ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ.

ಅನೇಕ ವಸ್ತುಗಳ ಪೈಕಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು (CFRP) ಅವುಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಗಿತ, ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಆಯಾಸ ನಿರೋಧಕತೆಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಗಮನವನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ವಿನ್ಯಾಸ ಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಕೆಳಗಿನವುಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೋಹದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳ ನಡುವಿನ ಸರಳ ಹೋಲಿಕೆಯಾಗಿದೆ.

1. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಗಿತ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ

ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಹಗುರವಾದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಗಿತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.ರಾಳ-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಾಳ-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.

2. ವಿನ್ಯಾಸಸಾಧ್ಯತೆ

ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದೇ ಲಿಂಗ, ಇಳುವರಿ ಅಥವಾ ಷರತ್ತುಬದ್ಧ ಇಳುವರಿ ವಿದ್ಯಮಾನವಿದೆ.ಮತ್ತು ಏಕ-ಪದರದ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸ್ಪಷ್ಟ ನಿರ್ದೇಶನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಫೈಬರ್ ದಿಕ್ಕಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಲಂಬ ಫೈಬರ್ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಉದ್ದದ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ ಕತ್ತರಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗಿಂತ 1 ~ 2 ಆರ್ಡರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚು, ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ-ಸ್ಟ್ರೈನ್ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು ಮುರಿತದ ಮೊದಲು ರೇಖೀಯ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುವು ಲೇಯಿಂಗ್ ಕೋನ, ಇಡುವ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಮಿನೇಶನ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೂಲಕ ಏಕ-ಪದರದ ಇಡುವ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬಹುದು.ಲೋಡ್ ವಿತರಣೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ಬಿಗಿತ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಆದರೆ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ದಪ್ಪವಾಗಿಸಬಹುದು.

ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಇನ್-ಪ್ಲೇನ್ ಠೀವಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಹಾಗೂ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಇನ್-ಪ್ಲೇನ್ ಮತ್ತು ಔಟ್-ಪ್ಲೇನ್ ಜೋಡಣೆಯ ಬಿಗಿತವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.

3. ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ

ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಬಲವಾದ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ 2000-3000 °C ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಗ್ರಾಫೈಟೈಸೇಶನ್‌ನಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸ್ಫಟಿಕದಂತೆಯೇ ಮೈಕ್ರೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ರಚನೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಮಧ್ಯಮ ತುಕ್ಕುಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, 50% ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲ, ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಅಥವಾ ಫಾಸ್ಪರಿಕ್ ಆಮ್ಲ, ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್, ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಸವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಲಪಡಿಸುವ ವಸ್ತುವಾಗಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಗ್ಯಾರಂಟಿ ಹೊಂದಿದೆ, ತುಕ್ಕು ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ರಾಳವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್-ಬಲವರ್ಧಿತ ಎಪಾಕ್ಸಿಯಂತೆ, ಎಪಾಕ್ಸಿಯು ಉತ್ತಮ ಹವಾಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ತನ್ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

4. ವಿರೋಧಿ ಆಯಾಸ

ಕಂಪ್ರೆಷನ್ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಮಟ್ಟವು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಆಯಾಸ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ.ಆಯಾಸ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒತ್ತಡದ (R = 10) ಮತ್ತು ಕರ್ಷಕ ಒತ್ತಡ (r =-1) ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಆಯಾಸ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಲೋಹೀಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒತ್ತಡದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕರ್ಷಕ ಆಯಾಸ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (R = 0.1).ಲೋಹದ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಭಾಗಗಳು, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಭಾಗಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಯಾಸ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.ಆಟೋಮೊಬೈಲ್ ಚಾಸಿಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹೀಗೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಉತ್ತಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ನಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ನಾಚ್ ಪರಿಣಾಮವಿಲ್ಲ.ನೋಚ್ಡ್ ಪರೀಕ್ಷೆಯ SN ಕರ್ವ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಲ್ಯಾಮಿನೇಟ್‌ಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸದ ಪರೀಕ್ಷೆಯಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.

5. ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಪ್ರಬುದ್ಧ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಥರ್ಮೋಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ ರಾಳದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಯೂರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕ್ರಾಸ್-ಲಿಂಕ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಮತ್ತೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಚೇತರಿಕೆಯ ತೊಂದರೆಯು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಅಡಚಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಅನ್ವಯಕ್ಕಾಗಿ ತುರ್ತಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ.ಪ್ರಸ್ತುತ, ದೇಶ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮರುಬಳಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣ ಮಾಡುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ.ವಾಲ್ಟರ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದೆ, ಪ್ರಯೋಗ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಹಲವಾರು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದೆ, ಚೇತರಿಕೆ ಪರಿಣಾಮವು ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಹಗುರವಾದ, ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಆಯಾಸ ನಿರೋಧಕತೆಯಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರ ಉತ್ಪಾದನಾ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಚೇತರಿಕೆಯು ಇನ್ನೂ ಅದರ ಮುಂದಿನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಅಡಚಣೆಯಾಗಿದೆ.ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಜೊತೆಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ.