व्हिस्कर (धातु विज्ञान)

मेटल मूंछ एक ऐसी घटना है जो विद्युत उपकरणों में होती है जब धातु समय के साथ लंबे मूंछ जैसे अनुमानों का निर्माण करती है। 20वीं शताब्दी की शुरुआत में इलेक्ट्रॉनिक्स के वेक्यूम - ट्यूब युग में विश्वास करना मूंछों को देखा गया था और उनके उत्पादन में शुद्ध, या लगभग शुद्ध, टिन सोल्डर का उपयोग करने वाले उपकरणों में प्रलेखित किया गया था। यह देखा गया कि धातु के सोल्डर पैड के बीच छोटे धातु के बाल या प्रतान बढ़ गए, जिससे शार्ट सर्किट हो गए। कंप्रेसिव स्ट्रेस की उपस्थिति में धातु की मूंछें बनती हैं। जर्मेनियम, जस्ता, कैडमियम और यहां तक ​​कि लेड मूंछ का भी दस्तावेजीकरण किया गया है। समस्या को कम करने के लिए कई तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जिसमें एनीलिंग (धातु विज्ञान) प्रक्रिया (ताप और शीतलन) में परिवर्तन, तांबे और निकल जैसे तत्वों को शामिल करना और अनुरूप कोटिंग्स को शामिल करना शामिल है। परंपरागत रूप से, टिन-आधारित सोल्डर में मूंछ वृद्धि को धीमा करने के लिए सीसा जोड़ा गया है।

RoHS (RoHS) के बाद, यूरोपीय संघ ने 2006 से अधिकांश उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में सीसे से जुड़ी स्वास्थ्य समस्याओं और उच्च तकनीक कचरा समस्या के कारण सीसे के उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया, जिससे मूंछ के गठन के मुद्दे पर फिर से ध्यान केंद्रित किया गया। सीसा रहित सोल्डर।

तंत्र
मेटल मूंछ एक क्रिस्टलीय धातु विज्ञान घटना है जिसमें धातु की सतह से छोटे, क्रिस्टल आदत बाल के सहज विकास शामिल होते हैं। प्रभाव मुख्य रूप से रासायनिक तत्व धातुओं पर देखा जाता है लेकिन मिश्र धातुओं के साथ भी होता है।

धातु मूंछ वृद्धि के पीछे का तंत्र भौतिक विज्ञान में अनसुलझी समस्याओं की सूची है#संघनित_पदार्थ_भौतिकी, लेकिन संपीड़न यांत्रिक तनाव (भौतिकी) द्वारा प्रोत्साहित किया जाता है, जिसमें शामिल हैं: धातु की मूंछ धातु के डेन्ड्राइट (धातु) से कई मायनों में भिन्न होती है: डेंड्राइट फ़र्न के आकार के होते हैं और धातु की सतह पर बढ़ते हैं, जबकि धातु की मूंछ बालों की तरह होती है और सतह के लंबवत होती है। डेन्ड्राइट विकास के लिए धातु आयनों के एक समाधान में धातु को भंग करने में सक्षम नमी की आवश्यकता होती है, जिसे तब विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की उपस्थिति में विद्युत प्रवासन द्वारा पुनर्वितरित किया जाता है। जबकि मूंछ गठन के लिए सटीक तंत्र अज्ञात रहता है, यह ज्ञात है कि मूंछ के गठन के लिए धातु के विघटन (रसायन विज्ञान) या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं होती है।
 * विद्युत क्षेत्र में धातु तंतुओं के इलेक्ट्रोस्टैटिक ध्रुवीकरण के कारण प्राप्त ऊर्जा,
 * ELECTROPLATING के कारण अवशिष्ट तनाव,
 * यंत्रवत् प्रेरित तनाव,
 * विभिन्न धातुओं के प्रसार से प्रेरित तनाव,
 * ऊष्मीय रूप से प्रेरित तनाव, और
 * सामग्री में तनाव प्रवणता।

प्रभाव
मूंछें बिजली के उपकरणों में शॉर्ट सर्किट और इलेक्ट्रिक आर्क का कारण बन सकती हैं। 1940 के दशक के अंत में टेलीफोन कंपनियों द्वारा इस घटना की खोज की गई थी और बाद में यह पाया गया कि टिन मिलाप में सीसा मिलाने से शमन होता है। यूरोपीय RoHS (RoHS), जो 1 जुलाई, 2006 को प्रभावी हुआ, ने विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक और बिजली के उपकरणों में सीसा के उपयोग को प्रतिबंधित कर दिया। इसने मूंछ के गठन को रोकने पर ध्यान देने के साथ सीसा रहित मिश्र धातुओं के उपयोग को प्रेरित किया है; देखना. दूसरों ने व्हिस्कर गठन को रोकने के लिए ऑक्सीजन-बाधा कोटिंग्स के विकास पर ध्यान केंद्रित किया है। कंप्यूटर सर्वर कक्ष में सिस्टम की विफलता दर में वृद्धि के लिए एयरबोर्न जिंक व्हिस्कर्स जिम्मेदार हैं। कुछ माइक्रोमीटर के व्यास के साथ प्रति वर्ष एक मिलीमीटर तक की दर से बिजली से धातु चढ़ाने की क्रिया (इलेक्ट्रोप्लेटेड) धातु की सतहों से जिंक मूंछें बढ़ती हैं। उभरी हुई मंजिलों पर जिंक इलेक्ट्रोप्लेटिंग फ्लोर टाइल्स के नीचे मूंछें बन सकती हैं। आमतौर पर रखरखाव के दौरान जब टाइल्स में गड़बड़ी होती है तो ये मूंछें फर्श के प्लेनम स्पेस के भीतर हवा में उड़ सकती हैं। मूंछ एयर फिल्टर से गुजरने के लिए काफी छोटी हो सकती है और उपकरण के अंदर बैठ सकती है, जिसके परिणामस्वरूप शॉर्ट सर्किट और सिस्टम विफलता हो सकती है। उपकरण को नुकसान पहुंचाने के लिए टिन मूंछों का हवाई होना जरूरी नहीं है, क्योंकि वे आम तौर पर पहले से ही सीधे पर्यावरण में बढ़ रहे हैं जहां वे शॉर्ट सर्किट का उत्पादन कर सकते हैं, यानी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण। 6 GHz से ऊपर या तेज़ डिजिटल सर्किट में, टिन मूंछें लघु एंटीना (रेडियो) की तरह काम कर सकती हैं, जो सर्किट विशेषता प्रतिबाधा को प्रभावित करती हैं और प्रतिबिंब का कारण बनती हैं। कंप्यूटर डिस्क ड्राइव में वे टूट सकते हैं और हेड क्रैश या असर विफलता का कारण बन सकते हैं। टिन मूंछें अक्सर रिले में विफलताओं का कारण बनती हैं और परमाणु ऊर्जा सुविधाओं में विफल रिले की जांच में पाई गई हैं। टिन मूंछों के कारण पेसमेकरों को वापस बुला लिया गया है। अनुसंधान ने वैक्यूम (जैसे कि अंतरिक्ष में) में टिन मूंछ के लिए एक विशेष विफलता मोड की पहचान की है, जहां उच्च-शक्ति घटकों में एक शॉर्ट-सर्किटिंग टिन मूंछ को प्लाज्मा में आयनित किया जाता है जो वर्तमान के सैकड़ों एम्पीयर का संचालन करने में सक्षम है, बड़े पैमाने पर बढ़ रहा है शॉर्ट सर्किट का हानिकारक प्रभाव। RoHS निर्देश के कारण इलेक्ट्रॉनिक्स में शुद्ध टिन के उपयोग में संभावित वृद्धि ने JEDEC और IPC (इलेक्ट्रॉनिक्स) को टिन मूंछ स्वीकृति परीक्षण मानक और शमन अभ्यास दिशानिर्देश जारी करने के लिए प्रेरित किया, जिसका उद्देश्य निर्माताओं को सीसा रहित उत्पादों में टिन मूंछ के जोखिम को कम करने में मदद करना था।. चाँदी मूंछें अक्सर सिल्वर सल्फाइड की एक परत के साथ दिखाई देती हैं, जो हाइड्रोजन सल्फाइड और उच्च आर्द्रता से भरपूर वातावरण में काम करने वाले चांदी के विद्युत संपर्कों की सतह पर बनती हैं। ऐसे वातावरण सीवेज उपचार संयंत्रों और पत्र मिलों में मौजूद हो सकते हैं।

सोना चढ़ाना|गोल्ड प्लेटेड सतहों पर 20 माइक्रोमीटर से अधिक लंबी मूंछ देखी गई और 2003 के नासा के आंतरिक ज्ञापन में नोट किया गया। इतिहास (यू.एस. टीवी चैनल) के कार्यक्रम इंजीनियरिंग डिजास्टर्स 19 पर मेटल व्हिस्करिंग के प्रभावों को क्रॉनिक किया गया था।

शमन और उन्मूलन
क्षेत्र में चल रहे शोध के साथ मूंछ वृद्धि को कम करने या समाप्त करने के लिए कई दृष्टिकोणों का उपयोग किया जाता है।

अनुरूप कोटिंग्स
कंफर्मल कंपाउंड कोटिंग्स मूंछों को एक बैरियर को भेदने से रोकती हैं, पास के टर्मिनेशन तक पहुंचती हैं और शॉर्ट बनाती हैं।

चढ़ाना रसायन शास्त्र बदलना
नियंत्रित परीक्षणों में मूंछ गठन को खत्म करने के लिए निकल, सोना या पैलेडियम की समाप्ति परिसज्जा दिखाई गई है।

गैलेक्सी चतुर्थ
गैलेक्सी IV एक दूरसंचार उपग्रह था जो 1998 में टिन मूंछों के कारण होने वाले शॉर्ट सर्किट के कारण अक्षम और खो गया था। शुरू में यह सोचा गया था कि अंतरिक्ष मौसम ने विफलता में योगदान दिया था, लेकिन बाद में यह पता चला कि एक अनुरूप कोटिंग को गलत तरीके से लागू किया गया था, जिससे मूंछें बन गईं। शुद्ध टिन प्लेटिंग में एक लापता कोटिंग क्षेत्र के माध्यम से अपना रास्ता खोजने के लिए, मुख्य नियंत्रण कंप्यूटर की विफलता का कारण बनता है। मूंछ वृद्धि के जोखिम को कम करने के लिए, निर्माता, ह्यूजेस, टिन के बजाय निकल चढ़ाना में चले गए हैं। ट्रेड-ऑफ वजन में वृद्धि, जोड़ रहा है 50 to 100 kg प्रति पेलोड।

मिलस्टोन परमाणु ऊर्जा संयंत्र
17 अप्रैल, 2005 को, कनेक्टिकट में मिलस्टोन परमाणु ऊर्जा संयंत्र को झूठे अलार्म के कारण बंद कर दिया गया था, जो रिएक्टर की भाप प्रणाली में असुरक्षित दबाव की गिरावट का संकेत देता था, जब भाप का दबाव वास्तव में नाममात्र था। झूठा अलार्म एक टिन मूंछ के कारण हुआ था जिसने लॉजिक बोर्ड को शॉर्ट सर्किट किया था जो बिजली संयंत्र में भाप दबाव लाइनों की निगरानी के लिए जिम्मेदार था।

टोयोटा त्वरक स्थिति सेंसर झूठी सकारात्मक
सितंबर 2011 में, नासा के तीन जांचकर्ताओं ने दावा किया कि त्वरक स्थिति संवेदकों पर उन्होंने टिन मूंछों की पहचान की 2005-2010 के दौरान टोयोटा केमरी के सैंपल किए गए मॉडलों की संख्या कुछ टोयोटा मॉडल को प्रभावित करने वाले रुके हुए एक्सेलरेटर क्रैश में योगदान कर सकती है। इसने राष्ट्रीय राजमार्ग यातायात सुरक्षा प्रशासन (एनएचटीएसए) और नासा के अन्य शोधकर्ताओं के एक बड़े समूह द्वारा 10 महीने की संयुक्त जांच का खंडन किया जिसमें कोई इलेक्ट्रॉनिक दोष नहीं पाया गया। हालांकि, 2012 में एनएचटीएसए ने कहा: हमें विश्वास नहीं है कि इन घटनाओं के लिए टिन मूंछें एक प्रशंसनीय स्पष्टीकरण हैं ... [संभावित कारण था] अचानक अनपेक्षित त्वरण। टोयोटा का यह भी कहना है कि टिन मूंछें किसी अटके हुए त्वरक मुद्दों का कारण नहीं थीं: यू.एस. परिवहन सचिव रे लाहुड के शब्दों में, 'निर्णय आ गया है। टोयोटा में अनपेक्षित उच्च-गति त्वरण के लिए कोई इलेक्ट्रॉनिक-आधारित कारण नहीं है। अवधि। टोयोटा की एक प्रेस विज्ञप्ति के अनुसार, कोई भी डेटा इंगित नहीं करता है कि बाज़ार में किसी अन्य वाहन की तुलना में टोयोटा वाहनों में टिन मूंछें होने की संभावना अधिक होती है। टोयोटा यह भी बताती है कि उनके सिस्टम को इस तरह से डिजाइन किया गया है कि टिन की मूंछें बनने वाले जोखिम को कम किया जा सके।

यह भी देखें

 * मोनोक्रिस्टलाइन मूंछ
 * डेन्ड्राइट (धातु)
 * क्रिस्टल विकास
 * सोना-एल्यूमीनियम इंटरमेटेलिक
 * अशुद्धता

बाहरी संबंध

 * Images of silver whiskers NASA