This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
താപാനുശീതനം
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
(New page: =താപാനുശീതനം= അിിലമഹശിഴ ഗ്ളാസ്, ലോഹങ്ങള്‍, ലോഹസങ്കരങ്ങള്‍ എന്നിവയ്ക...) |
|||
| വരി 1: | വരി 1: | ||
=താപാനുശീതനം= | =താപാനുശീതനം= | ||
| + | Annealing | ||
| - | + | ഗ്ലാസ്, ലോഹങ്ങള്‍, ലോഹസങ്കരങ്ങള്‍ എന്നിവയ്ക്ക് കാഠിന്യവും ഉറപ്പും മറ്റു സവിശേഷ ഗുണങ്ങളും ഉണ്ടാക്കുവാനായി നടത്തുന്ന ഒരു താപോപചാര പ്രക്രിയ. ഉയര്‍ന്ന താപനിലയിലേക്ക് ഒരേ പ്രകാരത്തില്‍ ചൂടാക്കുകയും തുടര്‍ന്ന് നിയന്ത്രണവിധേയമായി സാവധാനം തണുപ്പിക്കുകയുമാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഗ്ലാസ്സുകൊണ്ട് വിവിധ വസ്തുക്കളുണ്ടാക്കുന്ന നിര്‍മാണ പ്രക്രിയകളില്‍ ഗ്ലാസ് ചൂടാക്കുകയും തണുപ്പിക്കുകയും മറ്റും ചെയ്യുമ്പോള്‍ താപനിലയില്‍ പല അസമതകളും ഉണ്ടാകാനിടയുണ്ട്. ഗ്ലാസ്സുരുക്കി ഒഴിക്കുന്ന മോള്‍ഡിനുള്ളില്‍ എല്ലായിടത്തും താപനില സമാനമല്ലാതിരിക്കാം. തുടര്‍ന്ന് ഗ്ലാസ് തണുപ്പിക്കുന്ന നിരക്കിലും വ്യതിയാനങ്ങള്‍ വരാനിടയുണ്ട്. നിര്‍മാണ പ്രക്രമങ്ങള്‍ക്കൊടുവില്‍ ഗ്ലാസ് തണുത്ത് അന്തരീക്ഷ താപനിലയിലെത്തുമ്പോള്‍ ആദ്യം തണുക്കുന്ന ഭാഗങ്ങള്‍ സങ്കോചിച്ചും അവസാനം തണുക്കുന്ന ഭാഗങ്ങള്‍ വലിഞ്ഞുമിരിക്കും. തന്മൂലം ഗ്ലാസ്സിന്റെ ഘനം ഏകരൂപത്തിലായിരിക്കുകയില്ല. ഇപ്രകാരം ഉടലെടുക്കുന്ന ആന്തരിക പ്രതിബലം ഗ്ലാസ്സിനെ ഭംഗുരമാക്കുന്നു. ഗ്ലാസ്സിനെ ഒരേ രീതിയില്‍ 538<sup>º</sup>C വരെ ചൂടാക്കി സാവധാനത്തില്‍ നിയന്ത്രിതമായി 38<sup>º</sup>C വരെ തണുപ്പിക്കുക വഴി ആന്തരിക പ്രതിബലം ഒഴിവാക്കാനാകും. ഈ പ്രക്രിയയാണ് താപാനുശീതനം. ഉയര്‍ന്ന താപനിലകളില്‍ ഗ്ലാസ്സിന്റെ ശ്യാനത കുറയുകയും അണുകങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അകലം വര്‍ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിന്റെ ഫലമായി അണുകങ്ങള്‍ സ്വതന്ത്രമായി ആയാസരഹിതമായ സ്ഥാനങ്ങള്‍ സ്വീകരിക്കുന്നു. തുടര്‍ന്ന് വളരെ സാവധാനത്തില്‍ തണുപ്പിക്കുക വഴി ആയാസം വീണ്ടും ഉടലെടുക്കാതെ നോക്കാം. | |
