ಸುದ್ದಿ

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಪ್ರಾಮಾಣಿಕವಾಗಿ ತನ್ನ ಖ್ಯಾತಿಯನ್ನು ಗಳಿಸಿದೆ. ಬೋಯಿಂಗ್ 787 ತೂಕದಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 50% ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿದೆ. 1980 ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದಿಂದಲೂ ಫಾರ್ಮುಲಾ 1 ಮಾನೋಕಾಕ್‌ಗಳನ್ನು ಅದರಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಸ್ಥೆಟಿಕ್ ಅಂಗಗಳು, ಉಪಗ್ರಹ ರಚನೆಗಳು, ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳು, ಉನ್ನತ-ಮಟ್ಟದ ಬೈಸಿಕಲ್ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು - ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಭಾರವನ್ನು ಹೊತ್ತುಕೊಳ್ಳದೆ ಹೊರೆಯನ್ನು ಹೊತ್ತುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದಲ್ಲೆಲ್ಲಾ ವಸ್ತುವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಆ ದಾಖಲೆಯು ಒಂದು ಊಹೆಯಾಗಿ ಬದಲಾಯಿತು: ಅದುಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಲಭ್ಯವಿರುವ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಪೂರ್ಣವಿರಾಮ. ಅದು ಅಲ್ಲ. ಹಲವಾರು ವಸ್ತುಗಳು ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ, ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮೀರುತ್ತವೆ - ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಸೀಲಿಂಗ್ ಆಗಿ ಪರಿಗಣಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಯಾವುದು ಮತ್ತು ಏಕೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಅದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಎಲ್ಲಿ ಸೋಲಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಅರ್ಥವೇನು ಎಂಬುದು ಇಲ್ಲಿದೆ.

"ಬಲವಾದ" ಎಂದರೆ ಏನು - ಮತ್ತು ಅದು ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಏಕೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ

ಈ ಪದವು ಸಾಮಗ್ರಿ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಹಳಷ್ಟು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತುಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳುನೀವು ಯಾವ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದೀರಿ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾಬಲ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ನಿಜವಾದ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಗಿತ — ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ತೂಕದ ಅನುಪಾತ. ಹೆಚ್ಚಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಲೋಹಗಳ ವಿರುದ್ಧ, ಅದು ಆ ಸ್ಪರ್ಧೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿ ಗೆಲ್ಲುತ್ತದೆ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್‌ಸ್ಪೋರ್ಟ್‌ಗಳು ಅದನ್ನು ಅಷ್ಟೇ ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿಯಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡವು. ಉಕ್ಕು ಸಂಪೂರ್ಣ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಪ್ರತಿ ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗೆ ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿ ಗ್ರಾಂ ಇಂಧನ ಅಥವಾ ಲ್ಯಾಪ್ ಸಮಯಕ್ಕೆ ವೆಚ್ಚವಾದಾಗ ಮುಖ್ಯವಾಗುವ ಸಂಖ್ಯೆಯಾಗಿದೆ.

ಆದರೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಒಂದು ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲ. ಇದು ಕನಿಷ್ಠ ಐದು:

● ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ — ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಪ್ರತಿರೋಧ

● ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ — ಪುಡಿಮಾಡುವಿಕೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ (ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ದೌರ್ಬಲ್ಯ)

● ಬಿಗಿತ / ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವದ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ — ಹೊರೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ

● ದೃಢತೆ — ಮುರಿತದ ಮೊದಲು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಕ್ತಿ, ಬಲದೊಂದಿಗೆ ಗೊಂದಲಕ್ಕೀಡಾಗಬಾರದು.

● ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ — ಆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತವೆಯೇ

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಪ್ರತಿ ತೂಕದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮೊದಲ ಮೂರರಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿದೆ. ಇದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಕಠಿಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕಳಪೆಯಾಗಿದೆ - ಇದು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುವ ಬದಲು ಎಚ್ಚರಿಕೆ ನೀಡದೆ ಮುರಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ - ಮತ್ತು ಇದು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 400°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕ್ಷೀಣಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವು ಅದರ ತೆರೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವ ಸ್ಥಳ ಆ ಎರಡು ಅಂತರಗಳಾಗಿವೆ.

1. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ - ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಬಲಶಾಲಿ, ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಜಟಿಲ

ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಹೆಚ್ಚು ಒತ್ತುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಗಮನವನ್ನು ಸಮರ್ಥಿಸುತ್ತವೆ. ಷಡ್ಭುಜೀಯ ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಏಕ-ಪರಮಾಣು-ದಪ್ಪದ ಇಂಗಾಲದ ಹಾಳೆ, ಅದರ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಯು ರಚನಾತ್ಮಕ ಉಕ್ಕಿನ ತೂಕಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 200 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಇದರ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ. ಆ ಎರಡು ಮೆಟ್ರಿಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಯಾವುದೂ ಹತ್ತಿರ ಬರುವುದಿಲ್ಲ.

ಹಾಗಾದರೆ ಅದರಿಂದ ವಿಮಾನಗಳನ್ನು ಏಕೆ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ?

ಸಮಸ್ಯೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್‌ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಆಣ್ವಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು ರಚನಾತ್ಮಕ ಪರಿಪೂರ್ಣತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ನೀವು ಮಾನವ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಏನನ್ನಾದರೂ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವ ಕ್ಷಣ - ನೀವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಯಾವುದನ್ನಾದರೂ - ನೀವು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳು, ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಅಸಂಗತತೆಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತೀರಿ ಅದು ಆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಕುಸಿಯುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾದ ದೋಷ-ಮುಕ್ತ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಹಾಳೆಯು 2025 ರಲ್ಲಿ ವಾಣಿಜ್ಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಬಗೆಹರಿಯದ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ, ರಚನಾತ್ಮಕ ಫಲಕವನ್ನು ಬಿಡಿ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ನಿಜವಾದ ಎಳೆತವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವುದು ಒಂದು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪದರಗಳು ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ರಾಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಇಂಟರ್ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಶಿಯರ್ ಶಕ್ತಿ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವುಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಉತ್ತಮ. ಅದು ಅವುಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ತೀರ್ಪು:ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ನಿಸ್ಸಂದೇಹವಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಿಂತ ಬಲಶಾಲಿಯಾಗಿದೆ. ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಇದು ಒಂದು ವರ್ಧಕ - ಗಮನಾರ್ಹವಾದದ್ದು, ಆದರೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಫೈಬರ್‌ಗೆ ಬದಲಿಯಾಗಿಲ್ಲ. ಆದರೂ.

2. ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು - ಅತ್ಯಂತ ಹತ್ತಿರದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಪ್ರತಿಸ್ಪರ್ಧಿ

ಕಾಗದದ ಮೇಲಿನ ಸಂಖ್ಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ವಾದಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಿಗಿತವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅವು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಹೈ-ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಂಚುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ನೀವು ಅವುಗಳಿಂದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್‌ಸ್ಪೋರ್ಟ್ ಉದ್ಯಮಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತವೆ.

ಆ "ಇಫ್" ಸುಮಾರು ಮೂವತ್ತು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಅಲ್ಲಿಯೇ ಕುಳಿತಿದೆ.

ಮುಖ್ಯ ಸಮಸ್ಯೆ ಎಂದರೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳದಿರುವುದು - ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ CNTಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ನಿಖರವಾಗಿ ತಿಳಿದಿದೆ ಮತ್ತು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಘನವಾಗಿದೆ. ಸಮಸ್ಯೆಯೆಂದರೆ, ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಒಂದು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್-ಪ್ರಮಾಣದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಶತಕೋಟಿಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸುವುದು, ಸುಸಂಬದ್ಧವಾಗಿ ಬಂಧಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕುಸಿಯುವ ದೋಷಗಳಿಲ್ಲದೆ ನಿರಂತರ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು ಕೈಗಾರಿಕಾ-ಪ್ರಮಾಣದ ಪರಿಹಾರದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಗಂಭೀರ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸಿದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸವಾಲಾಗಿದೆ. CNT ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಕೆಲವು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪೋಸ್ಟ್ ಮಾಡಿವೆ. ನಿಜವಾದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪೂರ್ಣ ಆಸ್ತಿ ಸೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಹೈ-ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಮೀರಿಸಿಲ್ಲ.

CNTಗಳು ಈಗ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವುದು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದು - ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಪ್ರಿಪ್ರೆಗ್‌ನ ರೆಸಿನ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳನ್ನು ಚದುರಿಸುವುದರಿಂದ ಇಂಟರ್‌ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಶಿಯರ್ ಬಲವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ನಿರಂತರ ವೈಫಲ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ. ಅದು ನಿಜವಾದ, ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಉಪಯುಕ್ತ ಕೊಡುಗೆಯಾಗಿದೆ. 1990 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ CNT ಸಂಶೋಧನೆಯು ಮುಖ್ಯಾಂಶಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ ಯಾರೂ ಊಹಿಸಿದಂತೆ ಇದು ಇರಲಿಲ್ಲ.

ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ ಕೋನವು ಮತ್ತೊಂದು ಲೈವ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಯಾಗಿದೆ: CNT ಗಳು ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಮೆಟಾಲಿಕ್ ಜಾಲರಿಗಳ ತೂಕದ ದಂಡವಿಲ್ಲದೆ ಸಂಯೋಜಿತ ರಚನೆಗಳನ್ನು ವಾಹಕವಾಗಿಸಬಹುದು, ಇದು ವಿಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಮಿಂಚಿನ ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಆವರಣಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ರಕ್ಷಾಕವಚಕ್ಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ತೀರ್ಪು:CNT ಗಳು ಇಂದು ನೀವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಬಹುದಾದ ಕಾರ್ಬನ್-ಫೈಬರ್‌ಗಿಂತ ಬಲವಾದ ವಸ್ತುವಲ್ಲ. ಅವು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವರ್ಧಕವಾಗಿದ್ದು, ಅಸಾಧಾರಣವಾದ ಸ್ವತಂತ್ರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಇದು ಇನ್ನೂ ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿಲ್ಲ. ಮುಂದಿನ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಅದು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆಯೇ ಎಂಬುದು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗಿಂತ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ.

3. ಬೋರಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು - ಇಲ್ಲಿ ಶಾಖವು ಶತ್ರುವಾಗಿದೆ

ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮತ್ತು ಸಿಎನ್‌ಟಿಗಳು ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಸ್ಪರ್ಧಿಗಳಾಗಿದ್ದರೆ, ಬೋರಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ದೌರ್ಬಲ್ಯವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತವೆ: ಲೋಡ್‌ಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ಜೋಡಿಸಿದಾಗ ಏನಾಗುತ್ತದೆ.

BNNTಗಳು ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ CNT ಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ - ಕೊಳವೆಯಾಕಾರದ, ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ - ಆದರೆ ಇಂಗಾಲಕ್ಕಿಂತ ಪರ್ಯಾಯ ಬೋರಾನ್ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಿಗಿತವನ್ನು ಹೋಲಿಸಬಹುದು. ನಿರ್ಣಾಯಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ: BNNTಗಳು ಸುಮಾರು 900°C ವರೆಗಿನ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹಾಗೆಯೇ ಇರುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳು ಸುಮಾರು 400°C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವನತಿ ಹೊಂದಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು, ರಾಳ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, 120°C ಮತ್ತು 250°C ನಡುವೆ ನಿರಂತರ ಹೊರೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ.

ಹೈಪರ್‌ಸಾನಿಕ್ ವಾಹನಗಳು, ಮರು-ಪ್ರವೇಶ ಶಾಖ ಶೀಲ್ಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಜೆಟ್ ಎಂಜಿನ್ ಘಟಕಗಳಿಗೆ, ಆ ಉಷ್ಣ ಅಂತರವು ಒಂದು ಅಡಿಟಿಪ್ಪಣಿ ಅಲ್ಲ - ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿನ್ಯಾಸ ಸಮಸ್ಯೆ. 200°C ನಲ್ಲಿ ತನ್ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುವು 800°C ಅನ್ನು ನೋಡುವ ಘಟಕಕ್ಕೆ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯಲ್ಲ, ಅದರ ಕೊಠಡಿ-ತಾಪಮಾನದ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಎಷ್ಟೇ ಉತ್ತಮವಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ. BNNT ಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಈ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ, ಆದರೂ ಅವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪೂರ್ವದಲ್ಲಿಯೇ ಉಳಿದಿವೆ.

ತೀರ್ಪು:ರಚನಾತ್ಮಕ ಹೊರೆ ಮತ್ತು ಗಂಭೀರ ಶಾಖ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬರುವ ಯಾವುದೇ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ, BNNT ಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ - ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಮುಂದುವರಿದ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳು - ಸರಳವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಮಿತಿಯು ಲಭ್ಯತೆಯಾಗಿದೆ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲ.

4. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು - ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಹಾರವು ಈಗಾಗಲೇ ಹಾರುತ್ತಿದೆ

BNNT ಗಳು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿದ್ದರೂ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಸೇವೆಯಲ್ಲಿವೆ.

SiC ಫೈಬರ್‌ಗಳು 1,000°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಜೆಟ್ ಎಂಜಿನ್ ಹಾಟ್ ವಿಭಾಗಗಳು, ಟರ್ಬೈನ್ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯಕಾರಕಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ - ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಚರ್ಚೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಇಲ್ಲದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು. ಅವು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಸಹ ಪರಿಹರಿಸುತ್ತವೆ: ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ಚರ್ಚಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಅದರ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿಯು ಅದರ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕೆಳಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಕ್ಷೀಯ ಸಂಕೋಚನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಬಕ್ಲಿಂಗ್‌ಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಹೇಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. SiC ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಅದೇ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಆ ಅಸಮಪಾರ್ಶ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ನಿರ್ಬಂಧಗಳು ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. SiC ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬಳಸುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ಉಪಕರಣಗಳು, ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಾಪಮಾನಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ-ಭಾಗಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ. ಆ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ ಅವು ಕಿರಿದಾದ ಅನ್ವಯಿಕ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ತೀರ್ಪು:ತೀವ್ರವಾದ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ನಾಶಕಾರಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಮಗ್ರತೆಗಾಗಿ, SiC ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಿಂತ ಹತ್ತಿರವಿಲ್ಲದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ತಾಪಮಾನದ ಹೊದಿಕೆಯು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಲ್ಲಿ, SiC ಫೈಬರ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಉತ್ತರವಾಗಿರುತ್ತದೆ - ಮತ್ತು ಈ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಇದು ಉತ್ಪಾದನಾ ಯಂತ್ರಾಂಶದಲ್ಲಿ ಈಗಾಗಲೇ ಇರುವ ಉತ್ತರವಾಗಿದೆ.

5. UHMWPE ಫೈಬರ್‌ಗಳು (ಡೈನೀಮಾ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ) - ಗಡಸುತನವು ಬಿಗಿತವನ್ನು ಸೋಲಿಸಿದಾಗ

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅದು ಸೊಗಸಾಗಿ ವಿಫಲವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅದು ಹೋದಾಗ, ಅದು ಒಂದೇ ಬಾರಿಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ - ಹಠಾತ್ ಮುರಿತ, ಯಾವುದೇ ಎಚ್ಚರಿಕೆ ಇಲ್ಲ, ನಿಮ್ಮನ್ನು ತುದಿಗೆ ತಳ್ಳಲು ಯಾವುದೇ ವಿರೂಪತೆಯಿಲ್ಲ. ಆ ದುರ್ಬಲತೆಯು ಅದರ ಅಸಾಧಾರಣ ಬಿಗಿತ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ನೀವು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ವಿನಿಮಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಮಾನ ರಚನೆಗಳು ಅಥವಾ ರೇಸಿಂಗ್ ಮಾನೋಕಾಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಇದು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅರ್ಥಪೂರ್ಣವಾಗಿಸುವ ವಿನಿಮಯವಾಗಿದೆ.

