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1. तन्य शक्ति
तन्य शक्ति वह अधिकतम प्रतिबल है जिसे कोई पदार्थ खिंचाव से पहले सहन कर सकता है। कुछ भंगुर पदार्थ टूटने से पहले विकृत हो जाते हैं, लेकिनकेवलर® (एरामिड) फाइबरकार्बन फाइबर और ई-ग्लास फाइबर नाज़ुक होते हैं और थोड़े से विरूपण से ही टूट जाते हैं। तन्य शक्ति को प्रति इकाई क्षेत्रफल (पा या पास्कल) बल के रूप में मापा जाता है।

2. घनत्व और शक्ति-से-भार अनुपात
तीनों पदार्थों के घनत्वों की तुलना करने पर, तीनों रेशों में महत्वपूर्ण अंतर देखा जा सकता है। यदि बिल्कुल समान आकार और भार के तीन नमूने लिए जाएँ, तो यह तुरंत स्पष्ट हो जाता है कि केवलर® रेशे बहुत हल्के होते हैं, कार्बन रेशे दूसरे स्थान पर होते हैं औरई-ग्लास फाइबरसबसे भारी.

3. यंग मापांक
यंग मापांक किसी प्रत्यास्थ पदार्थ की कठोरता का माप है और किसी पदार्थ का वर्णन करने का एक तरीका है। इसे एकअक्षीय (एक दिशा में) प्रतिबल और एकअक्षीय विकृति (एक ही दिशा में विरूपण) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। यंग मापांक = प्रतिबल/विकृति, जिसका अर्थ है कि उच्च यंग मापांक वाले पदार्थ निम्न यंग मापांक वाले पदार्थों की तुलना में अधिक कठोर होते हैं।
कार्बन फाइबर, केवलर® और ग्लास फाइबर की कठोरता में बहुत अंतर होता है। कार्बन फाइबर, अरामिड फाइबर से लगभग दोगुना और ग्लास फाइबर से पाँच गुना ज़्यादा कठोर होता है। कार्बन फाइबर की उत्कृष्ट कठोरता का एक नुकसान यह है कि यह ज़्यादा भंगुर होता है। जब यह टूटता है, तो इसमें ज़्यादा खिंचाव या विरूपण नहीं होता।

4. ज्वलनशीलता और तापीय क्षरण
केवलर® और कार्बन फाइबर, दोनों ही उच्च तापमान के प्रतिरोधी हैं और दोनों का कोई गलनांक नहीं है। दोनों सामग्रियों का उपयोग सुरक्षात्मक कपड़ों और अग्निरोधी कपड़ों में किया जाता रहा है। फाइबरग्लास अंततः पिघल जाएगा, लेकिन यह उच्च तापमान के प्रति भी अत्यधिक प्रतिरोधी है। बेशक, इमारतों में इस्तेमाल होने वाले फ्रॉस्टेड ग्लास फाइबर भी अग्नि प्रतिरोध को बढ़ा सकते हैं।
कार्बन फाइबर और केवलर® का उपयोग अग्निशामक या वेल्डिंग के लिए सुरक्षात्मक कंबल या कपड़े बनाने में किया जाता है। मांस उद्योग में चाकू का उपयोग करते समय हाथों की सुरक्षा के लिए अक्सर केवलर दस्ताने का उपयोग किया जाता है। चूँकि इन रेशों का अकेले उपयोग बहुत कम होता है, इसलिए मैट्रिक्स (आमतौर पर एपॉक्सी) का ताप प्रतिरोध भी महत्वपूर्ण है। गर्म करने पर, एपॉक्सी रेज़िन तेज़ी से नरम हो जाता है।

5. विद्युत चालकता
कार्बन फाइबर बिजली का संचालन करता है, लेकिन केवलर® औरफाइबरग्लासऐसा न करें। केवलर® का उपयोग ट्रांसमिशन टावरों में तारों को खींचने के लिए किया जाता है। हालाँकि यह विद्युत का संचालन नहीं करता, लेकिन यह पानी को अवशोषित करता है और पानी विद्युत का संचालन करता है। इसलिए, ऐसे अनुप्रयोगों में केवलर पर जलरोधी कोटिंग अवश्य लगानी चाहिए।

