વાહક આયર્ન અને સ્ટીલ
પ્રકૃતિમાં, આયર્ન ઓક્સિજન (FeO, Fd2O3, વગેરે) સાથે વિવિધ સંયોજનોમાં હોય છે. આ સંયોજનોમાંથી રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ આયર્નને અલગ કરવું અત્યંત મુશ્કેલ છે. વિદ્યુત અને ચુંબકીય ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ, રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ આયર્ન એ ઈલેક્ટ્રોલાઈટીક પદ્ધતિ (ઈલેક્ટ્રોલાઈટીક આયર્ન) દ્વારા અશુદ્ધિઓમાંથી શુદ્ધ થયેલ લોખંડની નજીક છે. ઇલેક્ટ્રોલિટીક આયર્નમાં અશુદ્ધિઓની કુલ માત્રા 0.03% થી વધુ નથી.
આયર્નમાં મુખ્ય અશુદ્ધિઓ છે: ઓક્સિજન (O2), નાઇટ્રોજન (N2), કાર્બન (C), સલ્ફર (C), ફોસ્ફરસ (P), સિલિકોન (Si), મેંગેનીઝ (Mn) અને કેટલાક અન્ય. મોટાભાગની અશુદ્ધિઓ અયસ્ક અને બળતણમાંથી લોખંડમાં પ્રવેશ કરે છે.
સિલિકોન અને મેંગેનીઝ ખાસ કરીને આયર્નમાં ડીઓક્સિડાઇઝર્સ તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે. તેઓ સરળતાથી ઓક્સિજન સાથે સંયોજિત થાય છે અને ઓક્સાઇડ બનાવે છે, જે પીગળેલા લોખંડ (સ્ટીલ) માં સ્લેગના સ્વરૂપમાં સપાટી પર તરે છે અને દૂર કરવામાં આવે છે. આ સ્ટીલ્સના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારે છે, પરંતુ, સ્ટીલમાં થોડી માત્રામાં બાકી રહે છે, તે તેની વિદ્યુત વાહકતાને ઘટાડે છે.
સલ્ફર અને ફોસ્ફરસ હાનિકારક અશુદ્ધિઓ છે. અયસ્ક અને બળતણમાંથી લોખંડ અને સ્ટીલમાં પ્રવેશ કરવાથી, તેઓ સ્ટીલના ભંગાણનું કારણ બને છે.વાયુઓ (નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન) પણ હાનિકારક અશુદ્ધિઓ છે, કારણ કે તે લોખંડ અને સ્ટીલના વિદ્યુત અને ચુંબકીય ગુણધર્મોને બગાડે છે.
લોખંડના તકનીકી ગુણો લો-કાર્બન સ્ટીલ્સ છે, જેમાં કાર્બન સામગ્રી 0.01 થી 0.1% સુધી બદલાય છે. માળખાકીય સ્ટીલ્સમાં, કાર્બન 0.07 થી 0.7% ની માત્રામાં સમાયેલ છે, અને ટૂલ અને અન્ય વિશિષ્ટ (એલોય) સ્ટીલ્સમાં - 0.7 થી 1.7% સુધી.
આયર્ન અને સ્ટીલ - ઉચ્ચ યાંત્રિક તાણ શક્તિ સાથે સસ્તી અને સૌથી વધુ સુલભ વાહક સામગ્રી, પરંતુ તેનો ઉપયોગ નીચેના ગેરફાયદા દ્વારા મર્યાદિત છે.
આ અસર અને વૈકલ્પિક પ્રવાહ માટે વિદ્યુત પ્રતિકારની તીવ્રતા ઘટાડવા માટે, તેઓ સૌથી ઓછી શક્ય ચુંબકીય અભેદ્યતા સાથે સ્ટીલ્સનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે.
સ્ટીલ વાયરના ઉત્પાદન માટે, 0.10 થી 0.15% ની કાર્બન સામગ્રી સાથે સ્ટીલનો ઉપયોગ થાય છે, જેમાં નીચેના ગુણધર્મો છે: ઘનતા 7.8 g/cm3, ગલનબિંદુ 1392 — 1400ОС, મહત્તમ તાણ શક્તિ 55 — 70 kg/mm2, સંબંધિત વિસ્તરણ 4 — 5%, પ્રતિકાર 0.135 — 146 ઓહ્મ hmm2/m, પ્રતિકારનું તાપમાન ગુણાંક α = +0.0057 1 / ° સે.
તેમને વાતાવરણીય કાટથી બચાવવા માટે, સ્ટીલના વાયરને કોપર અથવા ઝિંક (0.016 - 0.020 mm) ના પાતળા પડથી ઢાંકવામાં આવે છે.
સ્ટીલના વાયર અને સળિયાનો પણ કોર તરીકે ઉપયોગ થાય છે બાયમેટાલિક વાયરવાહક તાંબામાં નોંધપાત્ર બચત પૂરી પાડે છે. બાયમેટાલિક વાહકનો ઉપયોગ વિદ્યુત ઉપકરણોમાં થાય છે (છરી ચાવીઓ, સંપર્કકર્તાઓ, વગેરે).
ચોખા. 1. બાઈમેટાલિક વાયરનો ક્રોસ-સેક્શન
ચોખા. 2. બાયમેટાલિક સ્ટીલ-એલ્યુમિનિયમ વાયરનો ક્રોસ-સેક્શન: 1 — એલ્યુમિનિયમ વાયર, 2 — સ્ટીલ વાયર
ઉચ્ચ યાંત્રિક તાણ શક્તિ (130 — 170 kg / mm2) સાથે ગેલ્વેનાઈઝ્ડ સ્ટીલ વાયરનો ઉપયોગ સ્ટીલ-એલ્યુમિનિયમ વાયરમાં કોર તરીકે તેમની યાંત્રિક તાણ શક્તિ વધારવા માટે થાય છે.