ಡೈನೀಮಾ ಮತ್ತು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಎರಡೂ UHMWPE ಫೈಬರ್‌ಗಳು - ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ-ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್-ವೈಟ್ ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ - ಮತ್ತು ಅವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಸಾಧಾರಣವಾದವು ವಿರೂಪವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಬದಲು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ತೂಕಕ್ಕೆ ಅವುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಯಾವುದೇ ರಚನಾತ್ಮಕ ಫೈಬರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕವಾಗಿದೆ. ಡೈನೀಮಾದಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಫಲಕವು ಏನಾದರೂ ಬಲವಾಗಿ ಹೊಡೆದಾಗ ಛಿದ್ರವಾಗುವುದಿಲ್ಲ; ಅದು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಲೋಡ್ ಅನ್ನು ವಿತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನಾದ್ಯಂತ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ. ವಿನ್ಯಾಸದ ಸಮಸ್ಯೆಯು ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ರೆಕ್ಕೆಯನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವ ಬದಲು ಗುಂಡು ಅಥವಾ ಬ್ಲೇಡ್ ಅನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುವಾಗ ಆ ನಡವಳಿಕೆಯು ನಿಮಗೆ ಬೇಕಾಗಿರುವುದು ನಿಖರವಾಗಿ.

ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ ಇತರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿವೆ: UHMWPE ಫೈಬರ್‌ಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಮುದ್ರ ಹಗ್ಗಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಲಾಚೆಯ ಮೂರಿಂಗ್ ಲೈನ್‌ಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕಿಲೋಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟು ಕೇಬಲ್‌ಗಳಷ್ಟು ತೂಕದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಅವು ಸವೆತ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಾನ್ಯತೆಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಭಿನ್ನವಾಗಿಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು, ಅವು ಕಟ್-ರೆಸಿಸ್ಟೆಂಟ್ ಗ್ಲೌಸ್‌ಗಳು, ಬಾಡಿ ಆರ್ಮರ್ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಜವಳಿಗಳಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ನೇಯುವಷ್ಟು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವವು - ಅಚ್ಚುಗಳಿಲ್ಲ, ಆಟೋಕ್ಲೇವ್ ಇಲ್ಲ, ರಾಳವಿಲ್ಲ.

ಠೀವಿ ಅಂತರವು ನಿಜ. UHMWPE ಯ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಿಂತ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೊರೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಿಚಲನವು ಆಡಳಿತಾತ್ಮಕ ನಿರ್ಬಂಧವಾಗಿರುವ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಇದನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕುತ್ತದೆ. ಡೈನೀಮಾದಿಂದ ಯಾರೂ ವಿಮಾನ ಸ್ಪಾರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತಿಲ್ಲ.

ಆದರೆ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ರೂಪಿಸಿ - ಲೋಡ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಚಲನಶೀಲವಾಗಿದ್ದಾಗ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಿಂತ ಯಾವುದು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ? - ಮತ್ತು UHMWPE ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೆಟ್ರಿಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಗೆಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸ್ಥಳವಾಗಿದೆ, ಕಡಿಮೆ ಅಲ್ಲ.

ತೀರ್ಪು:ಪ್ರಭಾವ ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನದಲ್ಲಿ, UHMWPE ಫೈಬರ್ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ, ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್-ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಲಿಸ್ಟಿಕ್ ರಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ಪ್ರಬಲವಾದ ಹಗುರವಾದ ವಸ್ತುವು ಅತ್ಯಂತ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ವಸ್ತುವಲ್ಲ - ಅದು ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

6. ಮೆಟಲ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಕಾಂಪೋಸಿಟ್‌ಗಳು - ಲೋಹೀಯ ಮತ್ತು ಕಾಂಪೋಸಿಟ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸೇತುವೆ ಮಾಡುವುದು

ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಒಂದು ವರ್ಗವಿದೆ ಅದುಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳುಶುದ್ಧ ಲೋಹಗಳು ಕಳಪೆಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಲೋಹಗಳು ದುಬಾರಿಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು MMC ಗಳು ಅದರಿಂದಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ.

