ज्वालामुखीय राख सामग्री(जैसे ज्वालामुखीय राख, फ्लाई ऐश, सिलिका धुआँ, चावल की भूसी की राख, आदि) अपने रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील घटकों और सूक्ष्म संरचनाओं के कारण अद्वितीय गुण प्रदर्शित करते हैं। वे निर्माण सामग्री, पर्यावरण इंजीनियरिंग, भूवैज्ञानिक बहाली और टेलिंग प्रसंस्करण उपकरण अनुप्रयोगों के क्षेत्र में एक अपूरणीय भूमिका निभाते हैं। मुख्य गुण और क्रियाविधि इस प्रकार हैं:

1.गतिविधि घटक (सिओ₂ और अल₂O₃): आम तौर पर 60-90%। क्षारीय माध्यम में (जैसे सीमेंट हाइड्रेशन के दौरान उत्पादित सीए(ओह)₂), पॉज़ोलानिक प्रतिक्रिया होती है:

सिओ₂ + सीए(ओह)₂ + H₂O → सीएसएच जेल.
यह नैनो-स्केल (10-50nm) सीएसएच जेल कुशलतापूर्वक छिद्रों को भरता है और सामग्री को सघन बनाता है, जिससे इसकी सघनता में सुधार होता है।

2.शक्ति विकास: 28-दिन की संपीड़न शक्ति 15-30% तक बढ़ जाती है जब 20% फ्लाई ऐश सीमेंट की जगह लेती है; लंबे समय के लिए, 90 दिनों के बाद, पॉज़ोलानिक प्रतिक्रिया की डिग्री 80% से अधिक हो जाती है। ताकत में वृद्धि शुद्ध सीमेंट प्रणालियों की तुलना में 2 गुना अधिक है।
यह घटना विशेष रूप से टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों में वांछनीय है, जहां संरचनात्मक घटकों को मजबूत और टिकाऊ होना चाहिए।

1.कण भरनाज्वालामुखीय राख के कण, अधिकतर <45 μm (जिसमें सिलिका का धुआँ 0.1–0.3 μm जितना छोटा होता है), सीमेंट के कणों के बीच की रिक्तियों को भर देते हैं, जिससे कुल छिद्रता 5–8% कम हो जाती है।
यह सघनता अंतरापृष्ठीय संक्रमण क्षेत्र (आईटीजेड) को कमजोर कर देती है - इसकी मोटाई 40 μm से घटकर 15 μm रह जाती है - जिससे दरार का प्रारंभ और प्रसार बाधित हो जाता है।
भारी भार के अधीन टेलिंग प्रसंस्करण उपकरण घटकों को डिजाइन करते समय ऐसे गुण महत्वपूर्ण होते हैं।

2.छिद्र संरचना परिशोधनबड़े केशिका छिद्रों (शशशश 50nm) का अनुपात लगभग 50% कम हो जाता है।
इसके परिणामस्वरूप बेहतर हिमीकरण प्रतिरोध (300 हिमीकरण-विगलन चक्रों के बाद द्रव्यमान-हानि < 3%) और पारगम्यता प्रतिरोध (पारगम्यता 1 × 10^{-12} मीटर/सेकेंड से नीचे गिर जाती है) प्राप्त होता है, जो कठोर सेवा स्थितियों के संपर्क में आने वाले टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों के लिए वांछनीय है।

1.कम कार्बन और अपशिष्ट उपयोग:
सीमेंट की जगह प्रत्येक टन फ्लाई ऐश के प्रयोग से सीओ₂ उत्सर्जन में 0.6-0.8 टन की कमी आती है।
इससे औद्योगिक अपशिष्ट को टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों में बड़े पैमाने पर उपयोग करने, अपशिष्ट निपटान को कम करने और संसाधनों को संरक्षित करने का अवसर मिलता है।

2.रासायनिक प्रतिरोध:
पॉज़ोलानिक प्रतिक्रिया सीए(ओह)₂ को कम करती है और विस्तारक एट्रिंगाइट (< 0.1% विस्तार) के गठन को रोकती है, जिससे सल्फेट हमले के प्रतिरोध में सुधार होता है।
इसके अलावा, फ्रिडेल लवण (अल₂O₃ और क्लोरीन¯ से बनने वाला) के निर्माण के कारण क्लोराइड विसरणशीलता 1 × 10^{-13} m²/s तक गिर जाती है, जिससे आक्रामक वातावरण में टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों का सेवा जीवन बढ़ जाता है।

