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जीएफआरपी का विकास नई सामग्रियों की बढ़ती मांग से उपजा है जो उच्च प्रदर्शन, वजन में हल्की, जंग के प्रति अधिक प्रतिरोधी और अधिक ऊर्जा कुशल हैं। सामग्री विज्ञान के विकास और विनिर्माण प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार के साथ, जीएफआरपी ने धीरे-धीरे विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त की है। जीएफआरपी में आम तौर पर निम्न शामिल होते हैंफाइबरग्लासऔर एक राल मैट्रिक्स। विशेष रूप से, GFRP में तीन भाग होते हैं: फाइबरग्लास, राल मैट्रिक्स और इंटरफेसियल एजेंट। उनमें से, फाइबरग्लास GFRP का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। फाइबरग्लास कांच को पिघलाकर और खींचकर बनाया जाता है, और उनका मुख्य घटक सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) है। ग्लास फाइबर में उच्च शक्ति, कम घनत्व, गर्मी और संक्षारण प्रतिरोध के फायदे हैं जो सामग्री को शक्ति और कठोरता प्रदान करते हैं। दूसरा, राल मैट्रिक्स GFRP के लिए चिपकने वाला है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले राल मैट्रिक्स में पॉलिएस्टर, एपॉक्सी और फेनोलिक रेजिन शामिल हैं। राल मैट्रिक्स में फाइबरग्लास को ठीक करने और उसकी सुरक्षा करने और भार को स्थानांतरित करने के लिए अच्छा आसंजन, रासायनिक प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध होता है। दूसरी ओर, इंटरफेसियल एजेंट फाइबरग्लास और राल मैट्रिक्स के बीच एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इंटरफेसियल एजेंट फाइबरग्लास और राल मैट्रिक्स के बीच आसंजन में सुधार कर सकते हैं और GFRP के यांत्रिक गुणों और स्थायित्व को बढ़ा सकते हैं।
जीएफआरपी के सामान्य औद्योगिक संश्लेषण के लिए निम्नलिखित चरणों की आवश्यकता होती है:
(1) फाइबरग्लास तैयारी:कांच की सामग्री को गर्म करके पिघलाया जाता है, तथा ड्राइंग या स्प्रेइंग जैसी विधियों द्वारा फाइबरग्लास के विभिन्न आकार और साइज तैयार किए जाते हैं।
(2) फाइबरग्लास प्रीट्रीटमेंट:फाइबरग्लास की सतह की खुरदरापन बढ़ाने और इंटरफेसियल आसंजन में सुधार करने के लिए उनका भौतिक या रासायनिक सतह उपचार।
(3) फाइबरग्लास की व्यवस्था:पूर्व-उपचारित फाइबरग्लास को पूर्व निर्धारित फाइबर व्यवस्था संरचना बनाने के लिए डिजाइन आवश्यकताओं के अनुसार मोल्डिंग उपकरण में वितरित करें।
(4) कोटिंग राल मैट्रिक्स:फाइबरग्लास पर समान रूप से रेजिन मैट्रिक्स को कोट करें, फाइबर बंडलों को संसेचित करें, और फाइबर को रेजिन मैट्रिक्स के पूर्ण संपर्क में रखें।
(5) इलाज:मजबूत मिश्रित संरचना बनाने के लिए रेजिन मैट्रिक्स को गर्म करके, दबाव डालकर या सहायक सामग्री (जैसे क्योरिंग एजेंट) का उपयोग करके क्योरिंग करना।
(6) उपचार के बाद:अंतिम सतह गुणवत्ता और उपस्थिति आवश्यकताओं को प्राप्त करने के लिए, संसाधित जीएफआरपी को ट्रिमिंग, पॉलिशिंग और पेंटिंग जैसी उपचारोत्तर प्रक्रियाओं से गुजारा जाता है।
उपरोक्त तैयारी प्रक्रिया से यह देखा जा सकता है किजीएफआरपी उत्पादनफाइबरग्लास की तैयारी और व्यवस्था को अलग-अलग प्रक्रिया उद्देश्यों के अनुसार समायोजित किया जा सकता है, विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग रेजिन मैट्रिसेस और विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए GFRP के उत्पादन को प्राप्त करने के लिए विभिन्न पोस्ट-प्रोसेसिंग विधियों का उपयोग किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, GFRP में आमतौर पर कई तरह के अच्छे गुण होते हैं, जिनका विवरण नीचे दिया गया है:
(1) हल्का:जीएफआरपी में पारंपरिक धातु सामग्री की तुलना में कम विशिष्ट गुरुत्व होता है, और इसलिए यह अपेक्षाकृत हल्का होता है। यह इसे कई क्षेत्रों में लाभप्रद बनाता है, जैसे कि एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और खेल उपकरण, जहाँ संरचना के मृत भार को कम किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर प्रदर्शन और ईंधन दक्षता होती है। भवन संरचनाओं पर लागू, जीएफआरपी की हल्की प्रकृति प्रभावी रूप से ऊंची इमारतों के वजन को कम कर सकती है।
(2) उच्च शक्ति: फाइबरग्लास-प्रबलित सामग्रीउच्च शक्ति है, विशेष रूप से उनकी तन्यता और लचीली शक्ति। फाइबर-प्रबलित राल मैट्रिक्स और फाइबरग्लास का संयोजन बड़े भार और तनाव का सामना कर सकता है, इसलिए सामग्री यांत्रिक गुणों में उत्कृष्ट है।
(3) संक्षारण प्रतिरोध:जीएफआरपी में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है और यह एसिड, क्षार और खारे पानी जैसे संक्षारक मीडिया के प्रति संवेदनशील नहीं होता है। यह सामग्री विभिन्न प्रकार के कठोर वातावरणों में एक बड़ा लाभ बनाती है, जैसे कि समुद्री इंजीनियरिंग, रासायनिक उपकरण और भंडारण टैंक के क्षेत्र में।
(4) अच्छे इन्सुलेटिंग गुण:जीएफआरपी में अच्छे इन्सुलेटिंग गुण होते हैं और यह विद्युत चुम्बकीय और थर्मल ऊर्जा चालन को प्रभावी ढंग से अलग कर सकता है। यह सामग्री इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और थर्मल आइसोलेशन के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, जैसे सर्किट बोर्ड, इन्सुलेटिंग स्लीव्स और थर्मल आइसोलेशन सामग्री का निर्माण।
(5) अच्छा गर्मी प्रतिरोध:जीएफआरपी नेउच्च ताप प्रतिरोधऔर उच्च तापमान वाले वातावरण में स्थिर प्रदर्शन बनाए रखने में सक्षम है। यह इसे एयरोस्पेस, पेट्रोकेमिकल और बिजली उत्पादन क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग करता है, जैसे कि गैस टरबाइन इंजन ब्लेड, फर्नेस विभाजन और थर्मल पावर प्लांट उपकरण घटकों का निर्माण।
संक्षेप में, GFRP में उच्च शक्ति, हल्के वजन, संक्षारण प्रतिरोध, अच्छे इन्सुलेट गुण और गर्मी प्रतिरोध के फायदे हैं। ये गुण इसे निर्माण, एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, बिजली और रासायनिक उद्योगों में व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री बनाते हैं।