મિશ્રધાતુ (Alloy) : બે અથવા તેથી વધુ ધાતુઓનો બનેલ પદાર્થ. કોઈ પણ ધાતુ તેના પૂર્ણ, શુદ્ધ સ્વરૂપમાં બહુ ઓછા પ્રમાણમાં મળી આવે છે કે વપરાય છે. વળી ધાતુનું શુદ્ધ સ્વરૂપ મેળવવું ઘણું મોંઘું પણ બની રહે છે. બહોળા પ્રમાણમાં વપરાતી લોખંડ (આયર્ન), ઍલ્યુમિનિયમ, તાંબું, જસત, ટિન જેવી ધાતુઓ વાસ્તવમાં તેના મિશ્ર ધાતુસ્વરૂપમાં જ વિશેષ વપરાય છે. કોઈ પણ એક ધાતુમાં બીજી ધાતુ ખાસ પસંદ કરીને ઉમેરી તેના ગુણધર્મો જેવા કે કઠિનતા, તાણ-સામર્થ્ય, ક્ષયન-પ્રતિકાર-શક્તિ, ટીપીને આકાર ઘડવામાં કે ઢાળણમાં સરળ – એમ એક કે તેથી વધુ ગુણધર્મો સુધારી શકાય છે અને એ કારણે જ શુદ્ધ ધાતુ કરતાં મિશ્રધાતુઓ વિશેષ પ્રમાણમાં વપરાય છે.
ઘણીખરી મિશ્રધાતુઓ શુદ્ધ ધાતુની માફક એકવિધ-પ્રાવસ્થા (single-phase) ધરાવે છે. એટલે કે મુખ્ય ધાતુમાં ઉમેરાયેલ ધાતુ એક જ પ્રકારનું ઘનદ્રાવણ (solid solution) બનાવે છે અને તે કારણે બંને ધાતુના જુદા જુદા કણો ન રહેતાં એક જ પ્રકારના સ્ફટિકો (crystals) બને છે. બ્રાસ (પિત્તળ) એ તાંબા અને જસતની એકરૂપ મિશ્રધાતુ (alloy) છે. તેવી જ રીતે બ્રૉન્ઝ (કાંસું) એ તાંબા અને ટિનની એકરૂપ મિશ્રધાતુ છે. તાંબા અને નિકલની પણ આવી જ મિશ્રધાતુઓ બને છે. જ્યારે એક ધાતુ બીજી મુખ્ય ધાતુમાં અમુક પ્રમાણથી વધુ ઉમેરવામાં આવે તો તે બધી ઘનદ્રાવણ તરીકે સમાવાતી નથી. આવી સ્થિતિમાં એકવિધને બદલે બહુવિધ-પ્રાવસ્થા (multi-phases) મળે છે. આવી મિશ્રધાતુને બહુવિધ મિશ્રધાતુ (multiphase or polyphase alloy) કહેવાય છે. પોલાદ (steel) એ બહુવિધ મિશ્રધાતુનું શ્રેષ્ઠ ઉદાહરણ છે; જેમાં આયર્નમાં કાર્બન ભેળવીને જુદી જુદી પ્રાવસ્થા (phases) મેળવાય છે. તાંબા અને ઍલ્યુમિનિયમમાં પણ અનેક પ્રકારની બહુવિધ પ્રાવસ્થાવાળી મિશ્રધાતુઓ ઉપલબ્ધ છે. સામાન્ય મિશ્રધાતુઓ જે બહોળા પ્રમાણમાં વપરાય છે તેની વિગત નીચે પ્રમાણે છે :
1. પોલાદ : સામાન્ય રીતે પોલાદને મુખ્યત્વે બે વર્ગોમાં મુકાય છે : (1) સાદું કાર્બન પોલાદ, જેમાં લોહ ઉપરાંત કાર્બન મુખ્ય છે. તેમાં સલ્ફર, ફૉસ્ફરસ, સિલિકન અને મૅંગેનીઝ વધતે ઓછે અંશે અનિવાર્ય અશુદ્ધિ તરીકે હાજર હોય છે. (2) મિશ્રધાતુ પોલાદ, જેમાં લોહ અને કાર્બન ઉપરાંત નિકલ, ક્રોમિયમ, મૅંગેનીઝ, ટન્ગસ્ટન, મોલિબ્ડિનમ કે વેનેડિયમ જેવાં ખાસ તત્વો પોલાદ બનાવતી વખતે ખાસ ઉમેરવામાં આવે છે. સાદા કાર્બન પોલાદની અમુક ખામીઓ દૂર કરવા અથવા સાદા પોલાદના અમુક ગુણધર્મોની વૃદ્ધિ કરવા આ તત્વો ખાસ ઉમેરવામાં આવે છે. ઉપકરણો, સાધનો અને મશીનોમાં સૌથી વધુ વપરાતો પદાર્થ તે પોલાદ છે. અલબત્ત, હવે પ્લાસ્ટિક પદાર્થો તેનું સ્થાન લઈ રહ્યા છે.
2. ઍલ્યુમિનિયમની મિશ્રધાતુઓ : ઍલ્યુમિનિયમ અને તેની મિશ્રધાતુઓ એ લોહહીન (non-ferrous) ધાતુઓમાં સૌથી વધુ વપરાતી ધાતુઓ છે. લોહ અને તાંબાની સરખામણીમાં હલકું હોઈ ઍરક્રાફ્ટ અને ઑટોમોબાઇલના ભાગોમાં તે વિશેષ પ્રમાણમાં વપરાય છે. ઘડતર અને ભરતર – એમ બંને પ્રકારની રીતોથી તેના દાગીના (વસ્તુઓ) બનાવી શકાય છે.
3. તાંબાની મિશ્રધાતુઓ : તાંબાની મિશ્રધાતુઓ ઘણી સંખ્યામાં છે. તેમાં જસત, ટિન, નિકલ અને ઍલ્યુમિનિયમ સાથેની મિશ્રધાતુઓ બહુ ઉપયોગી છે.
4. મૅગ્નેશિયમની મિશ્રધાતુઓ : બહોળો ઉપયોગ ધરાવતી ધાતુઓમાં મૅગ્નેશિયમ સૌથી હલકું તત્વ છે. મૅગ્નેશિયમમાં મિશ્રધાતુ તરીકે વપરાતી ધાતુઓમાં ઍલ્યુમિનિયમ, મૅંગેનીઝ અને ઝિર્કોનિયમ મુખ્ય છે. મૅગ્નેશિયમ મિશ્રધાતુઓનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તેઓનું સામર્થ્ય લગભગ ઍલ્યુમિનિયમની મિશ્રધાતુ જેટલું હોવા છતાં તે વજનમાં તેનાથી 25થી 35 % જેટલી હલકી હોય છે. તેઓનું મશીનિંગ પણ સહેલું હોય છે. જોકે મૅગ્નેશિયમ મિશ્રધાતુમાં મશીનિંગ કે ઢાળણ (casting) દરમિયાન આગ ન લાગે તેની સાવચેતી રાખવી પડે છે.
ગાયત્રીપ્રસાદ હીરાલાલ ભટ્ટ