कार्बन फाइबर और धातु के बीच अंतर.

कई सामग्रियों में, कार्बन फाइबर कंपोजिट (सीएफआरपी) को उनकी उत्कृष्ट विशिष्ट ताकत, विशिष्ट कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध के लिए अधिक से अधिक ध्यान दिया गया है।

कार्बन फाइबर कंपोजिट और धातु सामग्री के बीच की विभिन्न विशेषताएं भी इंजीनियरों को विभिन्न डिजाइन विचार प्रदान करती हैं।

निम्नलिखित कार्बन फाइबर कंपोजिट और पारंपरिक धातु विशेषताओं और अंतरों के बीच एक सरल तुलना होगी।

1. विशिष्ट कठोरता और विशिष्ट शक्ति

धातु सामग्री की तुलना में, कार्बन फाइबर सामग्री में हल्के, उच्च विशिष्ट शक्ति और विशिष्ट कठोरता होती है। राल-आधारित कार्बन फाइबर का मापांक एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में अधिक होता है, और राल-आधारित कार्बन फाइबर की ताकत एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में बहुत अधिक होती है।

2. डिजाइनबिलिटी

धातु सामग्री आमतौर पर सभी एक ही लिंग के होते हैं, एक उपज या सशर्त उपज घटना होती है। और सिंगल-लेयर कार्बन फाइबर में स्पष्ट प्रत्यक्षता है।

फाइबर दिशा के साथ यांत्रिक गुण ऊर्ध्वाधर फाइबर दिशा और अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ कतरनी गुणों की तुलना में अधिक परिमाण के 1 ~ 2 आदेश हैं, और तनाव-तनाव वक्र फ्रैक्चर से पहले रैखिक लोचदार हैं।

इसलिए, कार्बन फाइबर सामग्री लेमिनेशन प्लेट सिद्धांत के माध्यम से बिछाने के कोण, बिछाने के अनुपात और सिंगल-लेयर के बिछाने के क्रम का चयन कर सकती है। भार वितरण की विशेषताओं के अनुसार, डिजाइन द्वारा कठोरता और शक्ति का प्रदर्शन प्राप्त किया जा सकता है, जबकि पारंपरिक धातु सामग्री को केवल गाढ़ा किया जा सकता है।

साथ ही, आवश्यक इन-प्लेन कठोरता और ताकत के साथ-साथ अद्वितीय इन-प्लेन और आउट-ऑफ-प्लेन युग्मन कठोरता प्राप्त की जा सकती है।

3. संक्षारण प्रतिरोध

धातु सामग्री की तुलना में, कार्बन फाइबर सामग्री में मजबूत एसिड और क्षार प्रतिरोध होता है। कार्बन फाइबर 2000-3000 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान पर ग्रेफाइटाइजेशन द्वारा गठित ग्रेफाइट क्रिस्टल के समान एक माइक्रोक्रिस्टलाइन संरचना है, जिसमें मध्यम जंग के लिए उच्च प्रतिरोध है, 50% हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड या फॉस्फोरिक एसिड, लोचदार मापांक में, ताकत, और व्यास मूल रूप से अपरिवर्तित रहते हैं।

इसलिए, एक मजबूत सामग्री के रूप में, कार्बन फाइबर में संक्षारण प्रतिरोध में पर्याप्त गारंटी है, संक्षारण प्रतिरोध में विभिन्न मैट्रिक्स राल अलग है।

आम कार्बन फाइबर-प्रबलित एपॉक्सी की तरह, एपॉक्सी में बेहतर मौसम प्रतिरोध होता है और फिर भी इसकी ताकत अच्छी तरह से बनी रहती है।

4. विरोधी थकान

संपीड़न तनाव और उच्च तनाव स्तर कार्बन फाइबर कंपोजिट के थकान गुणों को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं। थकान गुण आमतौर पर दबाव (आर = 10) और तन्य दबाव (आर = -1) के तहत थकान परीक्षणों के अधीन होते हैं, जबकि धातु सामग्री दबाव (आर = 0.1) के तहत तन्यता थकान परीक्षण के अधीन होती है। धातु भागों, विशेष रूप से एल्यूमीनियम मिश्र धातु भागों की तुलना में, कार्बन फाइबर भागों में उत्कृष्ट थकान गुण होते हैं। ऑटोमोबाइल चेसिस वगैरह के क्षेत्र में, कार्बन फाइबर कंपोजिट के बेहतर अनुप्रयोग लाभ हैं। वहीं, कार्बन फाइबर में लगभग कोई नॉच इफेक्ट नहीं होता है। नोकदार परीक्षण का एसएन वक्र अधिकांश कार्बन फाइबर लैमिनेट्स के पूरे जीवन में बिना नोक वाले परीक्षण के समान होता है।

5. पुनर्प्राप्ति क्षमता

वर्तमान में, परिपक्व कार्बन फाइबर मैट्रिक्स थर्मोसेटिंग राल से बना है, जिसे निकालना मुश्किल है और इलाज और क्रॉस-लिंकिंग के बाद फिर से उपयोग किया जाता है। इसलिए, कार्बन फाइबर रिकवरी की कठिनाई औद्योगिक विकास की बाधाओं में से एक है, और एक तकनीकी समस्या भी है जिसे बड़े पैमाने पर आवेदन के लिए तत्काल हल करने की आवश्यकता है। वर्तमान में, देश और विदेश में अधिकांश पुनर्चक्रण विधियों की उच्च लागत है और इनका औद्योगीकरण करना कठिन है। वाल्टर कार्बन फाइबर सक्रिय रूप से पुन: प्रयोज्य समाधानों की खोज कर रहा है, परीक्षण उत्पादन के कई नमूने पूरे कर लिए हैं, बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थिति के साथ वसूली प्रभाव अच्छा है।

निष्कर्ष

पारंपरिक धातु सामग्री की तुलना में, कार्बन फाइबर सामग्री के यांत्रिक गुणों, हल्के वजन, डिजाइन क्षमता और थकान प्रतिरोध में अद्वितीय फायदे हैं। हालांकि, इसकी उत्पादन क्षमता और मुश्किल वसूली अभी भी इसके आगे के आवेदन की बाधाएं हैं। माना जा रहा है कि प्रौद्योगिकी और प्रक्रिया के नवाचार के साथ-साथ कार्बन फाइबर का अधिक से अधिक उपयोग किया जाएगा।


पोस्ट करने का समय: जुलाई-07-2021