| - | + | നിര്‍മാണാവശ്യങ്ങള്‍ക്കായി ലോഹങ്ങളെ സാധാരണ ഊഷ്മാവില്‍ അപരൂപണത്തിനു വിധേയമാക്കുമ്പോള്‍ (cold working) കാഠിന്യം വര്‍ധിക്കുവാനും ഭംഗുരമാകുവാനും സാധ്യതയുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ലോഹദണ്ഡ് പല തവണ വളയ്ക്കുകയാണെങ്കില്‍ ഓരോ തവണ വളയ്ക്കുമ്പോഴും വളയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ട് കൂടിക്കൂടി ഒടുവില്‍ ദണ്ഡ് പൊട്ടാതെ വളയ്ക്കാനാവാത്ത അവസ്ഥയിലെത്തുന്നു. എന്നാല്‍ ദണ്ഡിനെ ചൂടാക്കുന്നതോടെ ലോഹം മൃദുവാകുകയും വീണ്ടും വളയ്ക്കാന്‍ സാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ലോഹചങ്ങലകളിലെ കണ്ണികളും മറ്റും കാലക്രമേണ ദൃഢമാകാനും പൊട്ടാനും ഇടയുണ്ട്. താപാനുശീതനത്തിനു വിധേയമാക്കി ലോഹത്തിന്റെ ഉറപ്പും തന്യതയും നിലനിര്‍ത്താനാകും. | |
| - | + | വാര്‍പ്പ് ലോഹങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തില്‍ വ്യത്യസ്ത ലോഹങ്ങള്‍ ഖരാവസ്ഥയിലെത്തുന്ന നിരക്ക്, തണുക്കുമ്പോഴുള്ള പ്രതിബലം എന്നിവ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കും. തത്ഫലമായി വാര്‍പ്പ് ലോഹങ്ങളുടെ വ്യാപനം ഏകസമാനമായിരിക്കില്ല. താപാനുശീതനം വഴി ലോഹ അണുകങ്ങളുടെ ചലനം വര്‍ധിക്കുകയും കൂടുതല്‍ നന്നായി വ്യാപനം ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ ലോഹസങ്കരങ്ങള്‍ക്ക് ഏകസമാനമായ സംയോഗം ലഭ്യമാകും. ഫേസ് സെന്റേഡ് ക്യുബിക് (FCC) ക്രിസ്റ്റല്‍ ഘടന രൂപീകൃതമാകുന്നതു വരെ ചൂടാക്കുകയും ബോഡി സെന്റേഡ് ക്യുബിക്ക് (BCC) ക്രിസ്റ്റല്‍ ഘടന രൂപീകൃതമാകുന്ന വിധത്തില്‍ സാവധാനത്തില്‍ തണുപ്പിക്കുകയുമാണ് ഉരുക്കിനനുയോജ്യമായ താപാനുശീതന പ്രക്രിയ. | |
| - | + | ||
| - | വാര്‍പ്പ് ലോഹങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തില്‍ വ്യത്യസ്ത ലോഹങ്ങള്‍ ഖരാവസ്ഥയിലെത്തുന്ന നിരക്ക്, തണുക്കുമ്പോഴുള്ള പ്രതിബലം എന്നിവ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കും. തത്ഫലമായി വാര്‍പ്പ് ലോഹങ്ങളുടെ വ്യാപനം ഏകസമാനമായിരിക്കില്ല. താപാനുശീതനം വഴി ലോഹ അണുകങ്ങളുടെ ചലനം വര്‍ധിക്കുകയും കൂടുതല്‍ നന്നായി വ്യാപനം ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ ലോഹസങ്കരങ്ങള്‍ക്ക് ഏകസമാനമായ സംയോഗം ലഭ്യമാകും. ഫേസ് സെന്റേഡ് ക്യുബിക് ( | + | |