ಹಗುರವಾಗಿರಬೇಕು, ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ 300°C ಉಷ್ಣ ಸ್ವಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಯಾಮದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬೇಕು, ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್‌ಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕವಾಗಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಕಂಪನ ಹೊರೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬಾಗದಷ್ಟು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರಬೇಕು ಎಂಬ ಉಪಗ್ರಹ ಬ್ರಾಕೆಟ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ಪಾಲಿಮರ್-ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಭಾಗವು ಬಹುಶಃ ಆ ಎರಡು ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ MMC - ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಕಣಗಳಿಂದ ಬಲಪಡಿಸಲಾದ ಲೋಹ - ನಾಲ್ಕನ್ನೂ ಪೂರೈಸಬಹುದು. ಇದು ತೂಕದ ಸ್ಪರ್ಧೆಯಲ್ಲಿ ಗೆಲ್ಲುವುದಿಲ್ಲಸಿಎಫ್‌ಆರ್‌ಪಿಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ, ಆದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಗಿತವು ಬಲವರ್ಧಿತವಲ್ಲದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂಗಿಂತ ಅರ್ಥಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಹೋರಾಡುವ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ನಡವಳಿಕೆಗೆ ಪರಿಹಾರಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಬ್ರೇಕ್ ರೋಟರ್‌ಗಳು ಒಂದು ಸ್ವಚ್ಛ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಸವೆತವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತಾ ಮತ್ತು ಆಯಾಮದ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಭಾರೀ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮತ್ತು ಹೊರಹಾಕುವುದು ಇದರ ಕೆಲಸ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಮೋಟಾರ್‌ಸ್ಪೋರ್ಟ್‌ನ ಮೇಲಿನ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಈ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳಿಗೆ ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನೊಳಗೆ ಉಳಿಯಲು ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬದಲಾಯಿಸಲು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ MMCಗಳು ವಿಶಾಲವಾದ ಉಷ್ಣ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದುರುಪಯೋಗವನ್ನು ಸಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬದಲಿ ಮಧ್ಯಂತರಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿರಬೇಕಾದ ರಸ್ತೆ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿ ಸೇವಾ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚವಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಂಕೋಚನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂಶವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ: ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಸಂಕೋಚನ ಶಕ್ತಿಯು ಅದರ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ - ಇದು ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಮೈಕ್ರೋಬಕ್ಲಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೇಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. MMCಗಳು ಆ ಅಸಮಪಾರ್ಶ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಸಂಕೋಚನದಲ್ಲಿ ಲೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಘಟಕಗಳಿಗೆ - ಬೇರಿಂಗ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು, ಅಕ್ಷೀಯ ಹೊರೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರಚನಾತ್ಮಕ ನೋಡ್‌ಗಳು, ಆರೋಹಿಸುವ ಯಂತ್ರಾಂಶ - ಇದು ಕರ್ಷಕ ಶೀರ್ಷಿಕೆ ಸಂಖ್ಯೆಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ತೀರ್ಪು:ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕರ್ಷಕ ಬಲದಲ್ಲಿ MMCಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ಪ್ರದರ್ಶನ ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ. ಕೆಲವು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಉಷ್ಣ ಶ್ರೇಣಿ, ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ನಡವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಭಾವದ ಗಡಸುತನದ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಅವು ಅದನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಲೋಹದಂತೆ ವರ್ತಿಸುವ ಆದರೆ ಸುಧಾರಿತ ಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಸ್ತು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ, MMCಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಎಂದಿಗೂ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸದ ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬುತ್ತವೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮಯ ಗೆಲ್ಲುವುದು ಏಕೆ?

ಮೇಲಿನ ಯಾವುದೂ ಒಂದು ವಾದವಲ್ಲ, ಅದುಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿಲ್ಲ. ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಇದರ ಮುಂದುವರಿದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯವು ಯಾವುದೇ ಒಬ್ಬ ಪ್ರತಿಸ್ಪರ್ಧಿಯೂ ಹೊಂದಿರದ ನಿಜವಾದ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ.

ಉತ್ಪಾದನಾ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವಿರಳವಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲ್ಪಡುವ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ದಶಕಗಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಷ್ಕರಣೆಯಿಂದ ಪ್ರಯೋಜನ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ - ಲೇಅಪ್ ತಂತ್ರಗಳು, ಆಟೋಕ್ಲೇವ್ ಚಕ್ರಗಳು, ವಿನಾಶಕಾರಿಯಲ್ಲದ ತಪಾಸಣೆ ವಿಧಾನಗಳು, ದುರಸ್ತಿ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ಗಳು, ವಿನ್ಯಾಸ ಅನುಮತಿಸಬಹುದಾದ ಡೇಟಾಬೇಸ್‌ಗಳು, ಪ್ರಮಾಣೀಕೃತ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಗಳು. 2025 ರಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತ ಭಾಗವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸುವ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಪರಿಕರಗಳು, ವೈಫಲ್ಯ ಮೋಡ್ ಗ್ರಂಥಾಲಯಗಳು ಮತ್ತು ಪೂರೈಕೆದಾರ ಅರ್ಹತಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ, ಅದು ಈ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಇನ್ನೂ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ. ಆ ಸಾಂಸ್ಥಿಕ ಜ್ಞಾನವು ನಿಜವಾದ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಪರೀಕ್ಷಾ ಕೂಪನ್‌ಗಳು ಎಷ್ಟೇ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕಂಡರೂ ಅದು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಹೊಸ ವಸ್ತುವಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಮತ್ತು ಸಿಎನ್‌ಟಿಗಳು ಬಹುತೇಕ ಖಂಡಿತವಾಗಿಯೂ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತವೆ.ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳುಅವುಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೊದಲು. SiC ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು BNNTಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಎಂದಿಗೂ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸದ ಉಷ್ಣ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಡ್ ಪ್ರಕರಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ UHMWPE ಗಡಸುತನದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ: ಈ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದೂ ಬೋರ್ಡ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಸೋಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ವಿನ್ಯಾಸ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಕ್ಷದ ಮೇಲೆ ಅದನ್ನು ಸೋಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಷೇತ್ರವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಎಲ್ಲಿಗೆ ಹೋಗುತ್ತಿದೆ

ಹೆಚ್ಚು ಉಪಯುಕ್ತವಾದ ಪ್ರಶ್ನೆಯೆಂದರೆ ಯಾವ ವಸ್ತುವು ಅದನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಅಲ್ಲ.ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ — ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹೇಗೆ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಲ್ಯಾಮಿನೇಟ್, ಇಂಟರ್ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಗಡಸುತನಕ್ಕಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್-ವರ್ಧಿತ ರಾಳ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ವಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳೀಯ SiC ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಫಲಕಗಳು ಊಹಾತ್ಮಕವಲ್ಲ. ಅವು ಪ್ರಮುಖ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮಗಳಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿವೆ. ಪರಿಕಲ್ಪನೆ - ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು, ಅಥವಾ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಬಹು ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ವಸ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು - ರಚನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರಲ್ಲಿ ನಿಜವಾದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಭಾಗಕ್ಕೆ ಒಂದೇ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಬದಲು, ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಲೋಡ್ ಪ್ರಕರಣಗಳು, ತಾಪಮಾನದ ಇಳಿಜಾರುಗಳು ಮತ್ತು ಒಂದು ಘಟಕವು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಸೇವೆಯಲ್ಲಿ ನೋಡುವ ವೈಫಲ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಸ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.

ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಚೌಕಟ್ಟು - ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ vs. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್, CNT ಗಳು vs. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ - ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ದಿಕ್ಕನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. "ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಿಂತ ಬಲವಾದದ್ದು ಯಾವುದು" ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಉತ್ತರವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ: ಹಲವಾರು ಬಲವರ್ಧನೆ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಯೋಜನೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಅದು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಸಾರಾಂಶ

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅತ್ಯಂತ ಬಲಿಷ್ಠವಾದ ವಸ್ತುವಲ್ಲ. ಇದು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಲಿಷ್ಠ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ - ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೆಟ್ರಿಕ್‌ಗಿಂತ ಅದನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕಷ್ಟವಾದ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯಾಗಿದೆ.