കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ സവിശേഷതകൾ, പ്രയോഗം, വികസനം

കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ സവിശേഷതകൾ, പ്രയോഗം, വികസനം

1.കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ സവിശേഷതകളും ഗുണങ്ങളും

 കാർബൺ ഫൈബർ വസ്തുക്കൾ കറുപ്പ്, ഹാർഡ്, ഉയർന്ന ശക്തി, ഭാരം കുറഞ്ഞതും മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുള്ള മറ്റ് പുതിയ മെറ്റീരിയലുകളും.അതിന്റെ പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണം സ്റ്റീലിന്റെ 1/4 ൽ താഴെയാണ്.കാർബൺ ഫൈബർ റെസിൻ കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തി സാധാരണയായി 35000MPa-ന് മുകളിലാണ്, സ്റ്റീലിന്റെ 7.9 മടങ്ങ്.ഇലാസ്തികതയുടെ ടെൻസൈൽ മോഡുലസ് 230000MPa നും 430000MPa നും ഇടയിലാണ്.അതിനാൽ, CFRP-യുടെ പ്രത്യേക ശക്തി, അതായത്, മെറ്റീരിയലിന്റെ ശക്തിയും സാന്ദ്രതയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം, 20000MPa/(g/cm3) ന് മുകളിലാണ്, എന്നാൽ A3 സ്റ്റീലിന്റെ പ്രത്യേക ശക്തി 590MPa/(g/cm3) ആണ്. ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് സ്റ്റീലിനേക്കാൾ ഉയർന്നതാണ്.മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉയർന്ന പ്രത്യേക ശക്തി, ഭാഗത്തിന്റെ ചെറിയ സ്വയം ഭാരം, ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്, ഭാഗത്തിന്റെ കാഠിന്യം വർദ്ധിക്കുന്നു.ഈ അർത്ഥത്തിൽ, എഞ്ചിനീയറിംഗിലെ കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ വിശാലമായ പ്രയോഗ സാധ്യത ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.ഉയർന്നുവരുന്ന പല സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെയും മികച്ച ഗുണങ്ങൾ നോക്കുമ്പോൾ പോളിമർ സംയുക്ത ഗ്ലാസ് ഫൈബർ മെറ്റീരിയൽ, ലോഹത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സംയുക്ത സാമഗ്രികൾ, സെറാമിക് അധിഷ്ഠിത സംയുക്ത സാമഗ്രികൾ, പല വിദഗ്ധരും പ്രവചിക്കുന്നത് ഉരുക്കിന്റെ പ്രായം മുതൽ വ്യാപകമായ മെറ്റീരിയൽ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ കാലഘട്ടത്തിലേക്ക് സംയുക്ത വസ്തുക്കൾ പ്രവേശിക്കുമെന്ന്.

പാൻ കാർബൺ ഫൈബറും ഫൈബർഗ്ലാസ് സംയുക്ത വസ്തുക്കളും:

(1) മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, ലോഹത്തേക്കാൾ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, ഭാരം കുറവാണ്;ഉയർന്ന മോഡുലസ്, ഉയർന്ന കാഠിന്യം, ഉയർന്ന ശക്തി, ഉയർന്ന ക്ഷീണം ശക്തി, മികച്ച വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, ലൂബ്രിസിറ്റി;മികച്ച വൈബ്രേഷൻ അറ്റൻവേഷൻ;

(2) ചെറിയ ചൂട് പ്രതിരോധം, സ്ഥിരത, താപ വികാസ ഗുണകം, നല്ല ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരത, താപ ചാലകത;നിഷ്ക്രിയ വാതകത്തിൽ മികച്ച ചൂട് പ്രതിരോധം;

(3) വൈദ്യുത ചാലകത, വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗ സംരക്ഷണ ഗുണങ്ങൾ, വൈദ്യുതചാലകത, വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗ സംരക്ഷണ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുള്ള വിവിധതരം ചാലക വസ്തുക്കളിൽ പെടുന്നു.(4) എക്സ്-റേ പ്രക്ഷേപണത്തിൽ ഇത് മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ ഉദ്ദേശ്യത്തിനനുസരിച്ച് ഉചിതമായ ഒരു ഘടന രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും.

