शुद्ध टाइटेनियम फ़ॉइल

शुद्ध टाइटेनियम फ़ॉइल एक अत्यंत पतली धातु की शीट है जो कई कोल्ड रोलिंग और इंटरमीडिएट एनीलिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से शुद्ध टाइटेनियम से बनाई जाती है। विशिष्टताएँ: मोटाई आम तौर पर 0.01-0.3 मिमी के बीच होती है, चौड़ाई आम तौर पर 600 मिमी से कम होती है, और लंबाई को आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है। मोटाई सहनशीलता ±0.005 मिमी तक पहुंच सकती है, और चौड़ाई सहनशीलता ±0.1 मिमी है।

शुद्ध टाइटेनियम फ़ॉइल में उच्च विशिष्ट शक्ति होती है, जिसका घनत्व केवल 4.51 ग्राम/सेमी³ होता है, जो स्टील की तुलना में लगभग 40% हल्का होता है, फिर भी इसमें उच्च शक्ति होती है; इसमें मजबूत संक्षारण प्रतिरोध होता है, जो हवा या ऑक्सीजन युक्त मीडिया में सतह पर एक घनी ऑक्साइड फिल्म बनाता है, और क्षतिग्रस्त होने पर यह स्वयं मरम्मत कर सकता है; इसमें अच्छी जैव-अनुकूलता है, जो मानव ऊतकों या रक्त के साथ कोई प्रतिकूल प्रतिक्रिया नहीं दिखाती है; इसमें अत्यधिक गर्मी और ठंड का प्रतिरोध भी है, इसका गलनांक 1668 डिग्री तक है, जो अत्यधिक ठंडे या गर्म वातावरण में भी अच्छा लचीलापन और कठोरता बनाए रखता है। टाइटेनियम फ़ॉइल की रासायनिक संरचना तालिका 1 में दिखाई गई है; विभिन्न एनीलिंग तापमानों पर टाइटेनियम फ़ॉइल के यांत्रिक गुण तालिका 2 में दिखाए गए हैं।

चूंकि माइक्रोफैब्रिकेशन और माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम जैसे उद्योगों को फ़ॉइल के लिए तेजी से उच्च उत्पाद परिशुद्धता की आवश्यकता होती है, फ़ॉइल तैयारी प्रक्रिया की मांग भी बढ़ गई है। फ़ॉइल तैयार करने की मुख्य विधियों में इलेक्ट्रोलाइटिक जमाव, मैग्नेट्रोन स्पटरिंग, वैक्यूम थर्मल वाष्पीकरण और रोलिंग शामिल हैं। इनमें रोलिंग द्वारा तैयार की गई पन्नियाँ अच्छी गुणवत्ता और उच्च दक्षता वाली होती हैं।

रोलिंग प्रक्रियाओं द्वारा उत्पादित फ़ॉइल में उत्कृष्ट प्रदर्शन, उच्च सतह चमक, उच्च उत्पादकता और पैमाने और आउटपुट में लाभ होते हैं। इसलिए, फ़ॉइल उत्पादन के लिए रोलिंग का उपयोग अक्सर किया जाता है, और रोलिंग मिलों का विकास इतिहास काफी जटिल है। बीस रोल मिल के जनक पोलान्सन जिमियर ने पहली बीस रोल मिल विकसित की, जो कुछ माइक्रोन मोटी पन्नी भी रोल कर सकती थी। और भी पतले और अधिक सटीक उत्पाद बनाने के लिए, लोगों ने रोल व्यास को कम करने का प्रयास किया। पूर्व सोवियत संघ के लौह धातुकर्म संस्थान ने 32{27}}रोल और 36{30}}रोल मिलें विकसित कीं, जो बेहद पतली 0.005 मिमी 79एचएम स्ट्रिप्स का उत्पादन करती थीं। बाद में, चाइना आयरन एंड स्टील रिसर्च इंस्टीट्यूट, चीन में शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ नॉनफेरस मेटल्स और जापान सभी ने Φ1.7-3.5 मिमी के रोल व्यास के साथ 26-36 रोल मिलों का उपयोग किया, रोलिंग फ़ॉइल को 1-2 µm तक। नॉर्थईस्ट यूनिवर्सिटी ने विशेष रूप से फ़ॉइल रोलिंग के लिए रोलिंग दबाव, कतरनी बल और तन्य तनाव का उपयोग करके स्वतंत्र रूप से एक अद्वितीय 3M मिल (माइक्रो मेटल फॉर्मिंग मिल) डिज़ाइन किया है, और 50 मिमी वर्क रोल के साथ, तांबा, एल्यूमीनियम और स्टील को 0.001 मिमी से नीचे रोल कर सकता है, जिससे 50,000 का डी/एच अनुपात प्राप्त होता है, जो न्यूनतम रोल करने योग्य मोटाई सीमा को 20-50 गुना तोड़ देता है। इसके बाद के सुधारों से फ़ॉइल उत्पादन के लिए 3M - II मॉडल (रोल चौड़ाई 200 मिमी) और 3M-III मॉडल (रोल चौड़ाई 500 मिमी) सामने आए, जो उच्च गुणवत्ता वाले फ़ॉइल के उत्पादन में अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

हाल के वर्षों में फ़ॉइल सामग्री की बाज़ार में मांग लगातार बढ़ रही है। उदाहरण के लिए, 0.009-0.020 मिमी की मोटाई वाली तांबे की पन्नी का उपयोग इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी और मुद्रित सर्किट बोर्ड में किया जाता है। बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में छोटे रोबोटों का उपयोग किया जाता है। इसके अतिरिक्त, विभिन्न बाज़ारों में विभिन्न फ़ॉइल का उपयोग किया जाता है, जैसे मुख्य रूप से एयरोस्पेस उपकरण में उपकरणों और मीटरों के लिए स्टील फ़ॉइल, जेट इंजनों पर सजावटी जाल के लिए टाइटेनियम फ़ॉइल, हीटिंग तत्वों के लिए टंगस्टन {{6}मोलिब्डेनम फ़ॉइल, और सटीक उपकरणों के लिए स्टेनलेस स्टील फ़ॉइल। इन उन्नत सूक्ष्म विनिर्माण उद्योगों के लिए आवश्यक सूक्ष्म सामग्रियों में छोटे आकार की आवश्यकताएं और उच्च परिशुद्धता मानक होते हैं। यह अनुमान लगाया जा सकता है कि चीन में अल्ट्रा-थिन रोल्ड स्ट्रिप्स के विकास की गति में और तेजी आएगी।

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