மின்னணு பற்றவைப்புக்கான தகர உலோக உற்பத்தி செயல்முறை
தகரம், அல்லது வேதியியல் ரீதியாக Sn (குறியீடு: Sn, அணு எண்: 50) என அறியப்படும் இது, பல்வேறு தொழில்களில், குறிப்பாக மின்னணு உபகரணங்களுக்கான பற்றவைப்புப் பொருளைத் தயாரிப்பதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கும் ஒரு உலோகமாகும். பற்றவைப்புப் பொருள் என்பது மின்னணு பாகங்களை உலோகப் பரப்புகளுடன் இணைக்கப் பயன்படும் ஒரு பொருளாகும். இது பொதுவாக தகரம் உட்பட பல்வேறு உலோகங்களின் கலவையைக் கொண்டிருக்கும். இந்தக் கட்டுரை, மின்னணு பற்றவைப்புப் பொருள் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் தகர உலோகத்தின் உற்பத்தி செயல்முறையை, தகரத் தாதுவைச் சுரங்கத்திலிருந்து எடுப்பது முதல் இறுதி, பயன்படுத்தத் தயாரான தயாரிப்பு வரை விரிவாக விவாதிக்கும்.
தகரத் தாது அகழ்வு
ஈய உற்பத்தி செயல்முறை ஈயத் தாதுவை அகழ்ந்தெடுப்பதில் தொடங்குகிறது. ஈயம் பொதுவாக காசிட்டரைட் (SnO2) வடிவில் காணப்படுகிறது, இதுவே ஈயத்தின் முதன்மை மூலமாகும். ஈயத் தாது அகழ்ந்தெடுப்பை இரண்டு முக்கிய முறைகள் மூலம் மேற்கொள்ளலாம்: திறந்தவெளிச் சுரங்கம் மற்றும் நிலத்தடிச் சுரங்கம்.
1. திறந்தவெளிச் சுரங்கம்
பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு அருகில் அமைந்துள்ள தாதுப் படிவங்களில் திறந்தவெளிச் சுரங்கத் தொழில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த முறையில், தாதுவை வெளிக்கொணர்வதற்காக, தகரத் தாதுவிற்கு மேலே உள்ள மண் அடுக்கு தோண்டப்படுகிறது. தாதுவையும் அதை மூடியுள்ள மண்ணையும் மேலே தூக்குவதற்கு, அகழ்விகள் மற்றும் புல்டோசர்கள் போன்ற கனரக உபகரணங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2. நிலத்தடி சுரங்கத் தொழில்
பூமியின் மேற்பரப்பிற்குக் கீழே ஆழத்தில் தாதுப் படிவுகள் இருக்கும்போது நிலத்தடிச் சுரங்கத் தொழில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த முறையில், ஈயத் தாதுவை அடைந்து மேற்பரப்பிற்குக் கொண்டு வருவதற்காகச் சுரங்கங்களும் துளைகளும் உருவாக்கப்படுகின்றன.
தகரத் தாது பதப்படுத்துதல்
ஈயத் தாது வெற்றிகரமாகச் சுரங்கத்திலிருந்து எடுக்கப்பட்டவுடன், அடுத்த கட்டமாக அத்தாதுவைப் பதப்படுத்தித் தூய ஈய உலோகத்தைப் பெறுவதே ஆகும். இந்தப் பதப்படுத்தும் செயல்முறையில் பல நிலைகள் அடங்கும், அவற்றுள் சில:
1. தாது செறிவூட்டல்
தாது செறிவூட்டலின் நோக்கம், தாதுவின் தகர உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பதும், அசுத்தங்களைப் பிரித்தெடுப்பதும் ஆகும். இந்தச் செயல்முறை பொதுவாக மிதத்தல் அல்லது ஈர்ப்பு விசை வழி பிரித்தெடுத்தல் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. ஈர்ப்பு விசை வழி பிரித்தெடுத்தலில், கனமான காசிட்டரைட்டிலிருந்து இலகுவான துகள்களைப் பிரிப்பதற்காக, தாது நசுக்கப்பட்டு நீரால் கழுவப்படுகிறது.
