કાર્બન ફાઇબર એ અકાર્બનિક પોલિમર ફાઇબર અકાર્બનિક નવી સામગ્રી છે જેમાં 95% થી વધુ કાર્બનનું પ્રમાણ હોય છે, ઓછી ઘનતા, ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, ઉચ્ચ રાસાયણિક સ્થિરતા, થાક વિરોધી, વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક વાઇપ અને અન્ય ઉત્તમ મૂળભૂત ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો હોય છે, અને તેમાં ઉચ્ચ કંપન એટેન્યુએશન, સારી વાહક થર્મલ વાહકતા, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શિલ્ડિંગ કામગીરી અને ઓછી થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓ હોય છે. આ ઉત્તમ ગુણધર્મો કાર્બન ફાઇબરને એરોસ્પેસ, રેલ પરિવહન, વાહન ઉત્પાદન, શસ્ત્રો અને સાધનો, બાંધકામ મશીનરી, માળખાકીય બાંધકામ, મરીન એન્જિનિયરિંગ, પેટ્રોલિયમ એન્જિનિયરિંગ, પવન ઊર્જા, રમતગમતના માલ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
કાર્બન ફાઇબર સામગ્રીની રાષ્ટ્રીય વ્યૂહાત્મક જરૂરિયાતોના આધારે, ચીને તેને ઉભરતા ઉદ્યોગોની મુખ્ય તકનીકોમાંની એક તરીકે સૂચિબદ્ધ કરી છે જે સમર્થન પર કેન્દ્રિત છે. રાષ્ટ્રીય "બાર-પાંચ" વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી આયોજનમાં, ઉચ્ચ પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબરની તૈયારી અને એપ્લિકેશન તકનીક એ રાજ્ય દ્વારા સમર્થિત વ્યૂહાત્મક ઉભરતા ઉદ્યોગોની મુખ્ય તકનીકોમાંની એક છે. મે 2015 માં, રાજ્ય પરિષદે સત્તાવાર રીતે "મેડ ઇન ચાઇના 2025" રજૂ કર્યું, જે જોરશોરથી પ્રમોશન અને વિકાસના મુખ્ય ક્ષેત્રોમાંના એક તરીકે નવી સામગ્રી છે, જેમાં ઉચ્ચ-પ્રદર્શન માળખાકીય સામગ્રી, અદ્યતન સંયોજનો શામેલ છે. નવી સામગ્રીના ક્ષેત્રમાં વિકાસનું કેન્દ્ર છે. ઓક્ટોબર 2015 માં, ઉદ્યોગ અને માહિતી ઉદ્યોગ મંત્રાલયે સત્તાવાર રીતે "ચાઇના મેન્યુફેક્ચરિંગ 2025 કી એરિયાઝ ટેકનોલોજી રોડમેપ", "ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ફાઇબર અને તેના સંયોજનો" ને મુખ્ય વ્યૂહાત્મક સામગ્રી તરીકે પ્રકાશિત કર્યો, 2020 નો ધ્યેય "મોટા વિમાન અને અન્ય મહત્વપૂર્ણ સાધનોની તકનીકી આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે ઘરેલું કાર્બન ફાઇબર સંયોજનો" છે. નવેમ્બર 2016 માં, રાજ્ય પરિષદે "તેર-પાંચ" રાષ્ટ્રીય વ્યૂહાત્મક ઉભરતા ઉદ્યોગ વિકાસ યોજના જારી કરી, જેમાં સ્પષ્ટપણે નિર્દેશ કરવામાં આવ્યો હતો કે નવા સામગ્રી ઉદ્યોગને અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ સહકાર સપોર્ટને મજબૂત બનાવવો, કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં સહયોગી એપ્લિકેશન પાયલોટ પ્રદર્શન હાથ ધરવા, સહયોગી એપ્લિકેશન પ્લેટફોર્મ બનાવવું. જાન્યુઆરી 2017 માં, ઉદ્યોગ અને વિકાસ મંત્રાલય, NDRC, વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી અને નાણા મંત્રાલયે સંયુક્ત રીતે "નવા સામગ્રી ઉદ્યોગોના વિકાસ માટે માર્ગદર્શિકા" તૈયાર કરી, અને પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે 2020 સુધીમાં, "કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ખાસ સ્ટીલ, અદ્યતન પ્રકાશ એલોય સામગ્રી અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં 70 થી વધુ મુખ્ય નવી સામગ્રી ઔદ્યોગિકીકરણ અને એપ્લિકેશન પ્રાપ્ત કરવા માટે, ચીનના નવા સામગ્રી ઉદ્યોગના વિકાસ સ્તર સાથે મેળ ખાતી પ્રક્રિયા સાધનો સપોર્ટ સિસ્ટમ બનાવો."
કાર્બન ફાઇબર અને તેના સંયોજનો રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ અને લોકોના આજીવિકામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, તેથી ઘણા નિષ્ણાતો તેમના વિકાસ અને સંશોધન વલણોના વિશ્લેષણ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. ડૉ. ઝોઉ હોંગે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીના વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા આપવામાં આવેલા વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી યોગદાનની સમીક્ષા કરી, અને 16 મુખ્ય એપ્લિકેશનો અને કાર્બન ફાઇબરના તાજેતરના તકનીકી વિકાસ પર સ્કેન અને અહેવાલ આપ્યો, અને પોલીએક્રીલોનિટ્રાઇલ કાર્બન ફાઇબરના ઉત્પાદન તકનીક, ગુણધર્મો અને ઉપયોગ અને તેના વર્તમાન તકનીકી વિકાસની સમીક્ષા ડૉ. વેઇ ઝિન વગેરે દ્વારા કરવામાં આવી. તે ચીનમાં કાર્બન ફાઇબરના વિકાસમાં અસ્તિત્વમાં રહેલી સમસ્યાઓ માટે કેટલાક રચનાત્મક સૂચનો પણ રજૂ કરે છે. વધુમાં, ઘણા લોકોએ કાર્બન ફાઇબર અને તેના સંયોજનોના ક્ષેત્રમાં કાગળો અને પેટન્ટના મેટ્રોલોજી વિશ્લેષણ પર સંશોધન કર્યું છે. ઉદાહરણ તરીકે, મા ઝિયાંગલિન અને અન્ય લોકો 1998-2017 કાર્બન ફાઇબર પેટન્ટ વિતરણ અને વિશ્લેષણ ક્ષેત્રના ઉપયોગથી મેટ્રોલોજીના દૃષ્ટિકોણથી; યાંગ સીસી અને અન્ય લોકો વૈશ્વિક કાર્બન ફાઇબર ફેબ્રિક પેટન્ટ શોધ અને ડેટા આંકડા માટે ઇનોગ્રાફી પ્લેટફોર્મ પર આધારિત છે, જેમાં પેટન્ટ, પેટન્ટધારકો, પેટન્ટ ટેકનોલોજી હોટસ્પોટ અને ટેકનોલોજીના મુખ્ય પેટન્ટના વાર્ષિક વિકાસ વલણનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે.
કાર્બન ફાઇબર સંશોધન અને વિકાસ માર્ગના દૃષ્ટિકોણથી, ચીનનું સંશોધન લગભગ વિશ્વ સાથે સુમેળમાં છે, પરંતુ વિકાસ ધીમો છે, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદન સ્કેલ અને વિદેશી દેશોની તુલનામાં ગુણવત્તામાં અંતર છે, સંશોધન પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવાની, વ્યૂહાત્મક લેઆઉટને આગળ વધારવાની, ભવિષ્યના ઉદ્યોગ વિકાસની તકનો લાભ લેવાની તાત્કાલિક જરૂર છે. તેથી, આ પેપર સૌપ્રથમ કાર્બન ફાઇબર સંશોધન ક્ષેત્રે દેશોના પ્રોજેક્ટ લેઆઉટની તપાસ કરે છે, જેથી વિવિધ દેશોમાં સંશોધન અને વિકાસ માર્ગોનું આયોજન સમજી શકાય, અને બીજું, કારણ કે કાર્બન ફાઇબરનું મૂળભૂત સંશોધન અને એપ્લિકેશન સંશોધન કાર્બન ફાઇબરના તકનીકી સંશોધન અને વિકાસ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, તેથી, અમે કાર્બન ફાઇબરના ક્ષેત્રમાં સંશોધન અને વિકાસની વ્યાપક સમજ મેળવવા માટે અને આ ક્ષેત્રમાં તાજેતરના સંશોધન વિકાસને પીપ ઇન્ટરનેશનલ ફ્રન્ટિયર સંશોધન અને વિકાસ સુધી સ્કેન કરવા માટે શૈક્ષણિક સંશોધન પરિણામો-SCI પેપર્સ અને લાગુ સંશોધન પરિણામો-પેટન્ટ્સમાંથી મેટ્રોલોજી વિશ્લેષણ કરીએ છીએ. અંતે, ઉપરોક્ત સંશોધન પરિણામોના આધારે, ચીનમાં કાર્બન ફાઇબરના ક્ષેત્રમાં સંશોધન અને વિકાસ માર્ગ માટે કેટલાક સૂચનો આગળ મૂકવામાં આવ્યા છે.