2007 ൽ, ജപ്പാനിലെ പ്രധാനകാർബൺ ഫൈബർ വിതരണക്കാരൻടോറേ കമ്പനി, നിസ്സാൻ മോട്ടോറുമായും മറ്റ് കമ്പനികളുമായും സഹകരിച്ച് കാർബൺ ഫൈബർ ഉപയോഗിച്ച് അത്യാധുനിക വസ്തുക്കൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഇത് ഷാസി പോലുള്ള കാറിന്റെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങളുടെ ഭാരം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കും.പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ കാറിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഭാരം 10% കുറയ്ക്കുകയും ഇന്ധന ഉപഭോഗം 4% മുതൽ 5% വരെ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.കൂടാതെ, ആഘാതം പ്രതിരോധം പരമ്പരാഗത ഒന്നിന്റെ 1.5 മടങ്ങ് ആണ്.മൂന്ന് വർഷത്തിനുള്ളിൽ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ വാണിജ്യ വാഹനങ്ങളിൽ എത്തിക്കാനാണ് നിർമ്മാതാക്കളുടെ പദ്ധതി.ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഹരിതഗൃഹ വാതകങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള കർശനമായ ഇന്ധന ബിൽ നിയന്ത്രണങ്ങളുടെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ സ്റ്റീൽ കേന്ദ്രീകൃത ഓട്ടോമോട്ടീവ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ സ്വിച്ച്ഓവർ വേഗത്തിലാക്കാൻ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

2.കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ പ്രയോഗം

  കാർബൺ ഫൈബർ എന്നത് 90%-ൽ കൂടുതൽ കാർബൺ ഉള്ളടക്കമുള്ള നാരുകളുടെ പൊതുവായ പദമാണ്, ഉയർന്ന കാർബൺ ഉള്ളടക്കത്തിന് പേരുനൽകി.ചെറിയ പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണം, താപ പ്രതിരോധം, താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം, രാസ പ്രതിരോധം, ചാലകത തുടങ്ങിയ മൂലക കാർബണിന്റെ വിവിധ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ കാർബൺ ഫൈബറിനുണ്ട്.പ്രത്യേകിച്ച്, അതിന്റെ പ്രത്യേക ശക്തിയും നിർദ്ദിഷ്ട ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസും ഉയർന്നതാണ്, കൂടാതെ ഓക്സിജനെ വേർതിരിക്കുന്ന അവസ്ഥയിൽ 2000 ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ ഇതിന് കഴിയും.ഇത് ഒരു പ്രധാന വ്യാവസായിക ഫൈബർഗ്ലാസ് അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ്സംയോജിത വസ്തുക്കൾ, അബ്ലേഷൻ വസ്തുക്കൾ, ചൂട് ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കൾ എന്നിവ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിന് അനുയോജ്യമാണ്.1960-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഒരു പുതിയ മെറ്റീരിയലാണിത്, ഇപ്പോൾ ആധുനിക സമൂഹത്തിൽ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഒരു പുതിയ മെറ്റീരിയലായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

ഒഴിവുസമയ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ, പാൻ കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ ആദ്യ പ്രയോഗം മത്സ്യബന്ധന വടിയാണ്.നിലവിൽ, കാർബൺ ഫൈബർ മത്സ്യബന്ധന വടികളുടെ ലോകത്തിന്റെ വാർഷിക ഉൽപ്പാദനം ഏകദേശം 12 ദശലക്ഷമാണ്, കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ അളവ് ഏകദേശം 1,200 ടൺ ആണ്.ഗോൾഫ് ക്ലബ്ബുകളിൽ കാർബൺ ഫൈബർ പ്രയോഗം ആരംഭിച്ചത് 1972-ലാണ്. നിലവിൽ, ഫൈബ്ര ഡി കാർബണിന്റെ വാർഷിക ഉൽപ്പാദനംലോകത്തിലെ ഗോൾഫ് ക്ലബ്ബുകൾ ഏകദേശം 40 ദശലക്ഷം കുപ്പികളാണ്, കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ അളവ് 2,000 ടണ്ണിന് തുല്യമാണ്.ടെന്നീസ് റാക്കറ്റുകളുടെ പ്രയോഗം 1974-ൽ ആരംഭിച്ചു. ഇപ്പോൾ, കഴിഞ്ഞ വർഷം ലോകം ഏകദേശം 4.5 ദശലക്ഷം കാർബൺ ഫൈബർ റാക്കറ്റുകൾ നിർമ്മിച്ചു, കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ ഉപയോഗത്തിന് ഏകദേശം 500 ടൺ ആവശ്യമാണ്.മറ്റ് കാര്യങ്ങളിൽ, സ്കീസ്, സ്നോ ബോട്ടുകൾ, സ്കീ സ്റ്റിക്കുകൾ, ബേസ്ബോൾ ബാറ്റുകൾ, റോഡ് ഗെയിമുകൾ, മറൈൻ സ്പോർട്സ് എന്നിവയിലും കാർബൺ ഫൈബർ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ ഭാരം കുറഞ്ഞ, ക്ഷീണ പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ തിരിച്ചറിഞ്ഞ്, ഇത് എയ്‌റോസ്‌പേസ് വ്യവസായത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.ബഹിരാകാശ പറക്കലിന്റെ മേഖലയിൽ, ഉയർന്ന മോഡുലസ് കാർബൺ ഫൈബറുകൾ കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹങ്ങളിൽ അവയുടെ ഭാരം (ദൃഢത), ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരതയുടെ താപ ചാലകത എന്നിവ കാരണം ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ഇറിഡിയം പോലുള്ള ആശയവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങളിൽ അവ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

മോൾഡിംഗ് സംയുക്തം പ്രധാനമായും തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് റെസിൻ രൂപത്തിൽ കലർത്തിയിരിക്കുന്നുഗ്ലാസ് ഫൈബർ അരിഞ്ഞ ചരടുകൾ, ശക്തിപ്പെടുത്തൽ, ആന്റി-സ്റ്റാറ്റിക്, ഇലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിക് വേവ് ഷീൽഡിംഗ് എന്നിവയുടെ ഫലമുണ്ട്, കൂടാതെ വീട്ടുപകരണങ്ങൾ, ഓഫീസ് ഉപകരണങ്ങൾ, അർദ്ധചാലകങ്ങൾ, അനുബന്ധ മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

3.എന്റെ രാജ്യത്തെ കാർബൺ ഫൈബർ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഉൽപ്പാദന നില

  എന്റെ രാജ്യത്ത് കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ നിർമ്മാണവും ഉപയോഗവും ഇപ്പോഴും പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണ്.ആഭ്യന്തര കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ ഉൽപ്പാദനശേഷി മൊത്തം ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ 0.4% മാത്രമാണ്ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കാർബൺ ഫൈബർ തുണിലോകത്ത്, ആഭ്യന്തര ഉപഭോഗത്തിന്റെ 90% ത്തിലധികം ഇറക്കുമതിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.പാൻ മുൻഗാമിയുടെ ഗുണമേന്മ എപ്പോഴും എന്റെ രാജ്യത്തെ കാർബൺ ഫൈബർ വ്യവസായത്തിന്റെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള തടസ്സമാണ്.കൂടാതെ, കാർബൺ ഫൈബർ വളരെക്കാലമായി തന്ത്രപ്രധാനമായ ഒരു വസ്തുവായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരുന്നതിനാൽ, വികസിത രാജ്യങ്ങൾ പുറംലോകവുമായി അടച്ചിരിക്കുന്നു.അതിനാൽ, അടിസ്ഥാന ഗവേഷണം ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നത് നവീകരണത്തിന്റെ അടിത്തറയാണെന്നും ആഭ്യന്തര കാർബൺ ഫൈബർ വ്യവസായം വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാന മാർഗമാണെന്നും വ്യവസായ വിദഗ്ധർ വിശ്വസിക്കുന്നു.

