एयरोस्पेस

सिंहावलोकन

अल्ट्राफाइन एल्यूमीनियम पाउडर (यूएफएपी) का उपयोग आमतौर पर रॉकेट प्रणोदक एडिटिव्स, थर्माइट मिश्रण, पेंट और हाइड्रोजन उत्पादन आदि जैसे विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है, क्योंकि इसकी कम इग्निशन देरी और तापमान के कारण कणों का पूर्ण दहन होता है। यद्यपि यूएफएपी को कई तकनीकों द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है, रेडियो फ्रीक्वेंसी इंडक्शन प्लाज्मा (आरएफआईपी) अन्य तकनीकों पर अंतर्निहित लाभ प्रदान करता है। पाउडर की शुद्धता सुनिश्चित की जाती है क्योंकि आरएफआईपी सेटअप में कोई इलेक्ट्रोड नहीं होता है। सामग्री और इसकी फ़ीड दर के आधार पर उत्पादकता भी काफी अधिक ~ 0.5-1 किलोग्राम / घंटा है। वाहक गैस द्वारा ले जाया जाने वाला अग्रदूत पाउडर इंजेक्शन जांच से गुजरता है और प्लाज्मा कक्ष में वितरित किया जाता है। वाष्पीकृत अग्रदूत को तब एक कठोर बुझाने के अधीन किया जाता है क्योंकि यह प्लाज्मा कक्ष से बाहर आता है।.

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प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

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• पी साई कार्तिक, एसबी चंद्रशेखर, डी चक्रवर्ती, पीवीवी श्रीनिउवास, वीएसके। चक्रवधनुला, टीएन राव, प्रणोदक ग्रेड आरएफ प्रेरण प्लाज्मा द्वारा अल्ट्राफाइन एल्यूमीनियम, उन्नत पाउडर प्रौद्योगिकी, 29, 804-12, 2018

सिंहावलोकन

सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) अपने उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों जैसे उच्च शक्ति, मध्यम क्रूरता, और उच्च पहनने और ऑक्सीकरण प्रतिरोध, और ऊंचे तापमान पर शक्ति प्रतिधारण के कारण सबसे आकर्षक सिरेमिक सामग्रियों में से एक है। एआरसीआई के पास ठोस-अवस्था या तरल चरण सिंटरिंग एडिटिव्स का उपयोग करके दबाव रहित सिंटरिंग द्वारा और गर्म दबाव तकनीक द्वारा विभिन्न आकार और आकारों के साथ एसआईसी भागों का निर्माण करने की विशेषज्ञता है। जटिल ज्यामिति के एसआईसी भागों को 5-अक्ष सीएनसी मशीन का उपयोग करके हरे चरण में मशीनिंग के माध्यम से भी निर्मित किया जा सकता है। परिष्कृत अल्ट्रासोनिक मशीनिंग की मदद से अंतिम आकार देकर सिंटरेड एसआईसी भागों पर आयामी सटीकता भी प्राप्त की जा सकती है। क्रिटिकल के साथ एसआईसी भागों का निर्माण किया जा सकता है।

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• पी. बारिक, डी. सी. जाना और बी. पी. साहा, लोड-निर्भर इंडेंटेशन बिहेवियर ऑफ एसिलोन और सिलिकॉन कार्बाइड, जर्नल ऑफ एडवांस्ड सिरेमिक, 2, (2013), 185192।
• एस. वी. ए. राज, डी. सी. जाना, पी. बारिक और बी. पी. साहा, एल्यूमीनियम वाष्प घुसपैठ द्वारा एसआईसी सिरेमिक के सघनीकरण में माइक्रोस्ट्रक्चर विकास और यांत्रिक गुणों की जांच, सेराम। इंटर, 44 (2018), 9221-9226
• डी. सी. जना, पी. बैरिक और बी. पी. साहा, सॉलिड-स्टेट सिंटरेड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक के घनत्व और यांत्रिक गुणों पर सिंटरिंग तापमान का प्रभाव और विफलता उत्पत्ति का मूल्यांकन, जे. मेटर। प्रदर्शन, 27 (2018), 2960-2966।
• डी. सी. जना, जी. सुंदरराजन और के. चट्टोपाध्याय, सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक के ठोस-अवस्था सिंटरिंग के लिए प्रभावी सक्रियण ऊर्जा। मेटर। ट्रांस। ए, वॉल्यूम 49 ए (2018), 5599-5606।