3.हाइड्रेशन ताप नियंत्रण:
बड़ी संरचनाओं के लिए, 30% ज्वालामुखीय राख मिलाने से अधिकतम जलयोजन तापमान 10-15 डिग्री सेल्सियस तक कम हो सकता है, जिससे तापीय दरारों में कमी आती है - जो कि टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों के लिए विशाल घटकों को डिजाइन करते समय एक महत्वपूर्ण विचार है।

1.जियोपॉलिमर अग्रदूत:
लगभग 50% मिट्टी को ज्वालामुखीय राख द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है जिससे 80-100 एमपीए की संपीड़न शक्ति वाले जियोपॉलिमर का उत्पादन किया जा सकता है; पीएच 2 एसिड में 28 दिनों के बाद, शक्ति प्रतिधारण शशशश 85% है।
इससे एसिड के संपर्क में आने वाले टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों के विशेष घटकों के लिए यह व्यवहार्य हो जाता है।

2.मृदा स्थिरीकरण और भारी धातु ठोसीकरण:
अधिशोषण और आयन विनिमय के माध्यम से, पंजाब²+ और सीडी²+ को 90% तक ठोस बनाया जा सकता है।
इसके अलावा, सीओ₂ सीए²+ के साथ अभिक्रिया करके कैल्साइट (CaCO₃) बनाता है, जिससे प्रति टन 100-200 किग्रा कार्बन सिंक प्राप्त होता है - जो पर्यावरण के प्रति संवेदनशील कार्यों में टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों के लिए मूल्यवान है।

3.कार्यात्मक सामग्री अनुप्रयोग:
टीआईओ₂ उत्प्रेरक ज्वालामुखीय राख सामग्री कार्बनिक यौगिकों (जैसे रोडामाइन बी शशशश 90%) को यूवी के तहत विघटित कर सकती है, जबकि ज्वालामुखीय राख से बने छिद्रयुक्त हल्के समुच्चय की ऊष्मीय चालकता कम होती है जो 0.12–0.25 W/{एमके} होती है।
ऐसे गुणों को टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों के विशेष घटकों में शामिल किया जा सकता है।

1.नैनोसंशोधन:
0.1% कार्बन नैनोट्यूब मिलाने से विद्युत चालकता 10^4 गुना बढ़ सकती है, जो इसे विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण और टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों में स्मार्ट सेंसिंग घटकों के लिए उपयोगी बनाती है।

2.जैविक सहायता प्राप्त सक्रियण:
बैसिलस एसपीपी CaCO₃ वर्षण को उत्प्रेरित करने के लिए यूरिएज का स्राव करता है, जिससे सूक्ष्म दरारों की 60% स्व-मरम्मत संभव हो जाती है।
यह प्रौद्योगिकी यांत्रिक तनाव के तहत टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों की सेवा जीवन को बढ़ाने की क्षमता दर्शाती है।

ज्वालामुखीय राख सामग्री का मुख्य लाभ उनकी प्रतिक्रियाशीलता, संरचना और पर्यावरणीय लाभों के तालमेल में निहित है। भविष्य के शोध को अनुकूलित संशोधनों और कम कार्बन उत्पादन विधियों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए।

औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए - विशेष रूप से टेलिंग प्रसंस्करण उपकरणों में - हम अनुशंसा करते हैं:

1.सामग्री का चयन:
सक्रियता सूचकांक शशशश 70% (प्रति जीबी/T 1596-2025) वाली ज्वालामुखीय राख चुनें।

2.मिश्रित डिजाइन अनुकूलन:
यांत्रिक और स्थायित्व गुणों को संतुलित करने के लिए प्रतिक्रिया सतह विधि (आरएसएम) का उपयोग करें।

3.बुद्धिमान निगरानी:
सेवा में जलयोजन प्रगति पर नज़र रखने के लिए ऑप्टिकल फाइबर सेंसर लागू करें।

समुद्री अनुप्रयोगों के लिए, क्लोराइड प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए उच्च-कैल्शियम ज्वालामुखीय राख (काओ शशशश 15%) की सिफारिश की जाती है; टेलिंग प्रसंस्करण उपकरण घटकों में छिद्र संरचना अनुकूलन को सत्यापित करने के लिए 3D X-सीटी स्कैनिंग का उपयोग किया जा सकता है।