CFRP કમ્પોઝીટને સમજવું

- કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ પોલિમર્સની અદભૂત ક્ષમતાઓ.

કાર્બન ફાઇબરરિઇનફોર્સ્ડ પોલિમર કમ્પોઝીટ (CFRP) એ આપણા રોજિંદા જીવનમાં વપરાતા અસંખ્ય ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી હલકી, મજબૂત સામગ્રી છે. તે ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડનું વર્ણન કરવા માટે વપરાતો શબ્દ છેસંયુક્ત સામગ્રીજે પ્રાથમિક માળખાકીય ઘટક તરીકે કાર્બન ફાઇબરનો ઉપયોગ કરે છે. એ નોંધવું જોઈએ કે CFRP માં “P” એ “પોલિમર” ને બદલે “પ્લાસ્ટિક” માટે પણ હોઈ શકે છે.

સામાન્ય રીતે, CFRP કમ્પોઝીટ થર્મોસેટિંગ રેઝિનનો ઉપયોગ કરે છે જેમ કે ઇપોક્સી,પોલિએસ્ટર, અથવા વિનાઇલ એસ્ટર. જોકેથર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિનCFRP કંપોઝીટ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, "કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝીટ" ઘણીવાર તેમના પોતાના ટૂંકાક્ષર, CFRTP કંપોઝીટ દ્વારા જાય છે.

કમ્પોઝીટ સાથે અથવા કમ્પોઝીટ ઉદ્યોગમાં કામ કરતી વખતે, શરતો અને સંક્ષિપ્ત શબ્દોને સમજવું મહત્વપૂર્ણ છે. વધુ અગત્યનું, તે સમજવું જરૂરી છેએફઆરપી કમ્પોઝીટના ગુણધર્મોઅને વિવિધ મજબૂતીકરણની ક્ષમતાઓ જેમ કે કાર્બન ફાઇબર.

સીએફઆરપી કમ્પોઝીટના ગુણધર્મો

કાર્બન ફાઇબર સાથે પ્રબલિત સંયુક્ત સામગ્રી, પરંપરાગત સામગ્રી જેમ કે ફાઇબરગ્લાસ અથવાaramid ફાઇબર. CFRP કમ્પોઝીટના ગુણધર્મો જે ફાયદાકારક છે તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

હલકો વજન:એક પરંપરાગતફાઇબરગ્લાસ પ્રબલિત સંયુક્ત70% ગ્લાસ (કાચનું વજન / કુલ વજન) ના ફાઈબર સાથે સતત ગ્લાસ ફાઈબરનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે .065 પાઉન્ડ પ્રતિ ઘન ઈંચની ઘનતા ધરાવે છે.

દરમિયાન, સમાન 70% ફાઇબર વજન સાથે, CFRP સંયુક્તમાં સામાન્ય રીતે .055 પાઉન્ડ પ્રતિ ઘન ઇંચની ઘનતા હોઈ શકે છે.

વધેલી શક્તિ:માત્ર કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટનું વજન ઓછું નથી, પરંતુ CFRP કંપોઝીટ વજનના એકમ દીઠ વધુ મજબૂત અને સખત હોય છે. કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટની કાચ ફાઇબર સાથે સરખામણી કરતી વખતે આ સાચું છે, પરંતુ ધાતુઓ સાથે સરખામણી કરવામાં આવે ત્યારે તે વધુ છે.

ઉદાહરણ તરીકે, CFRP સંયોજનો સાથે સ્ટીલની સરખામણી કરતી વખતે અંગૂઠાનો યોગ્ય નિયમ એ છે કે સમાન શક્તિનું કાર્બન ફાઇબર માળખું ઘણીવાર સ્ટીલના 1/5માં વજનનું હશે. તમે કલ્પના કરી શકો છો કે શા માટે ઓટોમોટિવ કંપનીઓ સ્ટીલને બદલે કાર્બન ફાઇબરનો ઉપયોગ કરીને તપાસ કરી રહી છે.

સીએફઆરપી કમ્પોઝીટની તુલના એલ્યુમિનિયમ સાથે કરતી વખતે, ઉપયોગમાં લેવાતી સૌથી હળવી ધાતુઓમાંની એક, પ્રમાણભૂત ધારણા એ છે કે સમાન તાકાતનું એલ્યુમિનિયમ માળખું કાર્બન ફાઇબરના બંધારણ કરતાં 1.5 ગણું વજન ધરાવતું હશે.

અલબત્ત, ત્યાં ઘણા બધા ચલો છે જે આ સરખામણીને બદલી શકે છે. સામગ્રીનો ગ્રેડ અને ગુણવત્તા અલગ હોઈ શકે છે, અને કમ્પોઝીટ સાથે, ધઉત્પાદન પ્રક્રિયા, ફાઇબર આર્કિટેક્ચર અને ગુણવત્તાને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.

CFRP કમ્પોઝીટ્સના ગેરફાયદા

કિંમત:અદ્ભુત સામગ્રી હોવા છતાં, ત્યાં એક કારણ છે કે દરેક એક એપ્લિકેશનમાં કાર્બન ફાઇબરનો ઉપયોગ થતો નથી. આ ક્ષણે, CFRP કંપોઝીટ ઘણા કિસ્સાઓમાં ખર્ચ-નિષેધાત્મક છે. બજારની વર્તમાન પરિસ્થિતિઓ (પુરવઠો અને માંગ), કાર્બન ફાઈબરનો પ્રકાર (એરોસ્પેસ વિ. કોમર્શિયલ ગ્રેડ), અને ફાઈબર ટો સાઈઝના આધારે, કાર્બન ફાઈબરની કિંમત નાટકીય રીતે બદલાઈ શકે છે.

પાઉન્ડ દીઠ કિંમતના આધારે કાચો કાર્બન ફાઇબર ફાઇબર ગ્લાસ કરતાં 5 ગણાથી 25 ગણા વધુ મોંઘા હોઈ શકે છે. સ્ટીલની CFRP કંપોઝીટ સાથે સરખામણી કરતી વખતે આ અસમાનતા વધારે છે.

વાહકતા:આ કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટ માટે ફાયદો અથવા એપ્લિકેશનના આધારે ગેરલાભ બંને હોઈ શકે છે. કાર્બન ફાઇબર અત્યંત વાહક છે, જ્યારે ગ્લાસ ફાઇબર અવાહક છે. ઘણાએપ્લિકેશન ગ્લાસ ફાઇબરનો ઉપયોગ કરે છે, અને વાહકતાને કારણે સખત રીતે કાર્બન ફાઇબર અથવા મેટલનો ઉપયોગ કરી શકતા નથી.

ઉદાહરણ તરીકે, ઉપયોગિતા ઉદ્યોગમાં, ઘણા ઉત્પાદનો માટે ગ્લાસ ફાઇબરનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે. એ પણ એક કારણ છે કે સીડીઓ સીડીની રેલ તરીકે ગ્લાસ ફાઈબરનો ઉપયોગ કરે છે. જો ફાઇબરગ્લાસની સીડી પાવર લાઇનના સંપર્કમાં આવે છે, તો ઇલેકટ્રીકશનની શક્યતા ઘણી ઓછી છે. CFRP નિસરણી સાથે આવું થશે નહીં.

જોકે CFRP કમ્પોઝીટની કિંમત હજુ પણ ઊંચી છે, ઉત્પાદનમાં નવી તકનીકી પ્રગતિ વધુ ખર્ચ-અસરકારક ઉત્પાદનોને મંજૂરી આપવા માટે ચાલુ છે. આશા છે કે, અમારા જીવનકાળમાં, અમે ઉપભોક્તા, ઔદ્યોગિક અને ઓટોમોટિવ એપ્લિકેશન્સની વિશાળ શ્રેણીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ખર્ચ-અસરકારક કાર્બન ફાઇબરને જોઈ શકીશું.