ڪاربان فائبر جامع مواد جي تياري جو عمل

ڪاربن-ڪاربن جامع مواد جو جائزو

ڪاربان/ڪاربن (C/C) جامع موادهڪ ڪاربن فائبر مضبوط ٿيل جامع مواد آهي جنهن ۾ بهترين خاصيتن جي هڪ سيريز آهي جهڙوڪ اعلي طاقت ۽ ماڊيولس، روشني مخصوص ڪشش ثقل، ننڍڙو حرارتي توسيع ڪوئفيشنٽ، سنکنرن جي مزاحمت، حرارتي جھٽڪو مزاحمت، سٺي رگڙ مزاحمت، ۽ سٺي ڪيميائي استحڪام. اهو هڪ نئين قسم جو الٽرا هاءِ ٽمپريچر جامع مواد آهي.

سي/سي جامع موادهڪ بهترين حرارتي structure-functional integrated انجنيئرنگ مواد آهي. ٻين اعليٰ ڪارڪردگي وارن جامع مواد وانگر، اهو هڪ جامع structure آهي جيڪو فائبر-reinforced مرحلي ۽ هڪ بنيادي مرحلي تي مشتمل آهي. فرق اهو آهي ته مضبوط ٿيل مرحلو ۽ بنيادي مرحلو ٻئي خالص ڪاربان مان ٺهيل آهن جن ۾ خاص خاصيتون آهن.

ڪاربان/ڪاربن جامع موادبنيادي طور تي ڪاربان فيلٽ، ڪاربان ڪپڙي، ڪاربان فائبر کي مضبوط ڪرڻ جي طور تي، ۽ بخارات ۾ جمع ٿيل ڪاربان ميٽرڪس جي طور تي ٺهيل آهن، پر ان ۾ صرف هڪ عنصر آهي، جيڪو ڪاربان آهي. کثافت کي وڌائڻ لاءِ، ڪاربانائيزيشن ذريعي پيدا ٿيندڙ ڪاربان کي ڪاربان سان رنگيو ويندو آهي يا رال (يا اسفالٽ) سان رنگيو ويندو آهي، يعني ڪاربان/ڪاربان جامع مواد ٽن ڪاربان مواد مان ٺهيل آهن.

ڪاربان-ڪاربن جامع مواد جي پيداوار جو عمل

1) ڪاربان فائبر جو انتخاب

ڪاربن فائبر بنڊلن جي چونڊ ۽ فائبر ڪپڙن جي ساخت جي ڊيزائن پيداوار جو بنياد آهنسي/سي ڪمپوزٽ. سي/سي ڪمپوزٽس جي مشيني ملڪيتن ۽ ٿرمو فزيڪل ملڪيتن کي عقلي طور تي فائبر جي قسمن ۽ ڪپڙي جي بناوت جي پيرا ميٽرز کي چونڊڻ سان طئي ڪري سگهجي ٿو، جهڙوڪ يارن بنڊل ترتيب جي رخ، يارن بنڊل اسپيسنگ، يارن بنڊل حجم مواد، وغيره.

