Electroplasticity
ઇલેક્ટ્રોપ્લાસ્ટિસિટી, વિદ્યુત ક્ષેત્રના ઉપયોગ હેઠળ નક્કર સામગ્રીના ઉન્નત પ્લાસ્ટિક વર્તનનું વર્ણન કરે છે. આ વિદ્યુત ક્ષેત્ર આંતરિક હોઈ શકે છે, જેના પરિણામે વાહક સામગ્રીમાં અથવા બાહ્ય પ્રવાહમાં પરિણમે છે. યાંત્રિક ગુણધર્મો પર વિદ્યુત ક્ષેત્રની અસર ફક્ત હાલની પ્લાસ્ટિસિટી વધારવાથી થાય છે, જેમ કે પહેલેથી જ નરમ ધાતુઓમાં પ્રવાહ તણાવ ઘટાડવો, અન્યથા બરડ સિરામિક્સમાં પ્લાસ્ટિસિટીને પ્રોત્સાહન આપવું. વિદ્યુતપ્લાસ્ટિકતાને નિયંત્રિત કરતી ચોક્કસ પદ્ધતિઓ સામગ્રી અને ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ (દા. ત., તાપમાન, તાણ દર, અનાજનું કદ, વગેરે) ના આધારે બદલાય છે. સામગ્રીની પ્લાસ્ટિસિટી વધારવી એ ખૂબ જ વ્યવહારુ રસ ધરાવે છે કારણ કે પ્લાસ્ટિકની વિકૃતિ કાચા માલને અંતિમ ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરવાની કાર્યક્ષમ રીત પ્રદાન કરે છે. સામગ્રીની પ્રક્રિયામાં સુધારો કરવા માટે વિદ્યુત પ્લાસ્ટિસિટીનો ઉપયોગ વિદ્યુત સહાયિત ઉત્પાદન તરીકે ઓળખાય છે. ઇલેક્ટ્રોપ્લાસ્ટિસિટીની શોધ સૌપ્રથમ યુજીન એસ. મેકલીન દ્વારા કરવામાં આવી હતી, જેમણે 1959માં અહેવાલ આપ્યો હતો કે વિદ્યુત ક્ષેત્ર લાગુ કરવાથી NaCl નબળા અને વધુ નરમ બને છે. ત્યારથી, ધાતુ, સિરામિક્સ અને સેમિકન્ડક્ટર્સ સહિત ઘણી સામગ્રી પ્રણાલીઓમાં પ્લાસ્ટિસિટી પર વિદ્યુત ક્ષેત્રોની અસરનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. ઇલેક્ટ્રોપ્લાસ્ટિકની અસરો અને સામગ્રીના ગુણધર્મો અને બાહ્ય પરિસ્થિતિઓ પરની તેમની નિર્ભરતાને સમજાવવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ રજૂ કરવામાં આવી છે. મોટાભાગની સામગ્રી માટે ઇલેક્ટ્રોપ્લાસ્ટિક અસર બહુવિધ પદ્ધતિઓના સંયોજનથી ઉદ્ભવે છે. આ આશ્ચર્યજનક ન હોવું જોઈએ કારણ કે વિદ્યુત ક્ષેત્રો ઇલેક્ટ્રોનને સીધી અસર કરે છે જે સામગ્રીમાં બંધનને નિર્ધારિત કરે છે અને તેથી તમામ ઉચ્ચ સ્તરની ઘટનાઓ જેમ કે અવ્યવસ્થા ગતિ, પ્રવાહ તણાવ, ખાલી જગ્યા પ્રસરણ વગેરે. ધાતુઓમાં ઇલેક્ટ્રોપ્લાસ્ટિસિટી ડીસી વિદ્યુત ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ ધાતુઓ અને ધાતુના મિશ્રધાતુઓના પ્રવાહ તણાવને ઘટાડવા માટે જાણીતો છે જ્યારે અસ્થિભંગના તાણમાં વધારો કરે છે. આ અસરને સમજાવવા માટે કેટલીક પદ્ધતિઓ રજૂ કરવામાં આવી છે, જેમાં જૂલ હીટિંગ, ઇલેક્ટ્રોન પવન બળ, ધાતુના બંધોનું વિસર્જન અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોના પ્રેરણાને કારણે અવ્યવસ્થાઓને અનપિનિંગનો સમાવેશ થાય છે. આમાંથી કોઈ પણ પદ્ધતિ ધાતુઓમાં વિદ્યુતપ્લાસ્ટિકતાની