എന്റെ രാജ്യം 1960-കൾ മുതൽ 1970-കൾ വരെ കാർബൺ ഫൈബറിനെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ തുടങ്ങി, ഏതാണ്ട് ലോകത്തിനൊത്ത്.30 വർഷത്തിലേറെ നീണ്ട കഠിനാധ്വാനത്തിന് ശേഷം, ജപ്പാനിലെ ടോറേ കമ്പനി T300 ലെവലിനോട് ചേർന്ന് കാർബൺ ഫൈബർ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, എന്നാൽ ഔട്ട്പുട്ടിനും ഗുണനിലവാരത്തിനും ആഭ്യന്തര ഡിമാൻഡ് നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല, ഇത് വിദേശ രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയാണ്.അന്താരാഷ്‌ട്ര വികസിത നിലവാരവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കുറഞ്ഞ കാർബൺ ഫൈബർ ശക്തി, മോശം ഏകീകൃതതയും സ്ഥിരതയും എന്നിവയാണ് ആഭ്യന്തര കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ പ്രധാന പ്രശ്‌നങ്ങൾ, വികസന നില വികസിത രാജ്യങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഏകദേശം 20 മുതൽ 30 വർഷം വരെ പിന്നിലാണ്, കൂടാതെ ഉൽ‌പാദന തോത് ചെറുതാണ്, സാങ്കേതിക ഉപകരണങ്ങൾ. പിന്നാക്കമാണ്, ഉൽപ്പാദനക്ഷമത മോശമാണ്.

നിലവിൽ, ലോകത്തിലെ ഫിബ്ര ഡി കാർബൺ പ്രെറ്റ് ഉൽപ്പാദന ശേഷി ഏകദേശം 35,000 ടൺ ആണ്, ചൈനീസ് വിപണിയിലെ വാർഷിക ആവശ്യം ഏകദേശം 6,500 ടൺ ആണ്.ഇത് ഒരു വലിയ കാർബൺ ഫൈബർ ഉപഭോക്താവാണ്.എന്നിരുന്നാലും, 2007-ൽ ചൈനയുടെ കാർബൺ ഫൈബർ ഉൽപ്പാദനം ഏകദേശം 200 ടൺ മാത്രമായിരുന്നു, പ്രധാനമായും കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ.വ്യവസായത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും ഇറക്കുമതിയെ ആശ്രയിക്കുന്നു, വില വളരെ ചെലവേറിയതാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, സ്റ്റാൻഡേർഡ് T300 മാർക്കറ്റിന് സ്വതന്ത്ര ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശങ്ങളുള്ള സാങ്കേതിക പിന്തുണയില്ല, കൂടാതെ ആഭ്യന്തര സംരംഭങ്ങൾ ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായ കാർബൺ ഫൈബർ കോർ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ പ്രാവീണ്യം നേടിയിട്ടില്ല.എന്റെ രാജ്യത്തെ കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ ഗുണനിലവാരവും സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉൽപ്പാദന അളവും വിദേശ രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്.അവയിൽ, ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കാർബൺ ഫൈബർ സാങ്കേതികവിദ്യ ജപ്പാനും പാശ്ചാത്യ രാജ്യങ്ങളും കുത്തകയാക്കുകയും തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.അതിനാൽ, കാർബൺ ഫൈബറിന്റെ പ്രാദേശികവൽക്കരണം തിരിച്ചറിയാൻ ഒരു നീണ്ട പ്രക്രിയ ആവശ്യമാണ്.വിപണിയുടെ അഭാവം മൂലം ചൈനയിൽ സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ഒരു "കാർബൺ ഫൈബർ പനി" ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ നിരവധി ശാസ്ത്ര ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളും സംരംഭങ്ങളും കാർബൺ ഫൈബർ ഗവേഷണവും ആയിരം ടൺ വ്യാവസായികവൽക്കരണ പദ്ധതികളും ആരംഭിച്ചു.

#കാർബൺ ഫൈബർ വസ്തുക്കൾ#പോളിമർ സംയുക്ത ഗ്ലാസ് ഫൈബർ മെറ്റീരിയൽ#കാർബൺ ഫൈബർ വിതരണക്കാരൻ#ഗ്ലാസ് ഫൈബർ അരിഞ്ഞ ചരടുകൾ#ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കാർബൺ ഫൈബർ തുണി