ایلومینیم (Al)، ایک چاندی کی سفید ظاہری شکل اور چہرے پر مرکوز کیوبک ڈھانچے کے ساتھ، 404959.6 نینو میٹر کی جالی مستقل، 26.8 کا رشتہ دار جوہری ماس، 658 ڈگری کا پگھلنے والا نقطہ، اور 2000 ڈگری کا نقطہ ابلتا ہے۔ ایلومینیم قدرتی طور پر تجارتی زنک میں موجود نہیں ہے۔ بلکہ، یہ جان بوجھ کر ہاٹ ڈِپ گالوانائزنگ کے عمل کے دوران شامل کیا جاتا ہے۔ ایلومینیم کو شامل کرنے کے مقاصد سٹیل کے پائپوں پر زنک کی کوٹنگ کی چمک کو بڑھانا، ان کی لچک کو بہتر بنانا، آئرن-زنک مرکب پرت کی ساخت کو تبدیل کرنا، اور پگھلے ہوئے زنک میں لوہے کے اثرات کا مقابلہ کرنا ہے۔ یہ ذیل میں تفصیلی ہیں:
(1) ایلومینیم جستی سٹیل کے پائپوں کی چمک اور لچک کو بڑھاتا ہے
نظریاتی طور پر، ان مقاصد کو حاصل کرنے کے لیے، صرف {{0}} کا ایلومینیم مواد۔{4}}پگھلے ہوئے زنک میں 2% کافی ہے۔ تاہم، پگھلے ہوئے زنک کی سطح پر آکسیکرن کے لیے ایلومینیم کی حساسیت کی وجہ سے، پگھلے ہوئے زنک میں 0.02% ایلومینیم کے مواد کو برقرار رکھنے کے لیے تقریباً 0.2% کا تجرباتی ایلومینیم کا اضافہ ضروری ہے۔ ایلومینیم میں آکسیجن کے لیے ایک اعلی تعلق ہے، ایک ایلومینا کی تہہ بناتی ہے جو مؤثر طریقے سے آکسیجن کے پھیلاؤ کو روکتی ہے، بنیادی پگھلے ہوئے زنک اور پگھلے ہوئے زنک کو آکسیڈیشن سے بچاتی ہے۔ اسی طرح، پگھلے ہوئے زنک میں دیگر دھاتی عناصر بھی آکسیڈیشن سے محفوظ ہیں۔ آکسائڈائزڈ زنک، لیڈ، اور کیڈمیم پیلے رنگ کے ہوتے ہیں، اور ایلومینیم کے بغیر، جستی پرت میں نمایاں طور پر پیلے رنگ کے اجزاء ہوتے ہیں، جو اس کی چمک کو بری طرح متاثر کرتے ہیں۔ لہٰذا، ایک روشن جستی پرت حاصل کرنے کے لیے گرم ڈِپ گیلوانائزنگ کے دوران ایلومینیم کی ایک خاص مقدار شامل کی جاتی ہے۔ مزید برآں، جب پگھلے ہوئے زنک میں 0.2% ایلومینیم ہوتا ہے، تو بہترین نمونہ حاصل ہوتا ہے، اور جستی پرت کی لچک خاص طور پر اچھی ہوتی ہے۔
تاہم، امریکن سوسائٹی فار ٹیسٹنگ اینڈ میٹریلز تجویز کرتی ہے کہ ایلومینیم کو چمکانے والے دھاتی اضافی کے طور پر استعمال نہ کریں، اور اگر استعمال کیا جائے تو اسے 0.01% سے کم تک محدود ہونا چاہیے۔
(2) جستی پرت کی ساخت کو تبدیل کرنا
نظریاتی طور پر، جستی پرت کی ساخت کو تبدیل کرنے کے لیے، پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کا مواد {{0}.2 سے 0.3% کافی ہے۔ تاہم، عملی پیداوار میں، ایلومینیم آسانی سے پگھلے ہوئے زنک میں آکسیجن کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے اور اسے استعمال کیا جاتا ہے، اس لیے ایلومینیم کے مواد کو 0.2 سے 0.3% تک برقرار رکھنے کے لیے تقریباً 1.5% سے 3.5% کا اضافہ ضروری ہے۔ جستی پرت کی ساخت پر ایلومینیم کے مواد کے اثر کو واضح کرنے کے لیے، آئیے ایلومینیم کے مواد میں اضافے کے ساتھ جستی پرت کے ڈھانچے میں ہونے والی تبدیلیوں کا جائزہ لیتے ہیں:
پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کے مواد میں 0.05% تک اضافہ جستی پرت کی سطح کی چمک کو بڑھاتا ہے لیکن اس کی ساخت کو متاثر نہیں کرتا ہے۔ لہذا، جستی ڈھانچہ وہی ہے جو خالص پگھلے ہوئے زنک سے حاصل کیا گیا ہے، جس میں ایک چپکنے والی پرت (فیز a)، ایک درمیانی تہہ (فیز)، ایک ہلکی پھٹی ہوئی پرت (فیز δ₁)، ایک تیرتی ہوئی پرت (فیز S)، اور ایک خالص زنک کی تہہ (فیز η)۔ خالص پگھلے ہوئے زنک سے چڑھائی گئی جستی پرت سے فرق مراحل کی کرسٹل شکل میں ہے۔
جب پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کا مواد 0.1% ہوتا ہے، تو تیرتی پرت (فیز S) کے کرسٹل بڑے بلاکس میں موجود ہوتے ہیں اور اب ایک مسلسل پرت میں ترتیب نہیں دیے جاتے ہیں بلکہ علیحدہ شمولیت کے طور پر۔
جب پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کا مواد 0.15% ہوتا ہے، تو تیرتی پرت (فیز S) کی تقسیم بھی مسلسل نہیں ہوتی ہے بلکہ یہ بڑے، باہمی طور پر الگ کیے گئے کرسٹل لائن کلسٹرز پر مشتمل ہوتی ہے، جس میں صرف پرت (فیز δ₁) ہوتی ہے۔ تھوڑا سا گھنا ڈھانچہ دکھا رہا ہے۔
جب پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کا مواد 0.24% ہوتا ہے تو اینچنگ کو روکنے کا اثر مضبوط ہوتا ہے۔ اگر اس پگھلے ہوئے زنک میں 440 ڈگری کے درجہ حرارت پر 1 گھنٹہ کے لیے گیلوینائزنگ کی جائے اور پھر معائنہ کیا جائے تو کوئی رد عمل سامنے نہیں آتا۔ لہذا، جستی نمونے پر صرف ایک خالص زنک کی تہہ موجود ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ ایلومینیم اور سٹیل کے درمیان ردعمل FeAl₃ (یا کچھ ذرائع کے مطابق Fe₂Al₅) کی ایک پتلی فلم تیار کرتا ہے، جو زنک کی طرف لوہے کے آئنوں کے پھیلاؤ میں رکاوٹ ہے۔
اوپر سے، ایلومینیم کی مقدار جستی پرت کی ساخت کو تبدیل کرنے میں ایک اہم عنصر ہے۔ جب ایلومینیم کا مواد ٹھیک ہو جاتا ہے، تو عمل کے پیرامیٹرز جیسے کہ گیلوانائزنگ ٹائم، فلوڈیٹی (جیسا کہ شکل 3-5 میں دکھایا گیا ہے)، اور جستی درجہ حرارت بھی زنک کی تہہ کی ساخت میں تبدیلی کو متاثر کرتے ہیں۔ لہٰذا، ہاٹ ڈِپ گیلوانائزنگ پروڈکشن میں، ان تینوں عوامل کے درمیان تعلق کو عمل کی تصریحات کے ذریعے بیان کیا جاتا ہے، اور صرف سختی سے کنٹرول شدہ آپریٹنگ حالات میں ہی مطلوبہ جستی پرت حاصل کی جا سکتی ہے۔
(3) پگھلے ہوئے زنک میں آئرن کے اثرات کا مقابلہ کرنا
ایلومینیم پگھلے ہوئے زنک میں لوہے کے ساتھ عمل کرکے تین مرکبات بناتا ہے: FeAl، FeAl₂، اور FeAl₃، جس سے جستی پرت پر اس کا اثر کم ہوتا ہے۔