2. સીઆર્બોન ફાઇબરસંશોધન પ્રોજેક્ટ લેઆઉટમુખ્ય દેશો/પ્રદેશો
કાર્બન ફાઇબરના મુખ્ય ઉત્પાદક દેશોમાં જાપાન, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, દક્ષિણ કોરિયા, કેટલાક યુરોપિયન દેશો અને તાઇવાન, ચીનનો સમાવેશ થાય છે. કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીના વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં અદ્યતન ટેકનોલોજી ધરાવતા દેશોએ આ સામગ્રીનું મહત્વ સમજ્યું છે, વ્યૂહાત્મક લેઆઉટ હાથ ધર્યું છે, કાર્બન ફાઇબર સામગ્રીના વિકાસને જોરશોરથી પ્રોત્સાહન આપ્યું છે.
૨.૧ જાપાન
કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજી માટે જાપાન સૌથી વિકસિત દેશ છે. જાપાનમાં ટોરે, બોંગ અને મિત્સુબિશી લિયાંગમાં 3 કંપનીઓ કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદનમાં વૈશ્વિક સ્તરે 70% ~ 80% બજાર હિસ્સો ધરાવે છે. તેમ છતાં, જાપાન આ ક્ષેત્રમાં તેની શક્તિ જાળવવાને ખૂબ મહત્વ આપે છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પાન-આધારિત કાર્બન ફાઇબર અને ઊર્જા અને પર્યાવરણ-મૈત્રીપૂર્ણ તકનીકોના વિકાસને, મજબૂત માનવ અને નાણાકીય સહાય સાથે, અને મૂળભૂત ઊર્જા યોજના, આર્થિક વિકાસ માટે વ્યૂહાત્મક રૂપરેખા અને ક્યોટો પ્રોટોકોલ સહિત અનેક મૂળભૂત નીતિઓમાં, આને એક વ્યૂહાત્મક પ્રોજેક્ટ બનાવ્યો છે જે આગળ વધવો જોઈએ. મૂળભૂત રાષ્ટ્રીય ઊર્જા અને પર્યાવરણીય નીતિના આધારે, જાપાનના અર્થતંત્ર, ઉદ્યોગ અને મિલકત મંત્રાલયે "ઊર્જા બચત ટેકનોલોજી સંશોધન અને વિકાસ કાર્યક્રમ" આગળ મૂક્યો છે. ઉપરોક્ત નીતિ દ્વારા સમર્થિત, જાપાની કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગ સંસાધનોના તમામ પાસાઓને વધુ અસરકારક રીતે કેન્દ્રિત કરવામાં અને કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગમાં સામાન્ય સમસ્યાઓના ઉકેલને પ્રોત્સાહન આપવામાં સક્ષમ બન્યો છે.
"નવીનતમ માળખાકીય સામગ્રી જેવી ટેકનોલોજી વિકાસ" (૨૦૧૩-૨૦૨૨) એ જાપાનમાં "ભવિષ્ય વિકાસ સંશોધન પ્રોજેક્ટ" હેઠળ અમલમાં મુકાયેલ એક પ્રોજેક્ટ છે જેનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય પરિવહનના માધ્યમોના હલકા વજન (કારના વજનના અડધા) ઘટાડવાનો છે. અને અંતે તેનો વ્યવહારુ ઉપયોગ સાકાર કરવો. ૨૦૧૪ માં સંશોધન અને વિકાસ પ્રોજેક્ટ સંભાળ્યા પછી, ઔદ્યોગિક ટેકનોલોજી વિકાસ એજન્સી (NEDO) એ ઘણા પેટા પ્રોજેક્ટ્સ વિકસાવ્યા જેમાં કાર્બન ફાઇબર સંશોધન પ્રોજેક્ટ "નવીનતમ કાર્બન ફાઇબર મૂળભૂત સંશોધન અને વિકાસ" ના એકંદર ઉદ્દેશ્યો હતા: નવા કાર્બન ફાઇબર પુરોગામી સંયોજનો વિકસાવવા; કાર્બોનાઇઝેશન માળખાઓની રચના પદ્ધતિને સ્પષ્ટ કરવા; અને કાર્બન ફાઇબર મૂલ્યાંકન પદ્ધતિઓ વિકસાવવા અને પ્રમાણિત કરવા. ટોક્યો યુનિવર્સિટીના નેતૃત્વ હેઠળ અને ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ઇન્ડસ્ટ્રિયલ ટેકનોલોજી (NEDO), ટોરે, તેજીન, ડોંગયુઆન અને મિત્સુબિશી લિયાંગના સંયુક્ત સંડોવણીવાળા આ પ્રોજેક્ટે જાન્યુઆરી 2016 માં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરી છે અને 1959 માં જાપાનમાં "કોન્ડો મોડ" ની શોધ પછી પાન-આધારિત કાર્બન ફાઇબરના ક્ષેત્રમાં બીજી એક મોટી સફળતા છે.
