1. कार्बन फाइबर के मूल गुण
कार्बन फाइबर एक नई प्रकार की फाइबर सामग्री है जिसमें उच्च शक्ति और उच्च मापांक फाइबर होता है जिसमें 90% से अधिक कार्बन सामग्री होती है।
- कार्बन फाइबर में कई उत्कृष्ट गुण होते हैं, जैसे उच्च शक्ति, कम घनत्व, उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, आदि। इसका व्यापक रूप से कई क्षेत्रों जैसे एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल विनिर्माण, खेल उपकरण आदि में उपयोग किया जाता है। एयरोस्पेस के क्षेत्र में, अपने हल्के वजन और उच्च शक्ति के कारण, यह विमान के वजन को कम कर सकता है और ईंधन दक्षता में सुधार कर सकता है। हाई-एंड साइकिल और गोल्फ क्लब जैसे खेल उपकरणों में, कार्बन फाइबर के उपयोग से प्रदर्शन में सुधार हो सकता है।
2. कार्बन फाइबर की संरचनात्मक विशेषताएं और गलनांक
- कार्बन फाइबर की संरचना मुख्य रूप से ग्रेफाइट माइक्रोक्रिस्टल के रूप में कार्बन तत्वों से बनी होती है। यह संरचना कार्बन फाइबर को बहुत स्थिर बनाती है। रासायनिक बंधों के दृष्टिकोण से, कार्बन फाइबर में कार्बन-कार्बन बंध (सीसी बांड) बहुत मजबूत होते हैं।
- कार्बन फाइबर का गलनांक बहुत अधिक होता है। सामान्य दबाव में, कार्बन फाइबर मुश्किल से पिघलेगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि इसकी आंतरिक मजबूत कार्बन-कार्बन बंधन संरचना को नष्ट करने के लिए अत्यधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। सामान्यतया, जब तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है, तो कार्बन फाइबर सामान्य धातुओं या कुछ कम पिघलने बिंदु वाली सामग्रियों की तरह पिघलने के बजाय ऑक्सीजन की उपस्थिति में ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया से गुजरेगा। उदाहरण के लिए, एक विमान इंजन के आसपास उच्च तापमान वाले वातावरण में, कार्बन फाइबर पिघलेगा नहीं बल्कि अपनी संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखेगा और एक मजबूत सामग्री के रूप में अपनी भूमिका निभाएगा।
3. उच्च तापमान पर कार्बन फाइबर का प्रदर्शन
- उच्च तापमान वाले वातावरण में, कार्बन फाइबर कुछ विशेष गुण प्रदर्शित करेगा। पिघलने में उपर्युक्त कठिनाई के अलावा, यह एक निश्चित ताकत भी बनाए रख सकता है। यह इसे उच्च तापमान वाले औद्योगिक वातावरण या एयरोस्पेस के उच्च तापमान वाले हिस्सों के पास उपयोग करने की अनुमति देता है। हालाँकि, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता रहेगा, कार्बन फाइबर की ताकत धीरे-धीरे कम होती जाएगी।
- जब तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है (आमतौर पर लगभग {{1%) डिग्री, तो विशिष्ट मूल्य कार्बन फाइबर के प्रकार और उत्पादन प्रक्रिया के आधार पर अलग-अलग होगा), कार्बन फाइबर संरचनात्मक परिवर्तनों से गुजरेगा, जैसे कि वृद्धि रेखांकन की डिग्री, लेकिन यह अभी भी पिघलेगी नहीं। उच्च तापमान पर यह विशेष प्रदर्शन कार्बन फाइबर को उन क्षेत्रों में अपूरणीय बनाता है जहां उच्च तापमान प्रतिरोधी सामग्री की आवश्यकता होती है।
