1. ٹائٹینیم/سٹیل کمپوزٹ پلیٹ کا انٹرفیس بانڈنگ میکانزم
متضاد دھاتی مواد کے درمیان انٹرفیس بانڈنگ کو تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: فزیکل بانڈنگ، کیمیکل بانڈنگ اور مکینیکل بانڈنگ۔ وان ڈیر والز فورسز، ہائیڈروجن بانڈز، اور دیگر جسمانی بانڈز عام طور پر پولیمر پر مبنی جامع مواد میں پائے جاتے ہیں۔ کیمیکل بانڈنگ سے مراد مخصوص عمل کی شرائط کے تحت دو مواد کے درمیان تعامل اور کیمیائی رد عمل ہے، جس کے نتیجے میں ایک کیمیائی بانڈ بنتا ہے، جو عام طور پر دھات پر مبنی مرکب مواد میں پایا جاتا ہے۔ مکینیکل بانڈنگ فورس میں بنیادی طور پر رگڑ قوت شامل ہوتی ہے، جس کا تعین مواد کی سطح کی کھردری سے ہوتی ہے۔ مرکب مواد میں دھات کی سطح کا کھردرا پن جتنی زیادہ ہو گا، مکینیکل بانڈنگ فورس اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ تقریباً تمام جامع مواد میں مکینیکل بانڈنگ فورس ہوتی ہے۔ مندرجہ بالا تین قسم کے مجموعوں کی بنیاد پر، محققین نے متعدد نقطہ نظر سے جامع مادی جامع نظریہ تجویز کیا ہے۔
(1) بازی نظریہ
پھیلاؤ کا نظریہ یہ رکھتا ہے کہ پلاسٹک کی بڑی اخترتی پروسیسنگ کے دوران قریبی رابطے کی وجہ سے دو متضاد مواد بہت زیادہ اخترتی گرمی جاری کریں گے۔ جیسا کہ اخترتی حرارت بتدریج جمع ہوتی ہے، یہ اخترتی حرارت مختلف عناصر کے درمیان پھیلاؤ کو متحرک کرے گی، اس طرح ایک میٹالرجیکل بانڈنگ پرت بنتی ہے۔
(2) دوبارہ تشکیل دینے کا نظریہ
دوبارہ ترتیب دینے کے نظریہ کے مطابق، دھاتی پلیٹ کے انٹرفیس کے رابطے کے علاقے میں متضاد ایٹم دوبارہ ترتیب سے گزرتے ہیں، آہستہ آہستہ جالی مستقل کے قریب پہنچتے ہیں، اور دھاتی ایٹموں کو دوبارہ ترتیب دیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں دو دھاتی پلیٹوں پر مشترکہ دانے بنتے ہیں۔ دوبارہ تشکیل دینے کا نظریہ صرف گرم دھاتی چادروں کے جامع عمل کے لیے موثر ہے اور یہ کم درجہ حرارت پر دھاتی سلیبوں کے بانڈنگ رجحان کی وضاحت نہیں کر سکتا۔
(3) میٹل بانڈ تھیوری
جب مختلف مادوں کی دھاتوں پر دباؤ ڈالا جاتا ہے، تو وہ دھیرے دھیرے ایک دوسرے کے قریب آتی ہیں، اور جیسے جیسے ایٹموں کے درمیان فاصلہ کم ہوتا ہے، پسپائی سے لے کر کشش تک، دھاتی بندھن بنتے ہیں۔ اس کے بعد کے توانائی کے نظریہ نے تجویز کیا کہ انٹرفیس ایٹموں کو دھاتی بانڈز بنانے کے لیے توانائی کی مخصوص شرائط کو پورا کرنا چاہیے، جو کہ دھاتی بانڈ تھیوری کا ایک ضمیمہ ہے۔
(4) پتلی فلم تھیوری
جب دھات پلاسٹک کی خرابی سے گزرتی ہے تو، سطح کی سخت کرنے والی پرت یا آکسائڈ کی تہہ کو نقصان پہنچتا ہے، اور تازہ دھات کو رولنگ فورس کے عمل کے تحت نچوڑ کر انٹرفیشل بانڈنگ حاصل کر لی جاتی ہے۔
(5) مکینیکل کمبینیشن تھیوری
نام نہاد مکینیکل بانڈنگ سے مراد میٹرکس اور ری انفورسنگ باڈی کے درمیان باہمی تعلق ہے جو مکمل طور پر مکینیکل بانڈنگ فورس پر مبنی ہے۔ یہ رگڑ کے عمل کے تحت میٹرکس اور مضبوط کرنے والے جسم کے ذریعہ تشکیل دیا جانے والا ایک جامع مواد ہے، لیکن جامع پلیٹ کی یہ شکل صرف ایک طول بلد بوجھ کو برداشت کر سکتی ہے۔
انٹرفیس بانڈنگ کا طریقہ کار پیچیدہ اور متنوع ہے، اور مختلف دھاتی مواد کے درمیان انٹرفیس بانڈنگ کا طریقہ کار بھی مختلف ہے۔ اسے ایک جامع طریقہ کار کے ساتھ جامع طور پر بیان کرنا مشکل ہے۔ عملی ایپلی کیشنز میں، جامع مواد کے انٹرفیس میں اکثر بیک وقت متعدد مختلف بانڈنگ میکانزم ہوتے ہیں۔
فِک کا پہلا قانون مستحکم حالت کے پھیلاؤ کو اچھی طرح سے بیان کر سکتا ہے، لیکن زیادہ تر معاملات میں، بازی غیر مستحکم حالت کے پھیلاؤ سے تعلق رکھتی ہے۔ غیر مستحکم بازی کی صورت میں، کسی مادہ کا ارتکاز پھیلاؤ کے فاصلے اور وقت کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے، اور فِک کا پہلا قانون لاگو نہیں ہوتا ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، فِک کا دوسرا قانون تجویز کیا گیا، جو غیر مستحکم پھیلاؤ کے مسئلے کو مؤثر طریقے سے حل کر سکتا ہے۔
جوہری نظریہ
جوہری نظریہ بازی کے طریقہ کار کی وضاحت کرتا ہے۔ اٹامک تھیوری کے مطابق، تین پھیلاؤ کے طریقہ کار کو دریافت کیا جا سکتا ہے: فرق، تبادلہ، اور خالی جگہ۔ تین ڈفیوژن میکانزم کے اسکیمیٹک ڈایاگرام کو شکل 1-5 میں دکھایا گیا ہے۔
گیپ ڈفیوژن میکانزم: جب کرسٹل گیپس میں چھوٹے سائز کے ایٹم ہوتے ہیں، تو یہ ایٹم جالیوں کے خلا میں پھیل سکتے ہیں۔ بازی کے عمل میں، پھیلانے والے ایٹم ملحقہ ایٹموں کے ذریعے ایک خلا سے دوسرے جالی کے خلاء میں منتقل ہوتے ہیں، جس سے جالی کی مسخ ہوتی ہے، جو عام طور پر بیچوالا ٹھوس محلول میں جوہری پھیلاؤ میں دیکھا جاتا ہے۔
ایکسچینج ڈفیوژن میکانزم: محلول ایٹم اور سالوینٹ ایٹم ایک جیسے سائز کے ہوتے ہیں اور پوزیشن ایکسچینج کے ذریعے بازی حاصل کرتے ہیں۔ اس قسم کی پوزیشنی ایکسچینج اہم جالیوں کی تحریف کا سبب بن سکتی ہے، اور مختلف ایٹموں کے مختلف پھیلاؤ کے گتانک کی وجہ سے، ایکسچینج میکانزم کے ذریعے بازی حاصل کرنا مشکل ہے، جو صرف ایک ہی قسم کے ایٹموں پر لاگو ہوتا ہے۔ لہذا، مرکب میں اس کا کردار بہت محدود ہے.
ویکینسی ڈفیوژن میکانزم: ویکینسی سے مراد کرسٹل ڈھانچے میں خرابی ہے جو کرسٹل ڈھانچے میں ایٹم یا آئن کی گمشدہ پوزیشن کی نمائندگی کرتی ہے۔ ویکینسی ڈفیوژن میکانزم سے مراد ذرات کی منتقلی اور پھیلاؤ یا ٹھوس مادوں کے اندر خالی جگہوں کو ایک کرسٹل جالی پوائنٹ سے دوسرے میں منتقل کرنا ہے۔
2. بازی کو متاثر کرنے والے عوامل
پچھلے مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ عوامل جیسے درجہ حرارت، دباؤ/دباؤ، کرسٹل کی ساخت، کرسٹل کے اندرونی نقائص، اور کیمیائی ساخت بازی کی شرح پر نمایاں اثر ڈالتے ہیں۔
(1) درجہ حرارت
جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو مادے کے اندر ذرات کے درمیان تصادم کی فریکوئنسی اور توانائی بڑھ جاتی ہے، اور ذرات کی رفتار بھی بڑھ جاتی ہے، جس سے ذرات کو زیادہ ارتکاز والے علاقوں سے کم ارتکاز والے علاقوں میں پھیلانا آسان ہو جاتا ہے۔
(2) کرسٹل ڈھانچہ
ایٹم تھیوری میں بیان کردہ جوہری پھیلاؤ کے طریقہ کار میں بنیادی طور پر خالی جگہ بازی، خلا بازی، یا تبادلہ بازی شامل ہے۔ اس سے قطع نظر کہ بازی کے لیے کس بازی میکانزم کے ایٹم استعمال کرتے ہیں، ان کے پھیلاؤ کی رفتار کو جالی نوڈس یا جالیوں کے خلاء سے گزرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اصل مکمل کرسٹل ڈھانچہ کرسٹل ڈھانچے اور کرسٹل کی قسم سے متضاد ایٹموں کی وجہ سے جعلی مسخ کی وجہ سے بہت متاثر ہوتا ہے۔
(3) کرسٹل کی خرابی
کرسٹل ساخت کے نقائص کو پوائنٹ، لائن اور سطح کے نقائص میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ پوائنٹ ڈیفیکٹ میٹریلز کی بازی کی شرح ایک فروغ دینے والا اثر رکھتی ہے، جبکہ بازی پر لکیر کے نقائص اور سطحی نقائص کا اثر زیادہ پیچیدہ ہے۔ نقائص کی مختلف اقسام اور مقدار پھیلاؤ کے عمل پر مختلف اثرات مرتب کرسکتے ہیں۔
(4) دباؤ/دباؤ
جیسے جیسے دباؤ بڑھتا ہے، ذرات کے درمیان اوسط فاصلہ کم ہوتا جاتا ہے اور ان کا تعامل مضبوط ہوتا جاتا ہے۔ یہ ذرات کو زیادہ ارتکاز والے علاقوں سے کم ارتکاز والے علاقوں میں منتقل کرنا آسان بناتا ہے، اس طرح بازی کی رفتار میں اضافہ ہوتا ہے۔