सिंहावलोकन

पिछले कुछ दशकों से, टिकाऊ वैश्विक अर्थव्यवस्था के लिए विनिर्माण क्षेत्र में तेजी से विकास ने ऊर्जा खपत की मांग में वृद्धि की है। ऊर्जा उत्पादन मुख्य रूप से पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों पर निर्भर है। जीवाश्म ईंधन की कमी, ग्लोबल वार्मिंग और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा स्रोतों ने कुशल ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण प्रौद्योगिकियों के विकास को प्रेरित किया। अब एक दिन, अल्ट्राकैपेसिटर, ऊर्जा भंडारण उपकरण की एक श्रेणी जो पारंपरिक कैपेसिटर और इलेक्ट्रोकेमिकल बैटरी के बीच की खाई को पाट सकती है, को उच्च शक्ति घनत्व, तेज चार्ज / निर्वहन प्रक्रिया और लंबे चक्र जीवन जैसी उनकी असाधारण विशेषताओं के कारण अगली पीढ़ी के ऊर्जा भंडारण उपकरणों के लिए आशाजनक उम्मीदवार के रूप में सेवा करने के लिए व्यापक रूप से अध्ययन किया जाता है। सभी के बीच, नैनोकार्बन सामग्री (कार्बन नैनोट्यूब, ग्राफीन, कार्बन क्षेत्र आदि) को उनके पेचीदा थर्मल, विद्युत, यांत्रिक और रासायनिक गुणों के कारण इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में बेहद खोजा जाता है। हमारी तकनीक इलेक्ट्रोएक्टिव ऑक्साइड/सल्फाइड के साथ एकीकृत नैनोस्केल्ड-कार्बन पर आधारित हाइब्रिड सुपरकैपिटर के लिए उच्च प्रदर्शन नैनोइलेक्ट्रोड के विकास को प्रदर्शित करती है और पॉलिमर का संचालन करती है।

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सिंहावलोकन

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम) निकट-नेट आकार के धातु घटकों का उत्पादन करने के लिए एक प्रमुख विनिर्माण प्रक्रिया के रूप में तेजी से उभर रहा है, जहां तीन आयामी घटकों को परत दर परत सामग्री जोड़कर बनाया जाता है। जबकि यह सार्वभौमिक रूप से स्वीकार किया जाता है कि फाइनल की गुणवत्ता एएम घटक धातु पाउडर की गुणवत्ता पर निर्भर करता है जो एक के साथ शुरू होता है, इस पाउडर की गुणवत्ता की विशिष्ट विशेषताएं नहीं हैं समझ लिया। इसके अतिरिक्त, एएम के लिए धातु पाउडर के निर्माण में प्रक्रिया पैदावार आम तौर पर बहुत कम (<20%) होती है। वर्तमान में एएम के लिए निकल-आधारित सुपरएलॉय पाउडर (IN718, IN625 और CM247LC) का उत्पादन संयुक्त राज्य अमेरिका की कुछ प्रतिष्ठित कंपनियों द्वारा किया जा रहा है। स्विट्जरलैंड, जर्मनी, कनाडा और ब्रिटेन। हालांकि, प्रत्येक कंपनी एक दी गई प्रक्रिया के साथ अपने स्वयं के दर्जी पाउडर का उत्पादन करती है। ARCI, है अत्याधुनिक अक्रिय गैस एटमाइज़र सुविधा एएम के लिए पाउडर विकसित करने की प्रक्रिया में है।

