ફાઇબર મટિરિયલ્સ એ ફાઇબર પદાર્થોમાંથી કાપડ પ્રક્રિયા દ્વારા રચાયેલી માળખાગત સામગ્રી છે, અને તેમની પાસે ખૂબ જ વિશિષ્ટ રચના છે. પરંપરાગત સતત માધ્યમોથી વિપરીત, ફાઇબર મટિરિયલ્સમાં ફાઇબર અને ફાઇબર અને હવા વચ્ચે અસંખ્ય ઇન્ટરફેસો હોય છે. ફાઇબર વચ્ચેના જોડાણો ખૂબ જ છૂટા હોય છે, જેના પરિણામે સ્થિતિસ્થાપકતાનો એક અનોખો મોડ્યુલસ બને છે. ફાઇબર મટિરિયલ્સમાં છિદ્રો કુદરતી રીતે ફાઇબર વચ્ચે રચાયેલા ખાલી જગ્યાઓ છે; આ બધા થ્રુ-પોર્સ છે, જેના પરિણામે ખૂબ જ ઉચ્ચ અસરકારક છિદ્રાળુતા આવે છે. ફાઇબર એ ખૂબ જ ઉચ્ચ પાસા ગુણોત્તર અને અત્યંત નાના વ્યાસ ધરાવતી સામગ્રીનું એક સ્વરૂપ છે, જે તેમને વળાંક અને વિકૃતિ માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે. પરિણામે, ફાઇબર મટિરિયલ્સ ખૂબ જ લવચીક હોય છે અને ઉત્તમ આકાર અનુકૂલનક્ષમતા દર્શાવે છે.
ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબર્સ અને તેમના સંયોજનો
કાર્બન ફાઇબર, જેને ઘણીવાર "હળવા પદાર્થોનો રાજા" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે કાર્બન સામગ્રીની ઉચ્ચ શક્તિને કાપડ તંતુઓની લવચીકતા અને પ્રક્રિયાક્ષમતા સાથે જોડે છે. કાર્બન ફાઇબરનો વ્યાસ સામાન્ય રીતે 5-7 માઇક્રોમીટર હોય છે - માનવ વાળની જાડાઈના લગભગ દસમા ભાગ. તેમની ઘનતા સ્ટીલ કરતા એક ચતુર્થાંશ કરતા ઓછી હોય છે, છતાં તેમની મજબૂતાઈ સ્ટીલ કરતા 5-7 ગણી અને એલ્યુમિનિયમ એલોય કરતા ચાર ગણી વધારે હોય છે. વધુમાં, તેમની પાસે ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર, વસ્ત્રો પ્રતિકાર, થર્મલ વાહકતા અને કાટ પ્રતિકાર જેવા ગુણધર્મો છે. એલ્યુમિનિયમ એલોય માળખાકીય ઘટકોની તુલનામાં, કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ 20% થી 40% વજન ઘટાડી શકે છે; સ્ટીલ ઘટકોની તુલનામાં, તેઓ 60% થી 80% વજન ઘટાડી શકે છે.
કાર્બન ફાઇબરનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે રેઝિન, ધાતુઓ, સિરામિક્સ અને કાર્બન સાથેના કમ્પોઝિટમાં અદ્યતન કમ્પોઝિટ મટિરિયલ બનાવવા માટે મજબૂતીકરણ સામગ્રી તરીકે થાય છે. કાર્બન ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ ઇપોક્સી કમ્પોઝિટ મટિરિયલ્સ હાલની એન્જિનિયરિંગ મટિરિયલ્સમાં સૌથી વધુ ચોક્કસ તાકાત અને ચોક્કસ મોડ્યુલસ ધરાવે છે.
ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પેરા-એરામિડ ફાઇબર્સ અને તેમના સંયોજનો
પેરા-એરામિડ ફાઇબર (PPTA) એક અત્યંત મહત્વપૂર્ણ વ્યૂહાત્મક સામગ્રી છે. તેની મજબૂતાઈ સ્ટીલ વાયર કરતા 5-6 ગણી છે, તેનું ચોક્કસ મોડ્યુલસ સ્ટીલ અથવા ગ્લાસ ફાઇબર કરતા 2-3 ગણું છે, અને તેની કઠિનતા સ્ટીલ કરતા બમણી છે, જ્યારે તેનું વજન સ્ટીલ કરતા માત્ર પાંચમા ભાગનું છે.