૨.૨ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ
યુએસ ડિફેન્સ પ્રી-રિસર્ચ એજન્સી (DARPA) એ 2006 માં એડવાન્સ્ડ સ્ટ્રક્ચરલ ફાઇબર પ્રોજેક્ટ શરૂ કર્યો હતો જેનો ઉદ્દેશ્ય કાર્બન ફાઇબર પર આધારિત આગામી પેઢીના માળખાકીય ફાઇબર વિકસાવવા માટે દેશના પ્રબળ વૈજ્ઞાનિક સંશોધન દળને એકસાથે લાવવાનો હતો. આ પ્રોજેક્ટ દ્વારા સમર્થિત, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં જ્યોર્જિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજીની સંશોધન ટીમે 2015 માં કાચા વાયર તૈયારી ટેકનોલોજીને તોડી નાખી, તેના સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસમાં 30% વધારો કર્યો, જેનાથી યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ કાર્બન ફાઇબરની ત્રીજી પેઢીની વિકાસ ક્ષમતા સાથે ચિહ્નિત થયું.
2014 માં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી (DOE) એ કૃષિ અવશેષોના ઉપયોગને પ્રોત્સાહન આપવા માટે "બિન-ખાદ્ય બાયોમાસ શર્કરાને એક્રેલોનિટ્રાઇલમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે બહુ-પગલાં ઉત્પ્રેરક પ્રક્રિયાઓ" અને "બાયોમાસ ઉત્પાદનમાંથી મેળવેલા એક્રેલોનિટ્રાઇલનું સંશોધન અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન" પરના બે પ્રોજેક્ટ્સ માટે 11.3 મિલિયન ડોલરની સબસિડીની જાહેરાત કરી, જેમાં નવીનીકરણીય બિન-ખાદ્ય-આધારિત કાચા માલ, જેમ કે વુડી બાયોમાસના ઉત્પાદન માટે ખર્ચ-સ્પર્ધાત્મક નવીનીકરણીય ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબર સામગ્રી પર સંશોધન અને 2020 સુધીમાં બાયોમાસ નવીનીકરણીય કાર્બન ફાઇબરના ઉત્પાદન ખર્ચને $5/lb કરતા ઓછો કરવાની યોજના છે.
માર્ચ 2017 માં, યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીએ ફરીથી વેસ્ટર્ન અમેરિકન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (WRI) ના નેતૃત્વ હેઠળના "ઓછી કિંમતના કાર્બન ફાઇબર ઘટક સંશોધન અને વિકાસ પ્રોજેક્ટ" માટે 3.74 મિલિયન ડોલરના ભંડોળની જાહેરાત કરી, જે કોલસા અને બાયોમાસ જેવા સંસાધનોના આધારે ઓછા ખર્ચે કાર્બન ફાઇબર ઘટકોના વિકાસ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
જુલાઈ 2017 માં, યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીએ અદ્યતન ઉર્જા-કાર્યક્ષમ વાહનોના સંશોધન અને વિકાસને ટેકો આપવા માટે 19.4 મિલિયન ડોલરના ભંડોળની જાહેરાત કરી, જેમાંથી 6.7 મિલિયનનો ઉપયોગ કોમ્પ્યુટેશનલ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને ઓછી કિંમતના કાર્બન ફાઇબરની તૈયારી માટે ભંડોળ પૂરું પાડવા માટે થાય છે, જેમાં નવા કાર્બન ફાઇબર પુરોગામીઓના ઉત્સાહનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે સંકલિત કમ્પ્યુટર ટેકનોલોજી માટે બહુ-સ્કેલ મૂલ્યાંકન પદ્ધતિઓનો વિકાસ, એડવાન્સ્ડ મોલેક્યુલર ડાયનેમિક્સ આસિસ્ટેડ ડેન્સિટી ફંક્શનલ થિયરી, મશીન લર્નિંગ અને અન્ય સાધનોનો ઉપયોગ ઓછી કિંમતના કાર્બન ફાઇબર કાચા માલની પસંદગી કાર્યક્ષમતા સુધારવા માટે અત્યાધુનિક કમ્પ્યુટર સાધનો વિકસાવવા માટે થાય છે.
