Engineering Materials Science MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Engineering Materials Science - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

थकान विफलता:

• थकान विफलता इंजीनियरिंग सामग्री और संरचनाओं में देखी जाने वाली सबसे महत्वपूर्ण विफलता तंत्रों में से एक है। यह प्रगतिशील और स्थानीयकृत संरचनात्मक क्षति है जो तब होती है जब किसी सामग्री को चक्रीय भार के अधीन किया जाता है। यह विफलता तंत्र विशेष रूप से खतरनाक है क्योंकि यह सामग्री की अंतिम तन्य शक्ति या उपज शक्ति से भी काफी नीचे हो सकता है। थकान विफलता शाफ्ट, गियर और पुल जैसे यांत्रिक घटकों में विफलता का एक प्रमुख कारण है।
• जब कोई सामग्री बार-बार लोडिंग और अनलोडिंग (चक्रीय भार) से गुजरती है, तो तनाव एकाग्रता बिंदुओं, जैसे कि तेज कोनों, छिद्रों या सतह की खामियों पर सूक्ष्म दरारें बन सकती हैं। समय के साथ, ये दरारें फैलती और बढ़ती हैं, अंततः विनाशकारी विफलता की ओर ले जाती हैं। यह घटना कई कारकों से प्रभावित होती है, जिसमें चक्रीय तनाव का परिमाण, चक्रों की संख्या, सामग्री गुण और पर्यावरणीय स्थिति शामिल हैं।

Additional Information

थकान विफलता के चरण:

1. दरार की शुरुआत: थकान विफलता उच्च तनाव एकाग्रता के बिंदु पर एक छोटी दरार की शुरुआत से शुरू होती है, जैसे कि सामग्री में सतह दोष, पायदान या समावेशन।

2. दरार का प्रसार: चक्रीय भार के तहत, प्रारंभिक दरार प्रत्येक लोड चक्र के साथ वृद्धिशील रूप से बढ़ती है। दरार वृद्धि दर लागू तनाव के परिमाण और दरार प्रसार के लिए सामग्री के प्रतिरोध पर निर्भर करती है।

3. अंतिम भंग: जब दरार एक महत्वपूर्ण आकार तक बढ़ जाती है, तो सामग्री का शेष क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र लागू भार का समर्थन करने के लिए अपर्याप्त हो जाता है, जिससे अचानक और विनाशकारी भंग होता है।

थकान विफलता को प्रभावित करने वाले कारक:

• तनाव सांद्रता: तेज कोनों, पायदान और छिद्र जैसी विशेषताएं तनाव सांद्रता के रूप में कार्य करती हैं और थकान जीवन को काफी कम करती हैं।
• सतह खत्म: एक खुरदरी सतह खत्म थकान प्रतिरोध को कम कर सकती है क्योंकि यह दरार की शुरुआत के लिए साइट प्रदान करती है।
• सामग्री गुण: उच्च क्रूरता और लचीलापन वाली सामग्री आमतौर पर बेहतर थकान प्रतिरोध प्रदर्शित करती है।
• पर्यावरण: संक्षारक वातावरण जंग थकान नामक प्रक्रिया के माध्यम से थकान विफलता को तेज कर सकते हैं।
• लोड परिमाण: उच्च चक्रीय तनाव आयाम तेजी से दरार वृद्धि और कम थकान जीवन में परिणाम देते हैं।

व्याख्या:

स्टेनलेस स्टील और इसके मिश्र धातु तत्व

• स्टेनलेस स्टील लोहे का एक संक्षारण-रोधी मिश्र धातु है जिसमें इसके गुणों, जैसे कि स्थायित्व, सामर्थ्य और ऑक्सीकरण के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में मिश्र धातु तत्व होते हैं। स्टेनलेस स्टील में प्राथमिक मिश्र धातु तत्वों में आमतौर पर क्रोमियम, निकेल और कार्बन शामिल होते हैं। ये तत्व स्टेनलेस स्टील की अनूठी विशेषताओं को प्रदान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिससे यह निर्माण, ऑटोमोटिव, चिकित्सा उपकरण और रसोई के बर्तनों सहित कई प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

सीसा

• सीसा स्टेनलेस स्टील में एक प्राथमिक मिश्र धातु तत्व नहीं है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सीसा स्टेनलेस स्टील के संक्षारण प्रतिरोध, सामर्थ्य या स्थायित्व में योगदान नहीं करता है। वास्तव में, सीसा को आमतौर पर स्टेनलेस स्टील में इसकी विषाक्तता और मिश्र धातु मैट्रिक्स के साथ प्रभावी ढंग से बंधने में असमर्थता के कारण बचा जाता है। सीसा का उपयोग मुख्य रूप से ऐसे अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनमें स्नेहन या मशीनिंग आसानी की आवश्यकता होती है, जैसे कि मुक्त-काटने वाले स्टील्स में, लेकिन यह स्टेनलेस स्टील संरचनाओं के लिए उपयुक्त नहीं है।
• स्टेनलेस स्टील अपने संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक गुणों के लिए क्रोमियम और निकेल जैसे तत्वों पर निर्भर करता है। सीसा इनमें से कोई भी लाभ प्रदान नहीं करता है और मिश्र धातु की अखंडता और प्रदर्शन से समझौता करेगा। इसलिए, इसे स्टेनलेस स्टील के निर्माण से बाहर रखा गया है।

क्रोमियम

• क्रोमियम स्टेनलेस स्टील में सबसे महत्वपूर्ण मिश्र धातु तत्व है। यह स्टील की सतह पर एक पतली, स्थिर ऑक्साइड परत बनाकर संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, जिसे "निष्क्रिय परत" के रूप में जाना जाता है। यह परत आगे ऑक्सीकरण को रोकती है और सामग्री को जंग और पर्यावरणीय क्षति से बचाती है। आम तौर पर, स्टेनलेस स्टील में अपने हस्ताक्षर संक्षारण-रोधी गुणों को प्राप्त करने के लिए कम से कम 10.5% क्रोमियम होता है।

कार्बन

• कार्बन स्टेनलेस स्टील में एक और महत्वपूर्ण तत्व है, हालांकि कार्बाइड वर्षा को रोकने के लिए इसका प्रतिशत कम रखा जाता है, जिससे संक्षारण हो सकता है। स्टेनलेस स्टील के कुछ ग्रेड में, सामर्थ्य और कठोरता को बढ़ाने के लिए नियंत्रित मात्रा में कार्बन को जानबूझकर जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, उच्च-कार्बन स्टेनलेस स्टील्स का उपयोग ऐसे अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनमें पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, जैसे कि चाकू और काटने के उपकरण।

निकेल

• ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में निकेल एक प्रमुख मिश्र धातु तत्व है। यह ऑस्टेनिटिक क्रिस्टल संरचना को स्थिर करता है, जो कम तापमान पर भी उत्कृष्ट क्रूरता और लचीलापन प्रदान करता है। निकेल संक्षारण प्रतिरोध को भी बढ़ाता है, खासकर ऐसे वातावरण में जिसमें एसिड या क्लोराइड होते हैं। स्टेनलेस स्टील के सामान्य ग्रेड, जैसे कि 304 और 316, में महत्वपूर्ण मात्रा में निकेल होता है।

Additional Information 

स्टेनलेस स्टील को इसके सूक्ष्म संरचना के आधार पर कई प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:

• ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील: इसमें उच्च क्रोमियम और निकेल होता है, जो उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और लचीलापन प्रदान करता है।
• फेराइटिक स्टेनलेस स्टील: इसमें क्रोमियम होता है लेकिन बहुत कम या कोई निकेल नहीं होता है, जो अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और चुंबकीय गुण प्रदान करता है।
• मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील: इसमें क्रोमियम और उच्च कार्बन स्तर होते हैं, जो सामर्थ्य और कठोरता प्रदान करते हैं लेकिन कम संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
• डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील: ऑस्टेनिटिक और फेराइटिक संरचनाओं का मिश्रण, सामर्थ्य और संक्षारण प्रतिरोध का संतुलन प्रदान करता है।
• अवक्षेपण-सख्त स्टेनलेस स्टील: इसमें एल्यूमीनियम या तांबे जैसे मिश्र धातु तत्व होते हैं, जो बढ़ी हुई सामर्थ्य के लिए ऊष्मा उपचार को सक्षम करते हैं।

व्याख्या:

विद्युत लेपन

• विद्युत लेपन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें घुले हुए धातु के धनायनों को कम करने के लिए विद्युत धारा का उपयोग किया जाता है ताकि वे इलेक्ट्रोड पर एक सुसंगत धातु कोटिंग बना सकें। इस प्रक्रिया का व्यापक रूप से सजावटी उद्देश्यों, संक्षारण प्रतिरोध और सतह गुणों में सुधार के लिए उपयोग किया जाता है। विद्युत लेपन में एक विद्युत अपघट्य विलयन के माध्यम से एनोड से कैथोड तक धातु आयनों की गति शामिल है।

धातु के सब्सट्रेट पर जमाव की दर के बराबर एनोडिक विघटन की दर पाई जाती है।

• यह कथन विद्युत लेपन के एक मौलिक सिद्धांत का सटीक वर्णन करता है। विद्युत लेपन प्रक्रिया के दौरान, एनोड से धातु आयन विद्युत अपघट्य विलयन में एक दर पर घुल जाते हैं जो कैथोड (प्लेटेड होने वाले सब्सट्रेट) पर उनके जमाव की दर के बराबर होती है। यह एक स्थिर-अवस्था प्रक्रिया सुनिश्चित करता है, जहाँ एनोड से खोई गई धातु की मात्रा कैथोड पर जमा धातु की मात्रा के बराबर होती है।

यह प्रक्रिया फैराडे के विद्युत अपघटन के नियमों द्वारा नियंत्रित होती है, जो बताते हैं कि विद्युत अपघटन के दौरान जमा या घुली हुई किसी पदार्थ का द्रव्यमान विद्युत अपघट्य से गुजरने वाले विद्युत आवेश की मात्रा के सीधे आनुपातिक होता है।

विद्युत लेपन में प्रमुख चरण:

• प्लेटेड होने वाला सब्सट्रेट (कैथोड) और जमा होने वाली धातु (एनोड) को एनोड के धातु आयनों वाले विद्युत अपघट्य विलयन में डुबोया जाता है।
• विद्युत अपघट्य के माध्यम से एक विद्युत धारा पारित की जाती है, जिससे धातु एनोड विलयन में धातु धनायनों के रूप में घुल जाता है।
• ये धनायन कैथोड की ओर पलायन करते हैं, जहाँ वे इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं और धातु परत के रूप में जमा होते हैं।

व्याख्या:

मृदु इस्पात

• मृदु इस्पात, जिसे निम्न-कार्बन इस्पात के रूप में भी जाना जाता है, अपने उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों और लागत-प्रभावशीलता के संतुलन के कारण व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है। मृदु इस्पात के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों में से एक इसकी कार्बन सामग्री है। मृदु इस्पात में कार्बन की मात्रा आमतौर पर 0.15% से 0.30% तक होती है। जब इस सीमा के भीतर कार्बन की मात्रा बढ़ती है, तो इसका सामर्थ्य, कठोरता और तन्यता जैसे यांत्रिक गुणों पर गहरा प्रभाव पड़ता है।

जब मृदु इस्पात में कार्बन की मात्रा बढ़ती है, तो निम्नलिखित परिवर्तन होते हैं:

• सामर्थ्य: कार्बन की मात्रा में वृद्धि के साथ मृदु इस्पात की सामर्थ्य बढ़ जाती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कार्बन परमाणु ठोस-विलयन प्रबलन बनाकर और कार्बाइड बनाकर जो अवक्षेपण को रोकते हैं, इस्पात की जाली संरचना को बढ़ाते हैं। अवक्षेपण पदार्थों के विकृति के लिए जिम्मेदार होते हैं, और उनके अवरोध से उच्च सामर्थ्य प्राप्त होती है। इसलिए, उच्च कार्बन सामग्री मृदु इस्पात की तनन सामर्थ्य और पराभव सामर्थ्य में सुधार करती है।
• तन्यता: तन्यता, जो भंग होने से पहले प्लास्टिक विकृति से गुजरने की सामग्री की क्षमता है, कार्बन की मात्रा बढ़ने पर घट जाती है। तन्यता में यह कमी इस्पात की सामर्थ्य और कठोरता में वृद्धि के कारण होती है जिससे इसकी प्लास्टिक रूप से विकृत होने की क्षमता कम हो जाती है। संक्षेप में, उच्च कार्बन सामग्री के साथ इस्पात अधिक भंगुर हो जाता है।

व्याख्या:

नाइट्राइडिंग प्रक्रिया:

• नाइट्राइडिंग एक सतह-कठोरता वाली ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जो किसी पदार्थ, आमतौर पर स्टील या अन्य लौह मिश्र धातुओं की सतह में नाइट्रोजन का परिचय देती है। यह प्रक्रिया सतह की कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और श्रान्ति सामर्थ्य को बढ़ाती है जबकि सामग्री के मूल गुणों को बनाए रखती है। नाइट्राइडिंग का व्यापक रूप से ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और विनिर्माण जैसे उद्योगों में गियर, क्रैंकशाफ्ट और डाइस जैसे घटकों के लिए उपयोग किया जाता है।
• नाइट्राइडिंग प्रक्रिया विभिन्न विधियों के माध्यम से की जा सकती है, प्रत्येक में सामग्री में नाइट्रोजन का परिचय देने के लिए एक अलग माध्यम का उपयोग किया जाता है। इन विधियों में प्लाज्मा नाइट्राइडिंग, गैस नाइट्राइडिंग और द्रव नाइट्राइडिंग शामिल हैं। विधि का चुनाव विशिष्ट अनुप्रयोग, सामग्री के प्रकार और वांछित गुणों पर निर्भर करता है।

निर्वात नाइट्राइडिंग

• निर्वात नाइट्राइडिंग नाइट्राइडिंग प्रक्रिया का प्रकार नहीं है। जबकि शब्द "निर्वात नाइट्राइडिंग" एक निर्वात में की जाने वाली नाइट्राइडिंग प्रक्रिया का संकेत दे सकता है, यह नाइट्राइडिंग के क्षेत्र में एक मान्यता प्राप्त या मानक विधि नहीं है। नाइट्राइडिंग प्रक्रियाओं को आम तौर पर सामग्री की सतह में नाइट्रोजन का परिचय देने के लिए एक माध्यम (जैसे गैस, प्लाज्मा या द्रव) की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, एक निर्वात वातावरण का उपयोग आमतौर पर निर्वात कार्बुराइजिंग या निर्वात ऊष्मा उपचार जैसी प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है, जहाँ ऑक्सीजन की अनुपस्थिति ऑक्सीकरण को रोकती है और प्रक्रिया के वातावरण का सटीक नियंत्रण सुनिश्चित करती है। इसलिए, नाइट्राइडिंग विधि के रूप में "निर्वात नाइट्राइडिंग" को शामिल करना गलत है।

Additional Information 

विकल्प 1: प्लाज्मा नाइट्राइडिंग

• प्लाज्मा नाइट्राइडिंग, जिसे आयन नाइट्राइडिंग के रूप में भी जाना जाता है, एक नाइट्राइडिंग प्रक्रिया है जो प्लाज्मा (आवेशित कणों से युक्त पदार्थ की अवस्था) का उपयोग सामग्री की सतह में नाइट्रोजन का परिचय देने के लिए करती है। इस प्रक्रिया में, सामग्री को एक निर्वात कक्ष में रखा जाता है, और एक उच्च-वोल्टेज विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है, जो नाइट्रोजन युक्त गैस से प्लाज्मा बनाता है। प्लाज्मा आयन सामग्री की सतह पर बमबारी करते हैं, जिससे नाइट्रोजन सामग्री में फैल जाता है। प्लाज्मा नाइट्राइडिंग प्रक्रिया पर सटीक नियंत्रण प्रदान करता है और जटिल ज्यामिति और सामग्रियों के लिए उपयुक्त है।

विकल्प 2: गैस नाइट्राइडिंग

• गैस नाइट्राइडिंग एक सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली नाइट्राइडिंग प्रक्रिया है जहाँ सामग्री को उच्च तापमान पर नाइट्रोजन युक्त गैस, जैसे अमोनिया (NH₃), के संपर्क में लाया जाता है। अमोनिया गैस नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाती है, और नाइट्रोजन सामग्री की सतह में फैल जाता है। गैस नाइट्राइडिंग का व्यापक रूप से इसकी सादगी और एक समान और नियंत्रित नाइट्राइड परत बनाने की क्षमता के लिए उपयोग किया जाता है।

विकल्प 3: द्रव नाइट्राइडिंग

• द्रव नाइट्राइडिंग, जिसे लवण कुंड नाइट्राइडिंग के रूप में भी जाना जाता है, में नाइट्रोजन युक्त यौगिकों वाले पिघले हुए लवण कुंड में सामग्री को डुबोना शामिल है। नाइट्रोजन सामग्री की सतह में फैल जाता है, जिससे एक कठोर परत बनती है। द्रव नाइट्राइडिंग अपने तेजी से प्रसंस्करण समय और जटिल आकृतियों को समान रूप से उपचारित करने की क्षमता के लिए जाना जाता है। हालांकि, लवण कुंड के निपटान से संबंधित पर्यावरणीय चिंताओं ने कुछ क्षेत्रों में इसके उपयोग को सीमित कर दिया है।

अवधारणा:

• खनिज की कठोरता को कठोरता के मोह स्केल पर परिभाषित किया जाता है। इस पैमाने में, एक खनिज को उसकी ताकत के आधार पर 1-10 के बीच में रेट किया जाता है।
• इसका उपयोग न केवल धातुओं, बल्कि विभिन्न प्रकार के पदार्थों और तत्वों की कठोरता को रेट करने के लिए किया जाता है। सबसे नरम पदार्थ जिन्हें यह रेट करता है उन्हें 1 रेटिंग दी जाती है; सबसे कठोर की रेटिंग 10 होती हैं। 

व्याख्या:

नीचे दिखाए गए विभिन्न खनिजों के मोह का पैमाना -

• टंगस्टन सबसे कठोर धातु है। ∴ विकल्प 4 सही है।
• प्लेटिनम सबसे नरम धातु में से एक है। इसीलिए इसका उपयोग ज्वैलरी में किया जाता है। यह जटिल डिजाइन बना सकता है। यह अत्यधिक नमनीय है।
• टंगस्टन नाम की उत्पत्ति स्वीडिश नाम तुंग स्टेन से हुई है जिसका अर्थ भारी पत्थर होता है।
• कठोरता धातु की सतह पर एक दांत बनाने के लिए खरोंच करने की क्षमता है। यह सिर्फ एक संख्या का उपयोग करके मापा जाता है (रॉकवेल, ब्रिनेल, विकर्स टेस्ट) जिसमें से ब्रिनेल सबसे सटीक है।
• सोना: 25 Mpa
• प्लैटिनम: 40 Mpa
• टंगस्टन: 310 Mpa
• लोहा: 150 Mpa
• हीरा: 10000 Mpa (अधातु)
• यह परमाणु संख्या 74 के साथ एक रासायनिक तत्व है जिसकी तन्यता दुनिया में मौजूद सभी धातुओं से उच्चतम होती है। इसका प्रतीक "W" हैl
• कार्बन के साथ संयुक्त होने पर टंगस्टन मजबूत और अधिक टिकाऊ हो जाता है। टंगस्टन कार्बाइड कार्बन के साथ टंगस्टन को मिलाने का अंतिम उत्पाद है। टंगस्टन कार्बाइड मोह के पैमाने पर 9 की कठोरता रेटिंग के साथ प्लैटिनम की तुलना में 4 गुना अधिक मजबूत है, केवल हीरे की तुलना में नरम है।
• ऊपर से 310 > 40 तो प्लेटिनम की तुलना में टंगस्टन कठिन है।

Additional Information

• टंगस्टन का यंग का मापांक मान 34.48 × 10¹⁰ Pa है और
• प्लेटिनम का यंग का मापांक मान 14.48 × 10¹⁰ Pa है

वर्णन:

• एक मिश्रधातु दो या दो से अधिक धातुओं या अधातुओं का समरूप मिश्रण है। 
• मिश्रधातु अन्य तत्वों वाले धातु मिश्रण हैं और दोनों के संयोजन को आवश्यक गुणों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। 
• निम्नलिखित तालिका अन्य मिश्रधातुओं के साथ कुछ धातुओं को दर्शाता है। 

Important Points

डूरैलूमिन: यह एक एल्युमीनियम मिश्रधातु है। इसमें 3.5 से 4.5% तक तांबा, 0.4 से 0.7% तक मैंगनीज, 0.4 से 0.7% तक मैग्नीशियम है और शेष एल्युमीनियम है। इसका प्रयोग व्यापक रूप से फोर्जन, मुद्रांकन, बार, शीट, किलक और इसी तरह आगे के विमान उद्योगों में किया जाता है। 

हिंडलियम: इसमें 5% तांबा और शेष एल्युमीनियम शामिल होता है। इसका प्रयोग डब्बों, बर्तनों, ट्यूबों, किलक, इत्यादि के लिए किया जाता है। 

तन्यता

• तन्यता धातु का वह गुणधर्म है जो इसे विदर प्राप्त होने से पहले पर्याप्त सीमा तक कर्षित या दीर्घित करनें में सक्षम बनाता है।
• परीक्षण के नमूने में विदर होने से पहले क्षेत्र में प्रतिशत में दीर्घीकरण या प्रतिशत में कमी, तन्यता का एक माप है। आम तौर पर यदि प्रतिशत में दीर्घीकरण 15% से अधिक है तो धातु तन्य होती है और यदि यह 5% से कम है तो धातु भंगुर होती है।
• लैड,काॅपर,एल्युमिनीयम,मृदू स्टील विशिष्ट तन्य धातु है।

भंगुरता

• भंगुरता, तन्यता के विपरीत होती है। भंगुर धातु विभंग से पहले थोड़ा विरूपण दिखाती है और विफलता बिना किसी चेतावनी के अचानक होती है यानी यह अधिक स्थायी विरूपण के बिना वियोजन का गुमधर्म है। आम तौर पर अगर दीर्घीकरण 5% से कम होता है तो धातु भंगुर होती है, जैसे ढलवा लोहा, कांच, चीनी मिट्टी की चीज़ें विशिष्ट भंगुर धातु हैं।

आघातवर्धनीयता

• आघातवर्धनीयता वह गुण है जिसके आधार पर एक धातु को बिना किसी विदर के पतली शीट में अंकित या वेल्लित किया जा सकता है। यह गुणधर्म आमतौर पर पर तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है।
• संपीडक बल के अधीन होने पर आघातवर्धनीयता एक धातु में अधिक विरूपण या प्लास्टिक प्रतिक्रिया दर्शाने की क्षमता है।
•  लचीलेपन का हृासमान कम करने के लिए लेड, मृदू स्टील, ताड्य लौह, तांबा और एल्युमीनियम कुछ धातुयाँ हैं।
• एक धातु जिसे पतली प्लेट में पीटा जा सकता है,वह लचीलेपन गुणधर्म युक्त होती है।

प्रत्यास्थता: 

• जब कोई बाह्य बल निकाय पर कार्यरत होता है, तो निकाय कुछ विरुपण से गुजरता है।
• यदि बाह्य बल को हटा दिया जाता है, तो शरीर अपनी मूल आकृति और आकार में वापस आ जाता है, इस निकाय को प्रत्यास्थ निकाय के रूप में जाना जाता है और इस गुण को प्रत्यास्थता कहा जाता है।

सुनम्यता:

• एक प्लास्टिक धातु भार हटाने के बाद अपने मूल आकार को पुनः प्राप्त नहीं कर सकती। एक प्रत्यास्थ धातु भार हटाने के बाद अपने मूल आकार को पुन: प्राप्त कर सकती है।

तन्यता:  

• एक गुणधर्म जिसके आधार पर उस पदार्थ को किसी तार के रुप में कर्षित किया जा सकता है, तन्य पदार्थ कहलाता है।

वर्णन:

यदि ठोस में परमाणुओं या परमाणु के समूहों को बिंदुओं द्वारा दर्शाया गया है और बिंदु एक-दूसरे से जुड़े हुए हैं, तो परिणामी जालक में ब्लॉक या एकक कोष्ठिका की व्यवस्थित स्टैकिंग शामिल होगी।

• विषमलंबाक्ष एकक कोष्ठिका को दोहरी सममित के अक्षों नामक तीन रेखाओं द्वारा नामित किया गया है जिसके आस-पास कोष्ठिका को इसकी बनावट को परिवर्तित किये बिना 180° घुमाया जा सकता है।
• इस विशेषता की आवश्यकता यह होती है कि एकक कोष्ठिका के किसी दो किनारों के बीच कोण समकोण होते हैं लेकिन किनारे किसी भी लम्बाई के हो सकते हैं।

Important Points

क्रिस्टल प्रणाली के 7 प्रकार हैं:

• तन्यता तब होती है जब तनन दबाव के दौरान एक ठोस वस्तु फैल जाती है। यदि वस्तु तन्य है, तो उसे तार में ढाला जा सकता है।
• आघातर्ध्यता, दबाव (संपीड़ित तनाव) में वस्तु को विकृत करने की क्षमता का समान गुण होता है।
• यदि आघातर्ध्यता हो, तो वस्तु को ठोक कर या पीटकर चपटा किया जा सकता है।

वर्णन:

प्रत्यास्थता एक निकाय की क्षमता है जो किसी भी बल के अंतर्गत निकाय के विरुपण का प्रतिरोध करती है और जब बल को हटा दिया जाता है तो अपने मूल आकृति और आकार में लौटने की कोशिश करता है।

प्रत्यास्थता को प्रत्यास्थता के मापांक से मापा जाता है जिसे प्रत्यास्थ सीमा तक प्रतिबल और विकृति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

प्रत्यास्थता का मापांक या यंग का मापांक प्रत्यास्थ क्षेत्र में प्रतिबल-विकृति वक्र का ढलान होता है।

$E=\frac{\sigma }{ϵ}$

प्रत्यास्थता का मापांक दिए गए पदार्थों में से इस्पात के लिए अधिकतम होता है और इसे 200 GPa के रूप में लिया जाता है।

Explanation:

स्टील लोहा और कार्बन  के साथ ही अन्य मिश्र धातु तत्वों या अवशिष्ट तत्वों की छोटी मात्रा के साथ बनाई गई एक मिश्र धातु है।सादे लौह-कार्बन की मिश्रित धातु (स्टील) में  कार्बन 0.002 - 2.1% वजन का होता है। अधिकांश सामग्रियों के लिए, यह 0.1-1.5% तक परिवर्तित होता है।

सादा कार्बन स्टील के 3 प्रकार होते हैं:

(i) निम्न कार्बन स्टील्स: कार्बन सामग्री <0.3% की श्रेणी में होती है।

(ii) मध्यम कार्बन स्टील्स: कार्बन सामग्री 0.3 - 0.6% की श्रेणी में होती है।

(iii) उच्च-कार्बन स्टील्स: कार्बन सामग्री 0.6 - 1.4% की श्रेणी में होती है।

संक्षारण से प्रतिरोध: यह एक सामग्री की क्षमता है जो संक्षारक तत्वों के साथ क्रिया का प्रतिरोध करती है जो सामग्री को संक्षारित होने या  निम्नीकृत होने से बचाती है।

अंतिम क्षमता: सामग्री  का अधिकतम सामर्थ्य जो  बिना टूटे सहन कर सकती है।

कठोरता को सामग्री का अन्तर्वेशन या स्थायी विरुपण के प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह आमतौर पर अपघर्षण, खरोंच, कर्तन या आकार देने के लिए प्रतिरोध की ओर इशारा करता है।

तन्यता एक सामग्री की तनन बल सहन करने की क्षमता है जब इसे उस पर लागू किया जाता है क्योंकि यह प्लास्टिक विरूपण से गुजरता है, यह अक्सर सामग्री की एक तार में विस्तारित होने की क्षमता द्वारा चिन्हित की जाती है।

कार्बन सामग्री में वृद्धि के साथ सामर्थ्य,कठोरता और भंगुरता बढ़ जाती है, लेकिन तन्यता और दृढ़ता कम हो जाती है।

क्योंकि कार्बन में वृद्धि के साथ सामग्री में सीमेंटाइट फेज में वृद्धि होती है और चूंकि सीमेंटाइट कठोर और भंगुर होता है इसलिए कार्बन में वृद्धि के साथ तन्यता कम हो जाती है।

सही उत्तर ग्रेफाइट है।

Key Points

परमाणु रिएक्टरों में शीतलक के रूप में ग्रेफाइट का उपयोग नहीं किया जाता है।

• परमाणु रिएक्टर में एक शीतलक का उपयोग मशीन कोर से गर्मी को हटाने और पर्यावरण में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।
• परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को संचालित करने वाले लगभग सभी वर्तमान में शीतलक के रूप में उच्च दबाव में साधारण पानी का उपयोग करके हल्के जल रिएक्टर (LWR) हैं।
• भारी जल रिएक्टर ड्यूटेरियम (हाइड्रोजन के आइसोटोप) ऑक्साइड का उपयोग करते हैं जिसमें साधारण पानी के समान गुण होते हैं लेकिन न्यूट्रॉन कैप्चर बहुत कम होता है।

Additional Information

एक अच्छे शीतलक के लिए पैरामीटर:

फ्रेनकल दोष:

• यह एक क्रिस्टल जालक में एक प्रकार का बिंदु दोष है जब एक परमाणु या आयन अपने स्वयं के जालक स्थान को रिक्त छोड़ देता है और इसके बजाय, यह सामान्य रूप से रिक्त स्थान पर कब्जा कर लेता है।
• इसे विस्थापन दोष भी कहा जाता है।
   

शौटकी दोष:

• इसका नाम वाल्टर एच. शौटकी के नाम पर रखा गया था।
• यह एक क्रिस्टल जालक में एक प्रकार का बिंदु दोष है जो तब होता है जब विपरीत रूप से आवेशित आयन या परमाणु अपने जालक स्थनों को छोड़ देते हैं, जिससे रिक्तियां पैदा होती हैं।

AgBr के लिए त्रिज्या अनुपात मध्यवर्ती है। इस प्रकार, यह फ्रेनकेल और शोट्की दोनों दोषों को दर्शाता है।

नरम चुम्बकीय पदार्थो में शैथिल्य लूप का सबसे छोटा क्षेत्रफल होता है

शैथिल्य लूप (B.H वक्र):

• माना कि एक पूर्ण रूप से विचुम्बकित लौहचौम्बिक पदार्थ लेते हैं (अर्थात् B = H = 0)। 
• यह मापित चुम्बकीय क्षेत्र दृढ़ता (H) और संबंधित प्रवाह घनत्व (B) के संवर्धित मान के अधीन होगा परिणाम को नीचे दी गयी आकृति में वक्र O-a-b द्वारा द्वारा दर्शाया गया है। 
• बिंदु b पर यदि क्षेत्र तीव्रता (H) आगे बढ़ जाती है, तो प्रवाह घनत्व (B’) और नहीं बढ़ेगी, इसे संतृप्त b-y कहा जाता है, जो विलयन प्रवाह घनत्व कहलाता है। 
• अब यदि क्षेत्र तीव्रता (H) कम हो जाती है, तो प्रवाह घनत्व (B) वक्र b-c का अनुसरण करेगी। जब क्षेत्र तीव्रता (H) शून्य तक कम हो जाती है, तो लोहे में शेष प्रवाह रहता है, इसे अवशिष्‍ट प्रवाह घनत्व या पुनरावृत्ति कहा जाता है, इसे आकृति O - C में दर्शाया गया है। 
• अब यदि H विपरीत दिशा में बढ़ती है, तो प्रवाह घनत्व बिंदु d तक कम होती है, यहाँ प्रवाह घनत्व (B) शून्य है। 
• चुम्बकीय क्षेत्र दृढ़ता (O और d के बीच का बिंदु) अवशिष्ट चुम्बकत्व को हटाने के लिए आवश्यक होता है अर्थात् B शून्य तक कम हो जाता है, उसे प्रतिरोधी बल कहा जाता है। 
• अब यदि H विपरीत दिशा में आगे बढ़ती है, जो सभी संतृप्त बिंदु e की विपरीत दिशा में प्रवाह घनत्व के बढ़ने के कारण होती है। 
• यदि H OX से O-Y तक पीछे की ओर भिन्न होती है, तो प्रवाह घनत्व (B) वक्र b-c-d-d का पालन करता है। 
• नीचे दी गयी आकृति से स्पष्ट रूप से देखा जाता है कि प्रवाह घनत्व चुम्बकीय क्षेत्र घनत्व में परिवर्तन के पीछे परिवर्तित हो जाती है, इस प्रकार को शैथिल्य कहा जाता है। 
• बंद आकृति b-c-d-e-f-g-b को शैथिल्य लूप कहा जाता है। 

• शैथिल्य के साथ संबंधित ऊर्जा नुकसान शैथिल्य लूप के क्षेत्रफल के समानुपाती होता है। 
• शैथिल्य लूप का क्षेत्रफल पदार्थ के प्रकार से भिन्न होता है। 
• कठोर पदार्थ के लिए: शैथिल्य लूप क्षेत्रफल बड़ा होता है → शैथिल्य नुकसान भी अधिक होता है → उच्च पुनरावृत्ति (O-C) और बड़ी निग्राहिता (O-d)। 
• नरम पदार्थ के लिए: शैथिल्य लूप क्षेत्रफल छोटा होता है → शैथिल्य नुकसान कम होता है → बड़ी पुनरावृत्ति और छोटी निग्राहिता। 

सूचना:

नरम चुम्बकीय पदार्थ और कठोर चुम्बकीय पदार्थो के बीच अंतर को नीचे दर्शाया गया है: