ग्रेफाइट-आधारित रासायनिक उपकरणों में ग्लास फाइबर के लाभ

उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, विद्युत चालकता और तापीय स्थिरता के कारण, ग्रेफाइट का रासायनिक उपकरण निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, ग्रेफाइट अपेक्षाकृत कमज़ोर यांत्रिक गुण प्रदर्शित करता है, विशेष रूप से प्रभाव और कंपन की स्थितियों में।ग्लास फाइबरएक उच्च-प्रदर्शन मिश्रित सामग्री के रूप में, ग्रेफाइट-आधारित रासायनिक उपकरणों पर लागू होने पर, इसकी ऊष्मा प्रतिरोधकता, संक्षारण प्रतिरोधकता और उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों के कारण, यह महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। विशिष्ट लाभों में शामिल हैं:

(1) उन्नत यांत्रिक प्रदर्शन

ग्लास फाइबर की तन्य शक्ति 3,450 MPa तक पहुँच सकती है, जो ग्रेफाइट की तन्य शक्ति से कहीं अधिक है, जो आमतौर पर 10 से 20 MPa तक होती है। ग्रेफाइट सामग्री में ग्लास फाइबर को शामिल करके, उपकरण के समग्र यांत्रिक प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार किया जा सकता है, जिसमें प्रभाव और कंपन के प्रति प्रतिरोध भी शामिल है।

(2) संक्षारण प्रतिरोध

ग्लास फाइबर अधिकांश अम्लों, क्षारों और विलायकों के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। जबकि ग्रेफाइट स्वयं अत्यधिक संक्षारण-प्रतिरोधी है,ग्लास फाइबरचरम रासायनिक वातावरणों में बेहतर प्रदर्शन प्रदान कर सकता है, जैसे उच्च तापमान और उच्च दबाव की स्थिति, ऑक्सीकरण वातावरण, या हाइड्रोफ्लोरिक एसिड वातावरण।

(3) बेहतर तापीय गुण

ग्लास फाइबर का तापीय प्रसार गुणांक (CTE) लगभग 5.0×10−7/°C होता है, जो अत्यंत कम होता है और तापीय तनाव के तहत आयामी स्थिरता सुनिश्चित करता है। इसके अतिरिक्त, इसका उच्च गलनांक (1,400–1,600°C) उत्कृष्ट उच्च-तापमान प्रतिरोध प्रदान करता है। ये विशेषताएँ ग्लास फाइबर-प्रबलित ग्रेफाइट उपकरणों को उच्च-तापीय वातावरण में न्यूनतम विरूपण के साथ संरचनात्मक अखंडता और कार्यक्षमता बनाए रखने में सक्षम बनाती हैं।

(4) वजन लाभ

लगभग 2.5 ग्राम/सेमी3 घनत्व के साथ, ग्लास फाइबर ग्रेफाइट (2.1-2.3 ग्राम/सेमी3) से थोड़ा भारी होता है, लेकिन स्टील या एल्युमीनियम जैसी धातु सामग्री की तुलना में काफ़ी हल्का होता है। ग्रेफाइट उपकरणों में ग्लास फाइबर को एकीकृत करने से वज़न में कोई ख़ास वृद्धि किए बिना ही प्रदर्शन में सुधार होता है, जिससे उपकरण का हल्कापन और पोर्टेबल स्वरूप बरकरार रहता है।

(5) लागत दक्षता

अन्य उच्च-प्रदर्शन वाले कंपोजिट (जैसे, कार्बन फाइबर) की तुलना में, ग्लास फाइबर अधिक लागत प्रभावी है, जिससे यह बड़े पैमाने पर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए लाभप्रद है:

कच्चे माल की लागत:ग्लास फाइबरमुख्य रूप से कम लागत वाले ग्लास का उपयोग किया जाता है, जबकि कार्बन फाइबर महंगे एक्रिलोनिट्राइल पर निर्भर करता है।

विनिर्माण लागत: दोनों सामग्रियों के लिए उच्च तापमान और उच्च दबाव प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, लेकिन कार्बन फाइबर उत्पादन में अतिरिक्त जटिल चरण (जैसे, बहुलकीकरण, ऑक्सीकरण स्थिरीकरण, कार्बनीकरण) शामिल होते हैं, जिससे लागत बढ़ जाती है।

पुनर्चक्रण और निपटान: कार्बन फाइबर का पुनर्चक्रण मुश्किल होता है और अगर इसे ठीक से संभाला न जाए तो यह पर्यावरणीय जोखिम पैदा करता है, जिससे निपटान की लागत बढ़ जाती है। इसके विपरीत, ग्लास फाइबर, जीवन-काल के अंत में अधिक प्रबंधनीय और पर्यावरण-अनुकूल होता है।