6. यूवी क्षरण
अरामिड फाइबरसूर्य के प्रकाश और उच्च UV वातावरण में क्षीण हो जाएँगे। कार्बन या काँच के रेशे UV विकिरण के प्रति बहुत संवेदनशील नहीं होते। हालाँकि, कुछ सामान्य मैट्रिक्स, जैसे कि एपॉक्सी रेजिन, सूर्य के प्रकाश में बने रहते हैं जहाँ वे सफ़ेद हो जाते हैं और अपनी मज़बूती खो देते हैं। पॉलिएस्टर और विनाइल एस्टर रेजिन UV के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं, लेकिन एपॉक्सी रेजिन की तुलना में कमज़ोर होते हैं।

7. थकान प्रतिरोध
यदि किसी भाग को बार-बार मोड़ा और सीधा किया जाए तो वह अंततः थकान के कारण खराब हो जाएगा।कार्बन फाइबरकेवलर® थकान के प्रति कुछ हद तक संवेदनशील होता है और विनाशकारी रूप से विफल हो जाता है, जबकि केवलर® थकान के प्रति अधिक प्रतिरोधी होता है। फाइबरग्लास इन दोनों के बीच कहीं है।

8. घर्षण प्रतिरोध
केवलर® घर्षण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है, जिससे इसे काटना मुश्किल हो जाता है, और केवलर® का एक सामान्य उपयोग उन जगहों पर सुरक्षात्मक दस्ताने के रूप में होता है जहाँ हाथ काँच से कट सकते हैं या जहाँ तेज़ ब्लेड का इस्तेमाल किया जाता है। कार्बन और काँच के रेशे कम प्रतिरोधी होते हैं।

9. रासायनिक प्रतिरोध
अरामिड फाइबरये प्रबल अम्लों, क्षारों और कुछ ऑक्सीकरण कारकों (जैसे, सोडियम हाइपोक्लोराइट) के प्रति संवेदनशील होते हैं, जो रेशों के क्षरण का कारण बन सकते हैं। साधारण क्लोरीन ब्लीच (जैसे क्लोरॉक्स®) और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग केवलर® के साथ नहीं किया जा सकता। ऑक्सीजन ब्लीच (जैसे सोडियम परबोरेट) का उपयोग अरामिड रेशों को नुकसान पहुँचाए बिना किया जा सकता है।

10. शरीर को जोड़ने वाले गुण
कार्बन फाइबर, केवलर® और काँच के सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए, उन्हें मैट्रिक्स (आमतौर पर एक एपॉक्सी रेज़िन) में स्थिर रखना आवश्यक है। इसलिए, विभिन्न रेशों से जुड़ने की एपॉक्सी की क्षमता अत्यंत महत्वपूर्ण है।
कार्बन औरकांच के रेशेएपॉक्सी से आसानी से चिपक सकता है, लेकिन ऐरामिड फाइबर-एपॉक्सी का बंधन उतना मज़बूत नहीं होता जितना अपेक्षित होता है, और यह कम आसंजन पानी के प्रवेश को संभव बनाता है। परिणामस्वरूप, ऐरामिड फाइबर जिस आसानी से पानी सोख लेते हैं, और एपॉक्सी से अवांछनीय आसंजन के कारण, यदि केवलर® कंपोजिट की सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है और पानी प्रवेश कर सकता है, तो केवलर® फाइबर के साथ पानी सोख सकता है और कंपोजिट को कमज़ोर कर सकता है।

11. रंग और बुनाई
अरामिड अपनी प्राकृतिक अवस्था में हल्के सुनहरे रंग का होता है, इसे रंगा जा सकता है और अब यह कई सुंदर रंगों में उपलब्ध है। फाइबरग्लास भी रंगीन रूपों में उपलब्ध है।कार्बन फाइबरयह हमेशा काला होता है और इसे रंगीन अरामिड के साथ मिश्रित किया जा सकता है, लेकिन इसे स्वयं रंगीन नहीं किया जा सकता।

प्रबलित फाइबर सामग्री गुण पीके केवलर कार्बन फाइबर और ग्लास फाइबर के फायदे और नुकसान


पोस्ट करने का समय: अगस्त-07-2024