2) ڪاربان فائبر پريفارم جي تياري

ڪاربن فائبر پريفارم هڪ خالي کي ظاهر ڪري ٿو جيڪو فائبر جي گهربل ساخت جي شڪل ۾ ٺهيل آهي پيداوار جي شڪل ۽ ڪارڪردگي جي گهرجن مطابق کثافت جي عمل کي انجام ڏيڻ لاءِ. اڳ ۾ ٺهيل ساخت جي حصن لاءِ ٽي مکيه پروسيسنگ طريقا آهن: نرم بناوت، سخت بناوت ۽ نرم ۽ سخت ملايو بناوت. مکيه بناوت جا عمل آهن: خشڪ يارن جي بناوت، اڳ ۾ ٺهيل راڊ گروپ جو بندوبست، فائن بناوت پنڪچر، فائبر وائنڊنگ ۽ ٽي-ڊائيمنشنل ملٽي-ڊائيريشنل مجموعي بناوت. هن وقت، سي ڪمپوزٽ مواد ۾ استعمال ٿيندڙ مکيه بناوت جو عمل ٽي-ڊائيمنشنل مجموعي ملٽي-ڊائيريشنل بناوت آهي. بناوت جي عمل دوران، سڀئي اڻيل فائبر هڪ خاص رخ ۾ ترتيب ڏنل آهن. هر فائبر کي پنهنجي رخ سان هڪ خاص زاويه تي آف سيٽ ڪيو ويندو آهي ۽ هڪ ٻئي سان هڪ ٻئي سان ڳنڍيو ويندو آهي ته جيئن هڪ ڪپڙو ٺاهيو وڃي. ان جي خاصيت اها آهي ته اهو هڪ ٽي-ڊائيمنشنل ملٽي-ڊائيريشنل مجموعي ڪپڙو ٺاهي سگهي ٿو، جيڪو مؤثر طريقي سان C/C جامع مواد جي هر طرف فائبر جي مقدار جي مواد کي ڪنٽرول ڪري سگهي ٿو، ته جيئن C/C جامع مواد سڀني طرفن ۾ مناسب ميڪيڪل خاصيتون استعمال ڪري سگهي.

3) سي/سي کثافت جو عمل

ڊينسيفڪيشن جي درجي ۽ ڪارڪردگي بنيادي طور تي ڪپڙي جي بناوت ۽ بنيادي مواد جي عمل جي پيرا ميٽرز کان متاثر ٿيندي آهي. هن وقت استعمال ٿيندڙ عمل جي طريقن ۾ امپريگنيشن ڪاربنائيزيشن، ڪيميڪل وانپ ڊپوزيشن (CVD)، ڪيميڪل وانپ انفلٽريشن (CVI)، ڪيميڪل مائع ڊپوزيشن، پائروليسس ۽ ٻيا طريقا شامل آهن. عمل جي طريقن جا ٻه مکيه قسم آهن: امپريگنيشن ڪاربنائيزيشن عمل ۽ ڪيميڪل وانپ انفلٽريشن عمل.

مائع مرحلي جي امپريگنيشن- ڪاربنائيزيشن

مائع مرحلي جي امپريگنيشن جو طريقو سامان ۾ نسبتاً سادو آهي ۽ ان ۾ وسيع قابل اطلاق آهي، تنهن ڪري مائع مرحلي جي امپريگنيشن جو طريقو C/C جامع مواد تيار ڪرڻ لاءِ هڪ اهم طريقو آهي. اهو ڪاربن فائبر مان ٺهيل پريفارم کي مائع امپريگنيٽ ۾ ٻوڙڻ آهي، ۽ امپريگنيٽ کي پريشرائيزيشن ذريعي پريفارم جي خالي جڳهن ۾ مڪمل طور تي داخل ڪرڻ آهي، ۽ پوءِ علاج، ڪاربنائيزيشن ۽ گرافائيزيشن جهڙن عملن جي هڪ سلسلي ذريعي، آخرڪار حاصل ڪرڻ آهي.سي/سي جامع مواد. ان جو نقصان اهو آهي ته کثافت جي گهرجن کي حاصل ڪرڻ لاءِ بار بار امپريگنيشن ۽ ڪاربنائيزيشن چڪر لڳن ٿا. مائع مرحلي جي امپريگنيشن طريقي ۾ امپريگننٽ جي بناوت ۽ بناوت تمام اهم آهن. اهو نه رڳو کثافت جي ڪارڪردگي کي متاثر ڪري ٿو، پر پيداوار جي ميڪيڪل ۽ جسماني خاصيتن کي پڻ متاثر ڪري ٿو. امپريگننٽ جي ڪاربنائيزيشن پيداوار کي بهتر بڻائڻ ۽ امپريگننٽ جي ويسڪوسيٽي کي گهٽائڻ هميشه مائع مرحلي جي امپريگنيشن طريقي سان C/C جامع مواد جي تياري ۾ حل ڪرڻ لاءِ اهم مسئلن مان هڪ رهيو آهي. امپريگننٽ جي اعلي ويسڪوسيٽي ۽ گهٽ ڪاربنائيزيشن پيداوار C/C جامع مواد جي اعلي قيمت جي اهم سببن مان هڪ آهي. امپريگننٽ جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ سان نه رڳو C/C جامع مواد جي پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو ۽ انهن جي قيمت گهٽائي سگهجي ٿي، پر C/C جامع مواد جي مختلف خاصيتن کي به بهتر بڻائي سگهجي ٿو. C/C جامع مواد جو اينٽي آڪسائيڊيشن علاج ڪاربن فائبر هوا ۾ 360 ° C تي آڪسائيڊ ٿيڻ شروع ٿئي ٿو. گريفائيٽ فائبر ڪاربن فائبر کان ٿورو بهتر آهي، ۽ ان جو آڪسائيڊيشن گرمي پد 420 ° C تي آڪسائيڊ ٿيڻ شروع ٿئي ٿو. C/C جامع مواد جو آڪسائيڊيشن گرمي پد تقريباً 450°C آهي. C/C جامع مواد کي تيز گرمي پد واري آڪسائيڊيوٽ ماحول ۾ آڪسائيڊ ڪرڻ تمام آسان آهي، ۽ گرمي پد جي واڌ سان آڪسائيڊيشن جي شرح تيزي سان وڌي ٿي. جيڪڏهن ڪو به اينٽي آڪسائيڊيشن قدم نه آهن، ته پوءِ اعليٰ درجه حرارت واري آڪسائيڊيوٽ ماحول ۾ C/C جامع مواد جو ڊگهي مدت استعمال ناگزير طور تي تباهي ڪندڙ نتيجا پيدا ڪندو. تنهن ڪري، C/C جامع مواد جو اينٽي آڪسائيڊيشن علاج ان جي تياري جي عمل جو هڪ لازمي حصو بڻجي چڪو آهي. اينٽي آڪسائيڊيشن ٽيڪنالاجي جي نقطي نظر کان، ان کي اندروني اينٽي آڪسائيڊيشن ٽيڪنالاجي ۽ اينٽي آڪسائيڊيشن ڪوٽنگ ٽيڪنالاجي ۾ ورهائي سگهجي ٿو.

ڪيميائي بخارات جو مرحلو

ڪيميائي بخارات جمع ڪرڻ (CVD يا CVI) ڪاربن کي سڌو سنئون خالي جاءِ جي سوراخن ۾ جمع ڪرڻ آهي ته جيئن سوراخن کي ڀرڻ ۽ کثافت وڌائڻ جو مقصد حاصل ڪري سگهجي. جمع ٿيل ڪاربن گرافائيٽ ڪرڻ آسان آهي، ۽ فائبر سان سٺي جسماني مطابقت رکي ٿو. اهو امپريگنيشن طريقي وانگر ٻيهر ڪاربنائيزيشن دوران سڪي نه سگهندو، ۽ هن طريقي جون جسماني ۽ مشيني خاصيتون بهتر آهن. بهرحال، CVD عمل دوران، جيڪڏهن ڪاربن خالي جاءِ جي مٿاڇري تي جمع ڪيو وڃي ٿو، ته اهو گئس کي اندروني سوراخن ۾ ڦهلجڻ کان روڪيندو. مٿاڇري تي جمع ٿيل ڪاربن کي ميڪاني طور تي هٽايو وڃي ۽ پوءِ جمع ڪرڻ جو هڪ نئون دور ڪيو وڃي. ٿلهي شين لاءِ، CVD طريقي ۾ پڻ ڪجهه مشڪلاتون آهن، ۽ هن طريقي جو چڪر پڻ تمام ڊگهو آهي.