कंपोजिट पदार्थों के भौतिक गुण रेशों द्वारा निर्धारित होते हैं। इसका अर्थ यह है कि जब रेजिन और रेशों को मिलाया जाता है, तो उनके गुण अलग-अलग रेशों के गुणों के समान होते हैं। परीक्षण डेटा से पता चलता है कि रेशों से प्रबलित पदार्थ ही अधिकांश भार वहन करते हैं। इसलिए, कंपोजिट संरचनाओं को डिजाइन करते समय रेशे का चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है।
सबसे पहले, अपने प्रोजेक्ट के लिए आवश्यक सुदृढ़ीकरण के प्रकार का निर्धारण करें। एक सामान्य निर्माता तीन प्रकार के सुदृढ़ीकरण में से चुन सकता है: ग्लास फाइबर, कार्बन फाइबर और केवलर® (एरामिड फाइबर)। ग्लास फाइबर आमतौर पर सार्वभौमिक विकल्प होता है, जबकि कार्बन फाइबर उच्च कठोरता प्रदान करता है और केवलर® उच्च घर्षण प्रतिरोध प्रदान करता है। ध्यान रखें कि विभिन्न प्रकार के फैब्रिक को लैमिनेट में मिलाकर हाइब्रिड स्टैक बनाए जा सकते हैं, जो एक से अधिक सामग्रियों के लाभ प्रदान करते हैं।
फाइबरग्लास सुदृढीकरण
फाइबरग्लास एक जाना-पहचाना पदार्थ है। फाइबरग्लास कंपोजिट उद्योग की नींव है। 1950 के दशक से ही इसका उपयोग कई कंपोजिट अनुप्रयोगों में किया जाता रहा है और इसके भौतिक गुणों को अच्छी तरह समझा जाता है। फाइबरग्लास हल्का होता है, इसमें मध्यम तन्यता और संपीडन शक्ति होती है, यह क्षति और चक्रीय भार को सहन कर सकता है और इसे संभालना आसान होता है। इसके उत्पादन से बनने वाले उत्पादों को फाइबरग्लास प्रबलित प्लास्टिक (FRP) उत्पाद कहा जाता है। यह जीवन के सभी क्षेत्रों में आम है। इसे फाइबरग्लास इसलिए कहा जाता है क्योंकि इस प्रकार के रेशे क्वार्ट्ज और अन्य अयस्क पदार्थों को उच्च तापमान पर पिघलाकर कांच के घोल में परिवर्तित करके बनाए जाते हैं। फिर उन्हें तेज गति से रेशों के रूप में बाहर निकाला जाता है। इस प्रकार के रेशे में विभिन्न घटकों की संरचना के कारण कई गुण होते हैं। इसके लाभ हैं ऊष्मा प्रतिरोधकता, संक्षारण प्रतिरोधकता, अधिक मजबूती और अच्छा इन्सुलेशन। जबकि कार्बन फाइबर में यही कमी है कि यह अधिक भंगुर होता है, इसमें लचीलापन कम होता है और यह घिसाव-प्रतिरोधी नहीं होता है। वर्तमान में, इन्सुलेशन, ऊष्मा संरक्षण, संक्षारण-रोधी और कई अन्य क्षेत्रों में ग्लास फाइबर प्रबलित प्लास्टिक का उपयोग किया जाता है।
सभी उपलब्ध कंपोजिट सामग्रियों में फाइबरग्लास सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्री है। इसका मुख्य कारण इसकी अपेक्षाकृत कम लागत और मध्यम भौतिक गुण हैं। फाइबरग्लास रोजमर्रा की परियोजनाओं और उन पुर्जों के लिए उपयुक्त है जिन्हें अतिरिक्त मजबूती और टिकाऊपन के लिए अत्यधिक जटिल फाइबर सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है।
फाइबरग्लास की मजबूती को अधिकतम करने के लिए, इसे एपॉक्सी रेजिन के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है और मानक लेमिनेशन तकनीकों का उपयोग करके इसे ठीक किया जा सकता है। यह ऑटोमोटिव, समुद्री, निर्माण, रसायन और एयरोस्पेस उद्योगों में उपयोग के लिए उपयुक्त है और खेल सामग्री में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
एरामिड फाइबर सुदृढ़ीकरण
एरामिड फाइबर एक उच्च तकनीक वाला रासायनिक यौगिक है। इसमें उच्च शक्ति, उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, हल्का वजन और अन्य विशेषताएं हैं, और यह रक्षा उद्योग में प्रमुख सामग्रियों में से एक है। बुलेटप्रूफ उपकरण और विमान उपकरण में इसके व्यापक अनुप्रयोग हैं।
अरामिड फाइबर, फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक (FRP) उद्योग में स्वीकृति प्राप्त करने वाले पहले उच्च-शक्ति वाले सिंथेटिक फाइबर में से एक हैं। कंपोजिट ग्रेड पैरा-अरामिड फाइबर हल्के होते हैं, इनमें उत्कृष्ट विशिष्ट तन्यता शक्ति होती है और ये प्रभाव और घर्षण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी माने जाते हैं। इनके सामान्य अनुप्रयोगों में कयाक और डोंगी जैसे हल्के पतवार, विमान के धड़ पैनल और दबाव पात्र, कट-प्रतिरोधी दस्ताने, बुलेटप्रूफ जैकेट आदि शामिल हैं। अरामिड फाइबर का उपयोग एपॉक्सी या विनाइल एस्टर रेजिन के साथ किया जाता है।
कार्बन फाइबर सुदृढीकरण
90% से अधिक कार्बन सामग्री के साथ, कार्बन फाइबर एफआरपी उद्योग में उच्चतम तन्यता शक्ति रखता है। वास्तव में, यह उद्योग में सबसे अधिक संपीडन और फ्लेक्सुरल शक्ति भी रखता है। प्रसंस्करण के बाद, इन फाइबरों को मिलाकर कार्बन फाइबर सुदृढीकरण सामग्री जैसे कपड़े और टो बनाए जाते हैं। कार्बन फाइबर सुदृढीकरण उच्च विशिष्ट शक्ति और विशिष्ट कठोरता प्रदान करता है, और यह आमतौर पर अन्य फाइबर सुदृढीकरण सामग्रियों की तुलना में अधिक महंगा होता है।
कार्बन फाइबर की मजबूती को अधिकतम करने के लिए, इसे एपॉक्सी रेजिन के साथ प्रयोग किया जाना चाहिए और मानक लेमिनेशन तकनीकों का उपयोग करके इसे ठीक किया जा सकता है। यह ऑटोमोटिव, समुद्री और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है और अक्सर खेल सामग्री में भी इसका उपयोग किया जाता है।
पोस्ट करने का समय: 13 दिसंबर 2023