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सिंहावलोकन

सिंहावलोकन टाइटेनियम और इसके मिश्र धातु दंत प्रत्यारोपण के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री हैं। यद्यपि इन मिश्र धातुओं का जैविक प्रदर्शन बेहद अच्छा है, टाइटेनियम प्रत्यारोपण के साथ संभावित प्रतिरक्षाविज्ञानी और सौंदर्य संबंधी समझौते हैं। वर्तमान में टाइटेनियम मिश्र धातुओं को बदलने के लिए खोजी गई सामग्री अपने दांत जैसे रंग, कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध और ओसेओइंटिग्रेशन के कारण यट्रिया-स्थिर ज़िरकोनिया (वाईएसजेड) है। हालांकि, शरीर के तरल पदार्थ की उपस्थिति में वाईएसजेड की दीर्घकालिक स्थिरता की कमी एक बड़ा नुकसान है। हाइड्रॉक्सीपैटाइट (एचए) एक और सामग्री है जिसमें बेहद अच्छी जैव-रासायनिकता और ओसेओइंटिग्रेशन है, लेकिन इसमें बेहद खराब यांत्रिक गुण हैं। इन सामग्रियों में से प्रत्येक के लाभों को प्राप्त करने और उनकी कमियों को समाप्त करने के लिए, स्पार्क प्लाज्मा सिंटरिंग (एसपीएस) प्रक्रिया का उपयोग करके टीआई-मिश्र धातु / जिरकोनिया, ज़िरकोनिया-एचए और एचए / टीआई-मिश्र धातु की कार्यात्मक रूप से वर्गीकृत सामग्री (एफजीएम) विकसित करने की परिकल्पना की गई है। उनके भौतिक और यांत्रिक गुणों, माइक्रोस्ट्रक्चर विश्लेषण और इन-विट्रो बायोकम्पैटिबिलिटी परीक्षणों को मौजूदा वाणिज्यिक प्रत्यारोपण के साथ उनके प्रदर्शन की तुलना करके संभावित दंत प्रत्यारोपण के रूप में इनमें से प्रत्येक एफजीएम की व्यवहार्यता की जांच करने के लिए किया जाएगा।

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सिंहावलोकन

भाप के तापमान और दबाव को बढ़ाकर पारंपरिक जीवाश्म ऊर्जा संयंत्रों की दक्षता बढ़ाने के लिए अनुसंधान दुनिया भर में किया गया है। CO2 उत्सर्जन को कम करने की आवश्यकता ने हाल ही में दक्षता बढ़ाने के लिए एक अतिरिक्त प्रोत्साहन प्रदान किया है। उपरोक्त लक्ष्यों को प्राप्त करने में मुख्य सक्षम तकनीक मजबूत उच्च तापमान सामग्री का विकास रही है। ठोस समाधान और कार्बाइड मजबूत निकल आधारित सुपर मिश्र धातुओं को उन्नत अल्ट्रा-सुपरक्रिटिकल (एयूएससी) बॉयलरों के लिए उम्मीदवार सामग्री के रूप में पहचाना गया है जो 760 डिग्री सेल्सियस, 35 एमपीए भाप के साथ काम करने में सक्षम हैं। लेजर हाइब्रिड वेल्डिंग इन मिश्र धातुओं के लिए विकसित संभावित संलयन जुड़ने वाली तकनीकों में से एक है। लेजर की गहरी प्रवेश क्षमता और आर्क प्रक्रिया की किनारे ब्रिजेबिलिटी स्वीकार्य यांत्रिक गुणों के साथ उच्च गति से दोष मुक्त जोड़ों के प्रसंस्करण को सक्षम बनाती है। लेजर हाइब्रिड वेल्डिंग प्रक्रिया एएमएसई कोडित और मान्य प्रक्रिया है।

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सिंहावलोकन

टाइटेनियम की उच्च प्रतिक्रिया के कारण, विशेष रूप से ऊंचे तापमान पर, यह ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन आदि जैसे अधिकांश वायुमंडलीय तत्वों के साथ दृढ़ता से प्रतिक्रिया करता है। और आसानी से उभयलिंगी हो जाता है। इसलिए, वेल्डिंग करते समय विस्तृत परिरक्षण व्यवस्था की आवश्यकता होती है और अक्सर इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग को पसंद किया जाता है क्योंकि यह वैक्यूम में किया जाता है। सरल और प्रभावी परिरक्षण व्यवस्था के साथ लेजर वेल्डिंग इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग की तुलना में तकनीकी-व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य जुड़ने की तकनीक साबित हुई है

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सिंहावलोकन

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं और उच्च ग्रेड स्टील्स की तुलना में कार्बन एपॉक्सी कंपोजिट (सीईसी) में हल्के, उच्च शक्ति और अपक्षय प्रतिरोध जैसे उत्कृष्ट फायदे हैं। इसके अलावा, एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने पर सीईसी से बने शरीर के अंगों को सीमित संख्या में जोड़ों के साथ तैयार किया जा सकता है। लेकिन सीईसी घर्षण और क्षरण प्रतिरोध में खराब होते हैं और पानी या किसी भी तेल जैसे हाइड्रोलिक तरल पदार्थों के संपर्क में आने पर खराब हो जाते हैं। सीईसी पर जमा होने पर एआरसीआई द्वारा विकसित सोल-जेल फॉर्मूलेशन को खरोंच / घर्षण प्रतिरोध में काफी सुधार करने के लिए पाया गया। पॉलीयुरेथेन चित्रित कार्बन-एपॉक्सी मिश्रित कूपन पर पारदर्शी या रंगीन घर्षण प्रतिरोधी, हाइड्रोफोबिक कोटिंग्स को यूवी बहुलक आकार के सिलेन्स का उपयोग करके उत्पन्न किया जा सकता है और उनका प्रदर्शन एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए आशाजनक पाया गया था। विकसित कोटिंग तकनीक को स्केल-अप और स्वचालन के लिए उपयुक्त पाया गया था।