2. உலர்த்துதல் மற்றும் அரைத்தல்
செறிவூட்டலுக்குப் பிறகு, தகரத் தாது உலர்த்தப்பட்டு, மேலதிக செயலாக்கத்தை எளிதாக்கும் வகையில் நுண்ணிய தூளாக அரைக்கப்படுகிறது. இந்த அரைக்கும் செயல்முறை, கேசிட்டரைட்டை அசுத்தங்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கவும் உதவுகிறது.
3. வேலைவாய்ப்பு
உலர்த்தி அரைத்த பிறகு, தகரம் நிறைந்த தாது சேகரிக்கப்பட்டு, அதிலுள்ள கேசிட்டரைட் ஆக்சைடிலிருந்து தகரத்தைப் பிரித்தெடுப்பதற்காக ஒரு உருக்கு உலையில் இடப்பட்டது.
உருகும் செயல்முறை
1. குறைப்பு
செறிவூட்டப்பட்ட தாது ஒரு உருக்கு உலைக்குள் செலுத்தப்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறையின் போது, தகர ஆக்சைடை உலோகத் தகரமாக ஒடுக்குவதற்காக நிலக்கரி அல்லது பிற ஒடுக்கும் காரணிகள் சேர்க்கப்படுகின்றன. பொதுவான வினை பின்வருமாறு:
"`
SnO2 + C → Sn + CO2
"`
இந்த ஒடுக்கச் செயல்முறை உருகிய தகரத்தையும் கசடையும் உருவாக்குகிறது, அவற்றை பிரித்தெடுக்க வேண்டும்.
2. சுத்திகரிப்பு
உருகிய தகரத்தில் எஞ்சியிருக்கக்கூடிய இரும்பு, ஆர்சனிக் மற்றும் ஆண்டிமனி போன்ற அசுத்தங்களை நீக்குவதற்காக சுத்திகரிப்பு மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறையில் வெற்றிடக் காய்ச்சிவடித்தல், மின்னாற்பகுப்பு அல்லது பிற இயற்பியல் முறைகள் உள்ளிட்ட பல வழிமுறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம்.
3. அச்சிடுதல்
சுத்திகரிப்பு நிலைக்குப் பிறகு, உருகிய தகரம் அச்சுகளில் ஊற்றப்பட்டு தகரக் கட்டிகளாகவோ அல்லது வார்ப்புகளாகவோ உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த வார்ப்புகளைப் பின்னர் மூலப்பொருளாக விற்கலாம் அல்லது தேவைக்கேற்ப மேலும் பதப்படுத்தலாம்.
தகரம் பற்றவைப்பு உற்பத்தி
1. தகரக் கலவைகள் தயாரித்தல்
பற்றவைப்புப் பொருளைத் தயாரிக்க, தகரம் பொதுவாக ஈயம், வெள்ளி அல்லது தாமிரம் போன்ற பிற உலோகங்களுடன் கலக்கப்படுகிறது. ஒவ்வொரு உலோகத்தின் உள்ளடக்கமும் விரும்பப்படும் பற்றவைப்புப் பொருளின் வகையைப் பொறுத்தது. எடுத்துக்காட்டாக, மின்னணுவியலில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் தகரம்-ஈயப் பற்றவைப்புப் பொருள், 60/40 கலவையைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது 60% தகரம் மற்றும் 40% ஈயம். இருப்பினும், ஈயப் பயன்பாட்டைச் சுற்றியுள்ள சுகாதாரக் கவலைகள் காரணமாக, பல உற்பத்தியாளர்கள் ஈயம் இல்லாத பற்றவைப்புப் பொருளுக்கு மாறியுள்ளனர், இது பொதுவாக தகரம், வெள்ளி மற்றும் தாமிரம் ஆகியவற்றின் கலவையைக் கொண்டுள்ளது.
2. உருக்குதல் மற்றும் கலக்குதல்
தகரக் கட்டிகளும் மற்ற உலோகக் கலவைகளும் தூண்டல் உலை அல்லது மின்சார உலையில் ஒன்றாக உருக்கப்படுகின்றன. இந்த உருக்கும் செயல்முறையானது, அனைத்து உலோகக் கலவைகளும் முழுமையாகக் கரைந்து ஒருபடித்தான உலோகக் கலவையை உருவாக்குவதை உறுதி செய்கிறது. பற்றவைப்பு உலோகக் கலவையில் ஒவ்வொரு உலோகக் கூறுகளும் சீராகப் பரவுவதை உறுதிசெய்ய, கலக்குதல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
3. அச்சிடுதல் மற்றும் குளிரூட்டல்
உருகிய பற்றவைப்புக் கலவையானது பின்னர் கம்பி அல்லது தண்டு வடிவத்தில் வார்க்கப்படுகிறது. இந்த வார்ப்புச் செயல்முறை பொதுவாக ஒரு பிதுக்கல் இயந்திரம் அல்லது வார்ப்பு முறையைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. அச்சிலிருந்து வெளியே வந்த பிறகு, பற்றவைப்புக் கலவையானது திடமாவதற்காக வேகமாக குளிர்விக்கப்படுகிறது. பற்றவைப்புக் கலவையின் இறுதி வடிவமானது, அது கம்பி, தண்டு அல்லது பசை என அதன் பயன்பாட்டைப் பொறுத்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
4. பொதியிடல் மற்றும் விநியோகம்
குளிரூட்டப்பட்டு, தேவையான அளவிற்கு வெட்டப்பட்ட பிறகு, அந்த பற்றவைப்புக் கலவையானது மின்னணுத் தொழில் மற்றும் பிற பயனர்களுக்கு விற்பனை செய்வதற்காகப் பல்வேறு அளவுகளிலும் வடிவங்களிலும் பொட்டலமிடப்படுகிறது. பயன்படுத்தும் வரை பற்றவைப்புக் கலவையின் உகந்த தரத்தைப் பராமரிக்க, முறையான பொட்டலமிடல் அவசியமாகும்.
மின்னணு பற்றவைப்பில் தகரத்தின் பயன்
மின்னணு பற்றாசு உற்பத்தியில் தகரத்தைப் பயன்படுத்துவதால் பல முக்கிய நன்மைகள் உள்ளன, அவற்றுள் சில:
1. குறைந்த உருகுநிலை
தகரம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உருகுநிலையைக் (232°C) கொண்டிருப்பதால், அது பற்றவைக்கும் செயல்முறைக்கு மிகவும் உகந்ததாகிறது. ஏனெனில், மின்னணு பாகங்களைச் சேதப்படுத்தக்கூடிய அதிகப்படியான உயர் வெப்பநிலை இதற்குத் தேவையில்லை.
2. நல்ல மின் மற்றும் வெப்பக் கடத்துத்திறன்
தகரம் மின்சாரம் மற்றும் வெப்பத்தை நன்கு கடத்தும் ஒரு பொருளாவதால், மின்னணுச் சுற்றுகளில் சமிக்ஞைகளையும் மின் ஆற்றலையும் கடத்தும் பற்றவைப்பு இணைப்புகள் திறம்பட அமைவதை இது உறுதி செய்கிறது.
3. வலுவான ஒட்டும் திறன்
தகரம் சார்ந்த பற்றாசு, வலுவான மற்றும் நீடித்த இணைப்புகளை உருவாக்குகிறது, இவை மின்னணு சாதனங்களின் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வதற்கு அவசியமானவை.
முடிவுரை
மின்னணு பற்றாசுகளில் பயன்படுத்தப்படும் தகர உலோகத்தின் உற்பத்தி செயல்முறை என்பது, மேம்பட்ட அறிவும் தொழில்நுட்பமும் தேவைப்படும் ஒரு சிக்கலான படிநிலைகளின் தொடராகும். தகரத் தாது அகழ்வு, பதப்படுத்துதல், உருக்குதல் முதல் பற்றாசுக் கலப்புலோக உற்பத்தி மற்றும் இறுதித் தயாரிப்பை வார்ப்பது வரை, ஒவ்வொரு கட்டமும் மின்னணுத் துறைக்கு மிகவும் அவசியமான உயர்தர பற்றாசை உற்பத்தி செய்வதில் ஒரு முக்கியப் பங்கை வகிக்கிறது. இந்தச் செயல்முறையைப் பற்றிய முழுமையான புரிதல், திறமையான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மூலப்பொருள் பயன்பாட்டை உறுதிசெய்து, தொழில்துறை மற்றும் நுகர்வோர் ஆகிய இருவருக்கும் கிடைக்கும் நன்மைகளை அதிகரிக்க உதவும்.