പദാര്‍ഥത്തിന്റെ കാഠിന്യം നിര്‍ണയിക്കുകയാണ് താപാനു ശീതനത്തിന്റെ പുരോഗതി നിര്‍ണയിക്കുവാനുള്ള മാര്‍ഗം. താപാനുശീതനത്തിനാവശ്യമായ താപനിലയും സമയവും വിപരീതാനുപാതത്തിലാണ്. സാധാരണഗതിയില്‍ ഉരുകല്‍ നില കൂടുതലുള്ള ലോഹങ്ങള്‍ക്ക് താപാനുശീതനത്തിനാവശ്യമായ താപനിലയും കൂടുതലായിരിക്കും. | പദാര്‍ഥത്തിന്റെ കാഠിന്യം നിര്‍ണയിക്കുകയാണ് താപാനു ശീതനത്തിന്റെ പുരോഗതി നിര്‍ണയിക്കുവാനുള്ള മാര്‍ഗം. താപാനുശീതനത്തിനാവശ്യമായ താപനിലയും സമയവും വിപരീതാനുപാതത്തിലാണ്. സാധാരണഗതിയില്‍ ഉരുകല്‍ നില കൂടുതലുള്ള ലോഹങ്ങള്‍ക്ക് താപാനുശീതനത്തിനാവശ്യമായ താപനിലയും കൂടുതലായിരിക്കും. | ||
Current revision as of 08:36, 28 ജൂണ്‍ 2008
താപാനുശീതനം
Annealing
ഗ്ലാസ്, ലോഹങ്ങള്‍, ലോഹസങ്കരങ്ങള്‍ എന്നിവയ്ക്ക് കാഠിന്യവും ഉറപ്പും മറ്റു സവിശേഷ ഗുണങ്ങളും ഉണ്ടാക്കുവാനായി നടത്തുന്ന ഒരു താപോപചാര പ്രക്രിയ. ഉയര്‍ന്ന താപനിലയിലേക്ക് ഒരേ പ്രകാരത്തില്‍ ചൂടാക്കുകയും തുടര്‍ന്ന് നിയന്ത്രണവിധേയമായി സാവധാനം തണുപ്പിക്കുകയുമാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഗ്ലാസ്സുകൊണ്ട് വിവിധ വസ്തുക്കളുണ്ടാക്കുന്ന നിര്‍മാണ പ്രക്രിയകളില്‍ ഗ്ലാസ് ചൂടാക്കുകയും തണുപ്പിക്കുകയും മറ്റും ചെയ്യുമ്പോള്‍ താപനിലയില്‍ പല അസമതകളും ഉണ്ടാകാനിടയുണ്ട്. ഗ്ലാസ്സുരുക്കി ഒഴിക്കുന്ന മോള്‍ഡിനുള്ളില്‍ എല്ലായിടത്തും താപനില സമാനമല്ലാതിരിക്കാം. തുടര്‍ന്ന് ഗ്ലാസ് തണുപ്പിക്കുന്ന നിരക്കിലും വ്യതിയാനങ്ങള്‍ വരാനിടയുണ്ട്. നിര്‍മാണ പ്രക്രമങ്ങള്‍ക്കൊടുവില്‍ ഗ്ലാസ് തണുത്ത് അന്തരീക്ഷ താപനിലയിലെത്തുമ്പോള്‍ ആദ്യം തണുക്കുന്ന ഭാഗങ്ങള്‍ സങ്കോചിച്ചും അവസാനം തണുക്കുന്ന ഭാഗങ്ങള്‍ വലിഞ്ഞുമിരിക്കും. തന്മൂലം ഗ്ലാസ്സിന്റെ ഘനം ഏകരൂപത്തിലായിരിക്കുകയില്ല. ഇപ്രകാരം ഉടലെടുക്കുന്ന ആന്തരിക പ്രതിബലം ഗ്ലാസ്സിനെ ഭംഗുരമാക്കുന്നു. ഗ്ലാസ്സിനെ ഒരേ രീതിയില്‍ 538ºC വരെ ചൂടാക്കി സാവധാനത്തില്‍ നിയന്ത്രിതമായി 38ºC വരെ തണുപ്പിക്കുക വഴി ആന്തരിക പ്രതിബലം ഒഴിവാക്കാനാകും. ഈ പ്രക്രിയയാണ് താപാനുശീതനം. ഉയര്‍ന്ന താപനിലകളില്‍ ഗ്ലാസ്സിന്റെ ശ്യാനത കുറയുകയും അണുകങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അകലം വര്‍ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിന്റെ ഫലമായി അണുകങ്ങള്‍ സ്വതന്ത്രമായി ആയാസരഹിതമായ സ്ഥാനങ്ങള്‍ സ്വീകരിക്കുന്നു. തുടര്‍ന്ന് വളരെ സാവധാനത്തില്‍ തണുപ്പിക്കുക വഴി ആയാസം വീണ്ടും ഉടലെടുക്കാതെ നോക്കാം.
നിര്‍മാണാവശ്യങ്ങള്‍ക്കായി ലോഹങ്ങളെ സാധാരണ ഊഷ്മാവില്‍ അപരൂപണത്തിനു വിധേയമാക്കുമ്പോള്‍ (cold working) കാഠിന്യം വര്‍ധിക്കുവാനും ഭംഗുരമാകുവാനും സാധ്യതയുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ലോഹദണ്ഡ് പല തവണ വളയ്ക്കുകയാണെങ്കില്‍ ഓരോ തവണ വളയ്ക്കുമ്പോഴും വളയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ട് കൂടിക്കൂടി ഒടുവില്‍ ദണ്ഡ് പൊട്ടാതെ വളയ്ക്കാനാവാത്ത അവസ്ഥയിലെത്തുന്നു. എന്നാല്‍ ദണ്ഡിനെ ചൂടാക്കുന്നതോടെ ലോഹം മൃദുവാകുകയും വീണ്ടും വളയ്ക്കാന്‍ സാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ലോഹചങ്ങലകളിലെ കണ്ണികളും മറ്റും കാലക്രമേണ ദൃഢമാകാനും പൊട്ടാനും ഇടയുണ്ട്. താപാനുശീതനത്തിനു വിധേയമാക്കി ലോഹത്തിന്റെ ഉറപ്പും തന്യതയും നിലനിര്‍ത്താനാകും.
വാര്‍പ്പ് ലോഹങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തില്‍ വ്യത്യസ്ത ലോഹങ്ങള്‍ ഖരാവസ്ഥയിലെത്തുന്ന നിരക്ക്, തണുക്കുമ്പോഴുള്ള പ്രതിബലം എന്നിവ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കും. തത്ഫലമായി വാര്‍പ്പ് ലോഹങ്ങളുടെ വ്യാപനം ഏകസമാനമായിരിക്കില്ല. താപാനുശീതനം വഴി ലോഹ അണുകങ്ങളുടെ ചലനം വര്‍ധിക്കുകയും കൂടുതല്‍ നന്നായി വ്യാപനം ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ ലോഹസങ്കരങ്ങള്‍ക്ക് ഏകസമാനമായ സംയോഗം ലഭ്യമാകും. ഫേസ് സെന്റേഡ് ക്യുബിക് (FCC) ക്രിസ്റ്റല്‍ ഘടന രൂപീകൃതമാകുന്നതു വരെ ചൂടാക്കുകയും ബോഡി സെന്റേഡ് ക്യുബിക്ക് (BCC) ക്രിസ്റ്റല്‍ ഘടന രൂപീകൃതമാകുന്ന വിധത്തില്‍ സാവധാനത്തില്‍ തണുപ്പിക്കുകയുമാണ് ഉരുക്കിനനുയോജ്യമായ താപാനുശീതന പ്രക്രിയ.
പദാര്‍ഥത്തിന്റെ കാഠിന്യം നിര്‍ണയിക്കുകയാണ് താപാനു ശീതനത്തിന്റെ പുരോഗതി നിര്‍ണയിക്കുവാനുള്ള മാര്‍ഗം. താപാനുശീതനത്തിനാവശ്യമായ താപനിലയും സമയവും വിപരീതാനുപാതത്തിലാണ്. സാധാരണഗതിയില്‍ ഉരുകല്‍ നില കൂടുതലുള്ള ലോഹങ്ങള്‍ക്ക് താപാനുശീതനത്തിനാവശ്യമായ താപനിലയും കൂടുതലായിരിക്കും.