તે લોડ-બેરિંગ માળખાકીય સામગ્રી તરીકે અને ગરમી પ્રતિકાર, એબ્લેશન પ્રતિકાર અને કાટ પ્રતિકાર માટે કાર્યાત્મક સામગ્રી તરીકે બંને રીતે સેવા આપે છે. તે હાલમાં સૌથી મોટા વૈશ્વિક ઉત્પાદન સ્કેલ ધરાવતા કાર્બનિક તંતુઓમાંનું એક છે, જે ઉચ્ચ મોડ્યુલસ, ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર, એસિડ અને આલ્કલી પ્રતિકાર અને હલકું વજન જેવા ઉત્તમ ગુણધર્મો પ્રદાન કરે છે.
ઉચ્ચ-પ્રદર્શનવાળા પેરા-એરામિડ ફાઇબર્સ અને તેમના કમ્પોઝિટનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઓપ્ટિકલ ફાઇબર રિઇન્ફોર્સમેન્ટ, ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગ, એરોસ્પેસ, ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનો, રેલ પરિવહન, લશ્કરી સુરક્ષા, રમતગમતના સામાન અને નવા ઉર્જા ક્ષેત્રોમાં થાય છે.
અતિ-ઉચ્ચ પરમાણુ વજન પોલિઇથિલિન રેસા અને તેમના સંયોજનો
અલ્ટ્રા-હાઈ મોલેક્યુલર વેઈટ પોલિઈથિલિન (UHMWPE) ફાઈબર્સ, જેને હાઈ-સ્ટ્રેન્થ, હાઈ-મોડ્યુલસ પોલિઈથિલિન ફાઈબર્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે સામાન્ય રીતે અલ્ટ્રા-હાઈ મોલેક્યુલર વેઈટ પોલિઈથિલિન રેઝિનમાંથી કાપવામાં આવેલા ફાઈબરનો ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં 1 મિલિયનથી 5 મિલિયન સુધીના મોલેક્યુલર વજન હોય છે.
UHMWPE રેસા દેખાવમાં સફેદ હોય છે અને તેમની ઘનતા 0.97–0.98 g/cm³ હોય છે. તેઓ હાલમાં વિશ્વની સૌથી વધુ ચોક્કસ તાકાત અને ચોક્કસ મોડ્યુલસ ધરાવે છે, જે તેમને કાર્બન ફાઇબર અને એરામિડ પછી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ફાઇબરની ત્રીજી પેઢી બનાવે છે, તેમજ સૌથી ઓછી ઘનતાવાળા ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ફાઇબર બનાવે છે. UD ફેબ્રિક (યુનિડાયરેક્શનલ ફેબ્રિક), કોટેડ યાર્ન, કમ્પોઝિટ યાર્ન, દોરડા અને જાળી અને વણાયેલા કાપડના ઉત્પાદન દ્વારા, તેઓ લશ્કરી સાધનો, દરિયાઈ ઉદ્યોગ, સલામતી સુરક્ષા, કાપડ, રમતગમતના સાધનો, તબીબી એપ્લિકેશનો અને બાંધકામ જેવા વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
વૈશ્વિક ભૂરાજકીય વિકાસ અને રાષ્ટ્રીય સુરક્ષા જાગૃતિમાં વધારો થવાને કારણે, લશ્કરી સાધનો અને સલામતી સુરક્ષા જેવા ઉદ્યોગોએ ઝડપી વૃદ્ધિનો અનુભવ કર્યો છે, જેના કારણે ઉચ્ચ-શક્તિ, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ધરાવતા UHMWPE ફાઇબરની વૈશ્વિક માંગમાં સતત વધારો થયો છે.
બેસાલ્ટ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝીટ્સ
બેસાલ્ટ ફાઇબર (BF) ઉચ્ચ શક્તિ અને કઠિનતા ધરાવે છે, ઉચ્ચ તાપમાન અને કાટ સામે પ્રતિરોધક છે, અને તે હલકું પણ છે. અન્ય સંયુક્ત સામગ્રીની તુલનામાં, તે બાયોડિગ્રેડેબલ, બિન-ઝેરી અને પર્યાવરણને અનુકૂળ છે, જેના કારણે તે 21મી સદીના "લીલા ઔદ્યોગિક સામગ્રી" તરીકે પ્રતિષ્ઠા મેળવે છે. તે એરોસ્પેસ, સંરક્ષણ અને માર્ગ પરિવહન જેવા ક્ષેત્રોમાં નોંધપાત્ર એપ્લિકેશન મૂલ્ય ધરાવે છે.
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-૦૩-૨૦૨૬