સંપૂર્ણ હદને પૂરતા પ્રમાણમાં સમજાવી શકતી નથી. વિદ્યુત ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ સુપરપ્લાસ્ટિસિટીની અસરને વધારવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યો છે જે ઉચ્ચ સમરૂપ તાપમાન (T> 0.5Tm) પર પોલિક્રિસ્ટલાઇન ધાતુઓમાં થાય છે. આ સંભવિત રીતે વિદ્યુત ક્ષેત્રને કારણે પોલાણ ઘટાડે છે, જે અકાળ અસ્થિભંગ તરફ દોરી શકે છે, અને અનાજની વૃદ્ધિ, જે અનાજની સીમા સ્લાઇડિંગને કારણે સુપરપ્લાસ્ટિકના પ્રવાહને અટકાવી શકે છે, ઉપરાંત અનાજની સીમા સ્લાઇડિંગ માટે સક્રિયકરણ ઊર્જાને ઘટાડે છે. ઇલેક્ટ્રોપ્લાસ્ટિક અસરની મજબૂતાઈ અમુક થ્રેશોલ્ડ મૂલ્યથી આગળ લાગુ કરેલા વિદ્યુત ક્ષેત્રની તીવ્રતા સાથે માપવામાં આવે છે. જ્યારે વિદ્યુત ક્ષેત્રનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ધાતુઓની પ્લાસ્ટિસિટીમાં વધારો કરે છે, ત્યાં એલોય સિસ્ટમ્સ છે જે પ્લાસ્ટિસિટીમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. કોનરેડ અને લીએ શોધી કાઢ્યું હતું કે 2 કે. વી. સે. મી.-1 ડી. સી. વિદ્યુત ક્ષેત્રના ઉપયોગ હેઠળ ઝેડએન-5 ડબલ્યુ. ટી.% એ. એલ. માં સલાઈડિંગ ગ્રેઇન બાઉન્ડ્રી માટે સક્રિયકરણ ઊર્જામાં લગભગ 20 ટકાનો વધારો થયો છે, જેના પરિણામે વધુ મુશ્કેલ વિકૃતિ થાય છે. સિરામિક્સમાં ઇલેક્ટ્રોપ્લાસ્ટિસિટી સિરામિક્સમાં વિદ્યુત ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ એવી સામગ્રીમાં પ્લાસ્ટિસિટીમાં વધારો કરી શકે છે જે પરંપરાગત રીતે પ્લાસ્ટિકની વિકૃતિ દર્શાવતી નથી. જો કે, સિરામિક સામગ્રીમાં નોંધપાત્ર પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા પ્રાપ્ત કરવા માટે ઉચ્ચ સમરૂપ તાપમાન સામાન્ય રીતે જરૂરી છે. પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા સિરામિક ઓક્સાઇડ કોનરેડ એટ અલ દ્વારા મળી આવ્યા હતા. પ્રમાણમાં સામાન્ય વિદ્યુત ક્ષેત્રની શક્તિ (0.02-0.32 kV cm ^ {-1}) હેઠળ થાય છે. બંધની આયનીય અથવા સહસંયોજક પ્રકૃતિને કારણે સિરામિક સામગ્રીમાં ખાલી જગ્યાઓ અને અવ્યવસ્થા જેવી તાણ-મધ્યસ્થી ખામીઓ ચાર્જ થાય છે. આમ, ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ સિરામિક્સમાં આ ખામીઓની ગતિશીલતા અને ત્યારબાદ પ્લાસ્ટિકની વિકૃતિ પર સીધી અસર કરી શકે છે. બારીક દાણાવાળા સિરામિક ઓક્સાઇડની વિકૃતિમાં વિદ્યુત ક્ષેત્રની પ્રાથમિક અસર એ છે કે ફેલાવાના માર્ગને જથ્થાબંધ પ્રસરણથી અનાજની સીમા પ્રસરણ તરફ ખસેડવો, પરિણામે વધુ પ્રસરણ થાય છે અને અનાજની સીમા સરકી જાય છે. સંદર્ભો ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી સામગ્રી વિજ્ઞાન