सीएफआरपी कंपोजिट को समझना

- कार्बन फाइबर प्रबलित पॉलिमर की अद्भुत क्षमताएं।

कार्बन फाइबरप्रबलित पॉलिमर कंपोजिट (सीएफआरपी) हल्के, मजबूत पदार्थ हैं जिनका उपयोग हमारे दैनिक जीवन में उपयोग किए जाने वाले कई उत्पादों के निर्माण में किया जाता है। यह एक शब्द है जिसका उपयोग फाइबर-प्रबलित का वर्णन करने के लिए किया जाता हैमिश्रित सामग्रीजो प्राथमिक संरचनात्मक घटक के रूप में कार्बन फाइबर का उपयोग करता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सीएफआरपी में "पी" का अर्थ "पॉलिमर" के बजाय "प्लास्टिक" भी हो सकता है।

सामान्य तौर पर, सीएफआरपी कंपोजिट में एपॉक्सी जैसे थर्मोसेटिंग रेजिन का उपयोग किया जाता है।पॉलिएस्टर, या विनाइल एस्टर. हालांकिथर्माप्लास्टिक रेजिनसीएफआरपी कंपोजिट में उपयोग किया जाता है, "कार्बन फाइबर प्रबलित थर्मोप्लास्टिक कंपोजिट" अक्सर अपने स्वयं के संक्षिप्त नाम, सीएफआरटीपी कंपोजिट से जाना जाता है।

कंपोजिट के साथ या कंपोजिट उद्योग के भीतर काम करते समय, शब्दों और संक्षिप्ताक्षरों को समझना महत्वपूर्ण है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह समझना जरूरी हैएफआरपी कंपोजिट के गुणऔर कार्बन फाइबर जैसे विभिन्न सुदृढीकरणों की क्षमताएं।

सीएफआरपी कंपोजिट के गुण

कार्बन फाइबर से प्रबलित मिश्रित सामग्री, फाइबरग्लास या जैसे पारंपरिक सामग्रियों का उपयोग करने वाले अन्य एफआरपी कंपोजिट से भिन्न होती हैअरिमिड फाइबर. सीएफआरपी कंपोजिट के गुण जो लाभप्रद हैं उनमें शामिल हैं:

हल्का वजन:एक पारंपरिकफाइबरग्लास प्रबलित समग्र70% ग्लास (ग्लास का वजन / कुल वजन) के फाइबर के साथ निरंतर ग्लास फाइबर का उपयोग करने पर, आमतौर पर .065 पाउंड प्रति घन इंच का घनत्व होगा।

इस बीच, समान 70% फाइबर भार वाले सीएफआरपी कंपोजिट का घनत्व आमतौर पर .055 पाउंड प्रति घन इंच हो सकता है।

बढ़ी हुई ताकत:कार्बन फाइबर कंपोजिट न केवल हल्के वजन वाले होते हैं, बल्कि सीएफआरपी कंपोजिट वजन की प्रति यूनिट अधिक मजबूत और कठोर होते हैं। कार्बन फाइबर कंपोजिट की ग्लास फाइबर से तुलना करते समय यह सच है, लेकिन धातुओं की तुलना में यह और भी अधिक सच है।

उदाहरण के लिए, सीएफआरपी कंपोजिट के साथ स्टील की तुलना करते समय अंगूठे का एक सभ्य नियम यह है कि समान ताकत की कार्बन फाइबर संरचना का वजन अक्सर स्टील का 1/5 वां होगा। आप कल्पना कर सकते हैं कि ऑटोमोटिव कंपनियां स्टील के बजाय कार्बन फाइबर का उपयोग क्यों कर रही हैं।

सीएफआरपी कंपोजिट की तुलना एल्यूमीनियम से करते समय, उपयोग की जाने वाली सबसे हल्की धातुओं में से एक, एक मानक धारणा यह है कि समान ताकत की एल्यूमीनियम संरचना का वजन संभवतः कार्बन फाइबर संरचना का 1.5 गुना होगा।

बेशक, ऐसे कई चर हैं जो इस तुलना को बदल सकते हैं। सामग्रियों का ग्रेड और गुणवत्ता भिन्न हो सकती है, और कंपोजिट के साथ,विनिर्माण प्रक्रिया, फाइबर आर्किटेक्चर और गुणवत्ता को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

सीएफआरपी कंपोजिट के नुकसान

लागत:हालांकि अद्भुत सामग्री, एक कारण है कि हर एक अनुप्रयोग में कार्बन फाइबर का उपयोग नहीं किया जाता है। फिलहाल, सीएफआरपी कंपोजिट कई मामलों में लागत-निषेधात्मक हैं। मौजूदा बाजार स्थितियों (आपूर्ति और मांग), कार्बन फाइबर के प्रकार (एयरोस्पेस बनाम वाणिज्यिक ग्रेड), और फाइबर टो आकार के आधार पर, कार्बन फाइबर की कीमत नाटकीय रूप से भिन्न हो सकती है।

मूल्य-प्रति-पाउंड के आधार पर कच्चा कार्बन फाइबर फाइबरग्लास की तुलना में 5 गुना से 25 गुना तक अधिक महंगा हो सकता है। स्टील की तुलना सीएफआरपी कंपोजिट से करने पर यह असमानता और भी अधिक है।

चालकता:यह कार्बन फाइबर कंपोजिट के लिए लाभ या अनुप्रयोग के आधार पर नुकसान दोनों हो सकता है। कार्बन फाइबर अत्यधिक प्रवाहकीय होता है, जबकि ग्लास फाइबर विद्युतरोधी होता है। अनेकअनुप्रयोग ग्लास फाइबर का उपयोग करते हैं, और चालकता के कारण सख्ती से कार्बन फाइबर या धातु का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, उपयोगिता उद्योग में, कई उत्पादों को ग्लास फाइबर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। यह भी एक कारण है कि सीढ़ी रेलिंग के रूप में ग्लास फाइबर का उपयोग करती है। यदि फ़ाइबरग्लास की सीढ़ी बिजली लाइन के संपर्क में आती है, तो बिजली का झटका लगने की संभावना बहुत कम होती है। सीएफआरपी सीढ़ी के मामले में ऐसा नहीं होगा।

यद्यपि सीएफआरपी कंपोजिट की लागत अभी भी ऊंची बनी हुई है, विनिर्माण क्षेत्र में नई तकनीकी प्रगति अधिक लागत प्रभावी उत्पादों की अनुमति देने के लिए जारी है। उम्मीद है, अपने जीवनकाल में, हम उपभोक्ता, औद्योगिक और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में लागत प्रभावी कार्बन फाइबर का उपयोग देख पाएंगे।