोज सेंसर छिद्रयुक्त कोटिंग के साथ प्लैटिनम-इरीडियम मिश्र धातु सर्पिल इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं, जिससे चार्ज स्थानांतरण प्रतिरोध 15Ω·cm² तक कम हो जाता है।

प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु निर्माण में तकनीकी सफलताएँ

इरीडियम की उच्च लागत को संबोधित करने के लिए, हॉट-रोलिंग और एजिंग के साथ उच्च आवृत्ति वैक्यूम पिघलने से प्लैटिनम-25% इरीडियम मिश्र धातु में इरीडियम पृथक्करण 0.8% से कम हो जाता है।

निष्क्रिय गैस प्रणालियों वाले संशोधित रेनिशॉ रेनैम 500एस फ्लेक्स 3डी प्रिंटर, ≤0.5% पाउडर अपशिष्ट दर प्राप्त करते हैं, जिससे फाइबरग्लास लीक प्लेट की लागत 62% तक कम हो जाती है। फैलाव-सशक्त प्लैटिनम-इरिडियम मिश्रधातु में 0.05% भार यिट्रियम ऑक्साइड मिलाने से उच्च तापमान (1200°C) पर तन्य शक्ति 186 मेगापास्कल तक बढ़ जाती है - जो पारंपरिक मिश्रधातुओं की तुलना में 4.7 गुना अधिक मजबूत होती है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड-सोडियम क्लोरेट विलयनों का उपयोग करने वाली नई पुनर्चक्रण तकनीक प्रयुक्त इलेक्ट्रोड से 99.2% प्लैटिनम और 98.7% इरिडियम प्राप्त करती है। उच्च तापमान इलेक्ट्रोलिसिस और विमान प्रज्वलन प्रणालियों में 1800°C से ऊपर प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु अपूरणीय बनी रहती है। वर्तमान शोध उपयोग को कम करने पर केंद्रित है - नैनोस्ट्रक्चरिंग ईंधन सेल प्लैटिनम-इरिडियम लोडिंग को 0.1 मिलीग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर तक कम कर देता है जबकि 0.8 वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर ऊर्जा घनत्व बनाए रखता है। बढ़ती औद्योगिक मांग विनिर्माण नवाचारों को बढ़ावा देती है। वैश्विक प्लैटिनम-इरिडियम मिश्र धातु बाजार 2025 तक 100 बिलियन डॉलर तक पहुँचने का अनुमान है।

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