ایلومینیم (Al)، جو کہ چاندی سفید دکھائی دیتا ہے، کا تعلق 404959.6 نینو میٹر کے جالی مستقل، 26.8 کا رشتہ دار ایٹمی ماس، 658 ڈگری کا پگھلنے والا نقطہ، اور 2000 ڈگری کا ابلتا ہوا نقطہ کے ساتھ چہرے کے مرکز کیوبک ڈھانچے سے ہے۔ ایلومینیم قدرتی طور پر تجارتی زنک میں نہیں ہوتا ہے۔ تاہم، ہاٹ ڈِپ گالوانائزنگ کے دوران پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کو جان بوجھ کر شامل کیا جاتا ہے۔ مقاصد سٹیل کے پائپوں پر زنک کی کوٹنگ کی چمک کو بڑھانا، اس کی لچک کو بہتر بنانا، آئرن-زنک مرکب پرت کی ساخت کو تبدیل کرنا، اور پگھلے ہوئے زنک میں لوہے کے اثر کو روکنا ہے۔ تفصیلی بریک ڈاؤن اس طرح ہے:
(1) ایلومینیم جستی سٹیل کے پائپوں کی چمک اور لچک کو بڑھاتا ہے۔
نظریاتی طور پر، اس کو حاصل کرنے کے لیے، صرف {{0}}۔{4}}پگھلے ہوئے زنک میں 2% ایلومینیم کافی ہے۔ تاہم، چونکہ ایلومینیم کو پگھلے ہوئے زنک کی سطح پر آسانی سے آکسائڈائز کیا جاتا ہے، تجربے کی بنیاد پر، تقریباً 0.2% ایلومینیم کو پگھلے ہوئے زنک میں 0.02% ایلومینیم کے مواد کو برقرار رکھنے کے لیے شامل کرنا ضروری ہے۔ ایلومینیم اور آکسیجن کے درمیان اعلی تعلق کی وجہ سے، جو ایلومینا کی تہہ بناتی ہے، یہ تہہ مؤثر طریقے سے آکسیجن کے پھیلاؤ کو روکتی ہے، جس سے پگھلے ہوئے زنک اور پگھلے ہوئے زنک کو آکسیڈیشن سے بچاتا ہے۔ اسی طرح، پگھلے ہوئے زنک میں دیگر دھاتی عناصر بھی آکسیڈیشن سے محفوظ ہیں۔ جیسا کہ ہم جانتے ہیں، پگھلے ہوئے زنک کے آکسیڈیشن کے بعد بننے والا زنک آکسائیڈ پیلا ہوتا ہے، اور سیسہ اور کیڈمیم کے آکسائیڈ بھی پیلے ہوتے ہیں۔ ایلومینیم کے اثر کے بغیر، جستی پرت کی سطح پیلے رنگ کے اجزاء سے نمایاں طور پر داغدار ہو جائے گی، جو اس کی چمک کو بہت متاثر کرے گی۔ لہٰذا، ایک روشن جستی پرت حاصل کرنے کے لیے گرم ڈِپ گیلوانائزنگ کے دوران ایلومینیم کی ایک خاص مقدار شامل کی جاتی ہے۔ دریں اثنا، جب پگھلا ہوا زنک 0.2٪ ایلومینیم پر مشتمل ہوتا ہے، تو بہترین نمونہ حاصل کیا جا سکتا 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 میں ترمیم کرنا
نظریاتی طور پر، جستی پرت کی ساخت کو تبدیل کرنے کے مقصد کو حاصل کرنے کے لیے، پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کا مواد {{0}.2 سے 0.3% کافی ہے۔ تاہم، اصل پیداوار میں، پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم آسانی سے آکسیجن کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے اور کھا جاتا ہے۔ اس لیے، پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کے مواد کو 0.2 سے 0.3% تک برقرار رکھنے کے لیے، تقریباً 1.5% سے 3.5% ایلومینیم کو شامل کرنا ضروری ہے۔ جستی پرت کے ڈھانچے میں ترمیم کرنے پر ایلومینیم کے مواد کے اثر کو واضح کرنے کے لیے، آئیے جستی پرت کی ساخت میں ہونے والی تبدیلیوں کا مشاہدہ کرتے ہیں کیونکہ ایلومینیم کا مواد بتدریج کم سے بلند ہوتا جاتا ہے:
پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کے مواد میں 0.05% تک اضافے کا مقصد جستی پرت کی سطح کی چمک کو بڑھانا ہے لیکن اس کی ساخت کو متاثر نہیں کرتا ہے۔ لہذا، جستی ڈھانچہ وہی ہے جو خالص پگھلے ہوئے زنک سے چڑھایا گیا ہے، جس میں ایک چپکنے والی پرت (فیز a)، ایک درمیانی تہہ (فیز)، ایک قدرے پھٹی ہوئی پرت (فیز δ₁)، بہتی ہوئی پرت (فیز S) پر مشتمل ہے۔ اور ایک خالص زنک کی تہہ (فیز η)۔ خالص پگھلے ہوئے زنک سے چڑھائی گئی جستی پرت سے فرق مراحل کی کرسٹل شکلوں میں ہے۔
جب پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کا مواد 0.1% ہوتا ہے، تو بہتی ہوئی پرت (فیز δ₁) کے کرسٹل بڑے بلاکس میں موجود ہوتے ہیں اور اب ایک مسلسل تہہ میں نہیں بلکہ علیحدہ شمولیت کے طور پر ترتیب دیے جاتے ہیں۔
جب پگھلے ہوئے زنک میں ایلومینیم کا مواد 0.15% ہوتا ہے، تو بہتی ہوئی پرت (فیز δ₁) کی تقسیم بھی مسلسل نہیں ہوتی ہے بلکہ بڑے، باہمی طور پر علیحدہ 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 (الائینگ) پر روکنے والا اثر مضبوط ہوتا ہے۔ اگر اس پگھلے ہوئے زنک میں ڈوبی گیلوینائزنگ کو 440 ڈگری کے درجہ حرارت پر 1 گھنٹے تک برقرار رکھا جائے اور پھر معائنہ کیا جائے تو کوئی رد عمل سامنے نہیں آیا۔ لہذا، نمونے کی جستی پرت پر صرف ایک خالص زنک کی تہہ موجود ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ ایلومینیم اور اسٹیل پائپ کے درمیان رد عمل FeAl₃ (یا کچھ ذرائع کے مطابق Fe₂Al₅) مرکبات کی ایک پتلی فلم بناتا ہے، جو زنک کی طرف لوہے کے آئنوں کے پھیلاؤ کو روکتا ہے۔
اوپر سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ 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 وسرجن کا وقت، روانی (جیسا کہ شکل 3-5 میں دکھایا گیا ہے)، اور وسرجن 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 عمل کی تصریحات کے ذریعے طے کیا جاتا ہے، اور صرف سختی سے ریگولیٹڈ آپریٹنگ حالات میں مطلوبہ جستی پرت حاصل کی جا سکتی ہے۔
(3) پگھلے ہوئے زنک میں لوہے کے اثر و رسوخ کا مقابلہ کرنا
ایلومینیم پگھلے ہوئے زنک میں لوہے کے ساتھ عمل کرکے تین مرکبات بناتا ہے: FeAl، FeAl₂، اور FeAl₃، اس طرح جستی پرت پر اس کا اثر کم ہوتا ہے۔