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प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

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• प्लास्टिक सतहों को कोटिंग के लिए एक बेहतर घर्षण प्रतिरोधी और हाइड्रोफोबिक संरचना और इसकी तैयारी के लिए एक प्रक्रिया, भारतीय पेटेंट आवेदन संख्या 1278 / डीईएल / 2011 डीटीडी 02-05-11

सिंहावलोकन

आयरन एल्युमिनाइड्स (Fe 3 Al) अपने हल्के वजन, कम लागत और उच्च शक्ति, ऑक्सीकरण, सल्फाइडेशन और संक्षारण के प्रतिरोध जैसे आकर्षक गुणों के कारण उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए संभावित उम्मीदवार हैं। हालाँकि, खराब लचीलापन, अपर्याप्त रेंगना प्रतिरोध और कम फ्रैक्चर क्रूरता उनके व्यावसायिक अनुप्रयोगों को सीमित करती है। Fe 3 Al की लचीलापन और ताकत में न केवल कमरे के तापमान पर बल्कि उच्च तापमान (700C तक) पर भी बारीक अनाज संरचना और स्थिर नैनो-आकार के जटिल ऑक्साइड डिस्पर्सोइड्स (Y-Ti-O और Y-Al-O) को शामिल करके काफी सुधार किया जाता है। ) Fe 3 अल मैट्रिक्स में। सामग्री (ODS Fe 3 Al) ने 1150C तक अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रदर्शित किया। क्रीप थकान इंटरेक्शन अध्ययनों से संकेत मिलता है कि ODS-Fe3Al का उपयोग 550C तक टरबाइन ब्लेड और 1150C तक फर्नेस क्रूसिबल के रूप में किया जा सकता है। दीर्घकालिक रेंगने वाली संपत्तियों का मूल्यांकन किया जा रहा है।

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अवलोकन

स्लरी ईंधन, जिसमें हाइड्रोकार्बन ईंधन और उच्च-ऊर्जा धातु तत्व शामिल हैं, को वायु श्वसन प्रणोदन अनुप्रयोगों के लिए पारंपरिक हाइड्रोकार्बन ईंधन की ऊर्जा घनत्व बढ़ाने के लिए संभावित उम्मीदवार माना जाता है। बड़े सतह से आयतन अनुपात वाले नैनो आकार के योजक अधिक संपर्क क्षेत्र की सुविधा प्रदान करते हैं तेजी से ऑक्सीकरण होता है और इसलिए उन्हें ईंधन में शामिल करने से जोर में सुधार होता है और इग्निशन देरी, जलने के समय की समस्याओं पर काबू मिलता है। विभिन्न नैनो एडिटिव्स में से नैनो बोरॉन को इसके उच्च वॉल्यूमेट्रिक ताप उत्पादन के कारण तरल ईंधन के लिए संभावित एडिटिव माना जाता है। यद्यपि नैनो बोरॉन अन्य तकनीकों से बनाया जा सकता है, क्रायो मिलिंग विधि विशिष्ट लाभ प्रदान करती है। क्रायो मिल के फायदे हैं 1) पाउडर मिलिंग के दौरान और बाद में ऑक्सीकरण से सुरक्षित रहता है क्योंकि यह तरल नाइट्रोजन में होता है,

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प्रमुख पेटेंट / प्रकाशन

प्रमुख पेटेंट

• क्रायो मिलिंग द्वारा नैनो बोरॉन के उत्पादन की प्रक्रिया,'* एस.सुधाकरा सरमा, आर.विजय, टीएनराव, भारतीय पेटेंट संख्या;391804, स्वीकृत तिथि;11/03/2022
• एस.सुधाकरा सरमा, जौदीप जोरदार, आर.विजय, टीएनराव, "क्रायो मिलिंग द्वारा नैनो बोरॉन की तैयारी और लक्षण वर्णन" * उन्नत पाउडर प्रौद्योगिकी, वॉल्यूम 31, 2020, पी 3824-3832।