सीएफआरपी कंपोजिट हल्के, मजबूत सामग्री हैं जो व्यापक रूप से हमारे दैनिक जीवन में उपयोग किए जाने वाले उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला के निर्माण में उपयोग किए जाते हैं।

कार्बन फाइबर कंपोजिट (सीएफआरपी) क्या हैं?

एक कार्बन फाइबर प्रबलित समग्र सामग्री, जिसे कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री के रूप में जाना जाता है, कार्बन फाइबर का उपयोग करके एक मुख्य संरचनात्मक घटक के रूप में फाइबर-प्रबलित समग्र सामग्री को संदर्भित करता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सीएफआरपी समग्र में "पी" न केवल "बहुलक" का प्रतिनिधित्व कर सकता है, बल्कि "प्लास्टिक" भी हो सकता है।
सामान्य तौर पर, थर्मोसेटिंग रेजिन जैसे एपॉक्सी रेजिन, पॉलीस्टर, या विनाइल एस्टर का उपयोग अक्सर सीएफआरपी कंपोजिट में किया जाता है। यद्यपि थर्मोप्लास्टिक रेजिन का उपयोग सीएफआरपी कंपोजिट में भी किया जाता है, "कार्बन फाइबर प्रबलित थर्माप्लास्टिक कंपोजिट" को अक्सर सीएफआरटीपी कंपोजिट के रूप में संदर्भित किया जाता है, जो अंग्रेजी नाम कार्बन फाइबर प्रबलित थर्माप्लास्टिक कंपोजिट के लिए संक्षिप्त नाम का प्रतिनिधित्व करता है।
समग्र सामग्री के साथ काम करते समय, सामग्री-विशिष्ट शब्दावली और संक्षिप्त नाम को समझना महत्वपूर्ण है। अधिक महत्वपूर्ण बात, हालांकि, एफआरपी कंपोजिट के गुणों और उनकी विभिन्न सुदृढ़ीकरण सामग्री, जैसे कार्बन फाइबर को समझना महत्वपूर्ण है।

कार्बन फाइबर कंपोजिट के लाभ

कार्बन फाइबर प्रबलित कंपोजिट, अन्य FRP कंपोजिट के विपरीत, जो पारंपरिक फाइबर जैसे कि शीसे रेशा या अरिमिड फाइबर का उपयोग करते हैं, CFRP कंपोजिट के उत्कृष्ट गुणों में शामिल हैं:

लाइटवेट

पारंपरिक फाइबरग्लास प्रबलित कंपोजिट 70% (वेट ग्लास / कुल वजन) की मात्रा में निरंतर ग्लास फाइबर का उपयोग करते हैं और आमतौर पर 0.065 पाउंड प्रति घन इंच होते हैं।

उच्च शक्ति

CFRP कंपोजिट, अपने हल्के वजन के बावजूद, ग्लास फाइबर कंपोजिट की तुलना में CFRP कम्पोजिट के प्रति यूनिट वजन में अधिक ताकत और अधिक कठोरता होती है।
धातु सामग्री की तुलना में यह लाभ और भी अधिक स्पष्ट है।

उदाहरण के लिए, अनुभव हमें बताता है कि सीएफआरपी सामग्री स्टील की तुलना में समान ताकत वाली परिस्थितियों में केवल 1/5 स्टील का वजन करती है।

कल्पना कीजिए कि सभी कार निर्माता अपने प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए स्टील के बजाय कार्बन फाइबर के उपयोग पर शोध कर रहे हैं।
जब CFRP कंपोजिट की तुलना एल्युमीनियम से की जाती है, तो सबसे हल्की धातुओं में से एक, मूल धारणा के अनुसार, एल्युमिनियम सामग्री की ताकत कार्बन फाइबर बॉडी के वजन का लगभग 1.5 गुना है।

कार में प्रयुक्त कार्बन फाइबर कंपोजिट

बेशक, प्रयोग में कई अन्य चर हैं जो तुलना परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, सामग्री की ग्रेड और गुणवत्ता अलग-अलग हैं, और यौगिक प्रक्रिया, उत्पादन प्रक्रिया, फाइबर संरचना और गुणवत्ता को भी ध्यान में रखना होगा।

कार्बन फाइबर कंपोजिट का नुकसान

उच्च लागत

सीएफआरपी कंपोजिट के उत्कृष्ट प्रदर्शन के बावजूद, उत्पाद के उत्पादन में कार्बन फाइबर का व्यापक रूप से उपयोग क्यों नहीं किया जाता है?
वर्तमान में, सीएफआरपी मिश्रित सामग्रियों की उत्पादन लागत बहुत अधिक है। वर्तमान बाजार की स्थितियों (आपूर्ति और मांग) के अनुसार, कार्बन फाइबर का प्रकार (एयरोस्पेस बनाम वाणिज्यिक ग्रेड), फाइबर बंडल का आकार अलग है, और फाइबर की कीमत भी आंकी जाती है।

कार्बन फाइबर कच्चे माल की प्रति पाउंड कीमत फाइबर ग्लास की कीमत से 5 से 25 गुना तक भिन्न हो सकती है। स्टील की तुलना में, सीएफआरपी सामग्री की उच्च लागत और भी अधिक प्रमुख है।

प्रवाहकत्त्व

इसका उपयोग कार्बन फाइबर कंपोजिट में एक लाभ के रूप में और व्यावहारिक अनुप्रयोगों में एक कमी के रूप में किया जा सकता है। कार्बन फाइबर अत्यंत प्रवाहकीय होते हैं, जबकि ग्लास फाइबर अछूता रहता है। कई उत्पाद कार्बन फाइबर या धातु के बजाय फाइबर ग्लास का उपयोग करते हैं क्योंकि उन्हें सख्त इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।
उपयोगिताओं के उत्पादन में, कई उत्पादों को शीसे रेशा के उपयोग की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सीढ़ी का उत्पादन फाइबरग्लास का उपयोग सीढ़ी के रूप में करता है क्योंकि बिजली के झटके की संभावना बहुत कम हो जाती है जब फाइबर ग्लास सीढ़ी बिजली लाइन के संपर्क में होती है।

कार्बन फाइबर सीढ़ी अत्यंत प्रवाहकीय है और परिणाम अकल्पनीय हैं।

कार्बन फाइबर कंपोजिट की उच्च लागत के बावजूद, प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, अधिक से अधिक उच्च दक्षता वाले उत्पाद बस कोने के आसपास हैं।
शायद जीवनकाल में, हम उपभोक्ता बाजार, औद्योगिक उत्पादन और ऑटोमोबाइल विनिर्माण में उच्च-प्रदर्शन कार्बन फाइबर उत्पादों के अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला देख पाएंगे।

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