૨.૩ યુરોપ
20મી સદીના સિત્તેર કે એંસીના દાયકામાં જાપાન અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં યુરોપિયન કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગનો વિકાસ થયો હતો, પરંતુ ટેકનોલોજી અને મૂડીના કારણે, ઘણી સિંગલ-કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદક કંપનીઓ 2000 વર્ષ પછી કાર્બન ફાઇબરની માંગના ઉચ્ચ વિકાસ સમયગાળાને અનુસરી ન હતી અને અદૃશ્ય થઈ ગઈ હતી. જર્મન કંપની SGL યુરોપની એકમાત્ર કંપની છે જેની પાસે વિશ્વના કાર્બન ફાઇબર બજારમાં મોટો હિસ્સો છે.
નવેમ્બર 2011 માં, યુરોપિયન યુનિયને યુકાર્બન પ્રોજેક્ટ શરૂ કર્યો, જેનો ઉદ્દેશ્ય કાર્બન ફાઇબર અને એરોસ્પેસ માટે પ્રી-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ મટિરિયલ્સમાં યુરોપિયન ઉત્પાદન ક્ષમતાઓને અપગ્રેડ કરવાનો છે. આ પ્રોજેક્ટ 4 વર્ષ ચાલ્યો, જેમાં કુલ 3.2 મિલિયન યુરોનું રોકાણ થયું, અને મે 2017 માં ઉપગ્રહો જેવા અવકાશ એપ્લિકેશનો માટે યુરોપની પ્રથમ ખાસ કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદન લાઇન સફળતાપૂર્વક સ્થાપિત કરી, આમ યુરોપને ઉત્પાદન પરની તેની આયાત નિર્ભરતામાંથી દૂર થવા અને સામગ્રીના પુરવઠાની સલામતી સુનિશ્ચિત કરવા સક્ષમ બનાવ્યું.
EU સાતમું માળખું 6.08 મિલિયન યુરોમાં "નવી પુરોગામી સિસ્ટમની તૈયારીમાં કાર્યાત્મક કાર્બન ફાઇબર" (FIBRALSPEC) પ્રોજેક્ટ (2014-2017) ને ટેકો આપવાની યોજના ધરાવે છે જેમાં ખર્ચ-અસરકારક અને વ્યવસ્થાપિત કામગીરીનો સમાવેશ થાય છે. ગ્રીસની એથેન્સની નેશનલ ટેકનિકલ યુનિવર્સિટી દ્વારા સંચાલિત 4-વર્ષનો પ્રોજેક્ટ, ઇટાલી, યુનાઇટેડ કિંગડમ અને યુક્રેન જેવી બહુરાષ્ટ્રીય કંપનીઓની ભાગીદારી સાથે, સતત પાન-આધારિત કાર્બન ફાઇબરના પ્રાયોગિક ઉત્પાદનને પ્રાપ્ત કરવા માટે પોલિએક્રીલોનિટ્રાઇલ-આધારિત કાર્બન ફાઇબરની સતત તૈયારીની પ્રક્રિયામાં નવીનતા અને સુધારો કરવા પર કેન્દ્રિત છે. આ પ્રોજેક્ટે નવીનીકરણીય કાર્બનિક પોલિમર સંસાધનો (જેમ કે સુપરકેપેસિટર, ઝડપી કટોકટી આશ્રયસ્થાનો, તેમજ પ્રોટોટાઇપ મિકેનિકલ ઇલેક્ટ્રિક રોટરી કોટિંગ મશીનો અને નેનોફાઇબરના ઉત્પાદન લાઇન વિકાસ, વગેરે) માંથી કાર્બન ફાઇબર અને ઉન્નત સંયુક્ત તકનીકનો વિકાસ અને ઉપયોગ સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ કર્યો છે.
ઓટોમોટિવ, પવન ઉર્જા અને જહાજ નિર્માણ જેવા ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોની વધતી જતી સંખ્યાને હળવા, ઉચ્ચ-પ્રદર્શનવાળા કમ્પોઝિટની જરૂર પડે છે, જે કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગ માટે એક વિશાળ સંભવિત બજાર છે. EU કાર્બોપ્રેક પ્રોજેક્ટ (2014-2017) શરૂ કરવા માટે 5.968 મિલિયન યુરોનું રોકાણ કરે છે, જેનો વ્યૂહાત્મક ધ્યેય યુરોપમાં વ્યાપકપણે હાજર નવીનીકરણીય સામગ્રીમાંથી ઓછા ખર્ચે પુરોગામી વિકસાવવાનો અને કાર્બન નેનોટ્યુબ દ્વારા ઉચ્ચ-પ્રદર્શનવાળા કાર્બન ફાઇબરના ઉત્પાદનને વધારવાનો છે.
યુરોપિયન યુનિયનના ક્લિન્સ્કી II સંશોધન કાર્યક્રમ દ્વારા જર્મનીમાં ફ્રેનહોફર ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર પ્રોડક્શન એન્ડ સિસ્ટમ્સ રિલાયબિલિટી (LBF) ના નેતૃત્વ હેઠળ "કમ્પોઝિટ ટાયર R & d" પ્રોજેક્ટ (2017) ને ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવ્યું હતું, જે એરબસ A320 માટે કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ એરક્રાફ્ટ માટે ફ્રન્ટ વ્હીલ ઘટકો વિકસાવવાની યોજના ધરાવે છે, જેનો ધ્યેય પરંપરાગત ધાતુ સામગ્રીની તુલનામાં વજન 40% ઘટાડવાનો છે. આ પ્રોજેક્ટને આશરે EUR 200,000 દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવ્યું છે.
૨.૪ કોરિયા
દક્ષિણ કોરિયાના કાર્બન ફાઇબર સંશોધન અને વિકાસ અને ઔદ્યોગિકીકરણ મોડું શરૂ થયું, સંશોધન અને વિકાસ 2006 માં શરૂ થયું, 2013 માં ઔપચારિક રીતે વ્યવહારુ તબક્કામાં પ્રવેશવાનું શરૂ થયું, કોરિયન કાર્બન ફાઇબરને ઉલટાવીને, જે પરિસ્થિતિની આયાત પર આધારિત હતું. દક્ષિણ કોરિયાના સ્થાનિક ઝિયાઓક્સિંગ જૂથ અને તાઇગુઆંગ બિઝનેસ માટે કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગ લેઆઉટના ક્ષેત્રમાં સક્રિય રીતે રોકાયેલા ઉદ્યોગ અગ્રણીના પ્રતિનિધિ તરીકે, વેગ વિકાસ મજબૂત છે. વધુમાં, કોરિયામાં ટોરે જાપાન દ્વારા સ્થાપિત કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદન આધારે પણ કોરિયામાં કાર્બન ફાઇબર બજારમાં ફાળો આપ્યો છે.
કોરિયન સરકારે કાર્બન ફાઇબરના નવીન ઉદ્યોગો માટે ઝિયાઓક્સિંગ ગ્રુપ A ને ભેગી કરવાનું સ્થળ બનાવવાનું પસંદ કર્યું છે. આનો ઉદ્દેશ્ય કાર્બન ફાઇબર મટિરિયલ ઉદ્યોગ ક્લસ્ટર બનાવવાનો, સમગ્ર ઉત્તર પ્રદેશમાં સર્જનાત્મક આર્થિક ઇકોસિસ્ટમના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવાનો છે, અંતિમ ધ્યેય કાર્બન ફાઇબર મટિરિયલ → ભાગો → ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટ વન-સ્ટોપ ઉત્પાદન શૃંખલા બનાવવાનો છે, કાર્બન ફાઇબર ઇન્ક્યુબેશન ક્લસ્ટરની સ્થાપના યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સિલિકોન વેલી સાથે મેચ કરી શકાય છે, નવા બજારો શોધી શકાય છે, નવું ઉમેરાયેલ મૂલ્ય બનાવી શકાય છે, 2020 સુધીમાં કાર્બન ફાઇબર-સંબંધિત ઉત્પાદનો (લગભગ 55.2 બિલિયન યુઆન સમકક્ષ) ની નિકાસમાં $10 બિલિયનનું લક્ષ્ય પ્રાપ્ત કરવું.
૩. વૈશ્વિક કાર્બન ફાઇબર સંશોધન અને સંશોધન આઉટપુટનું વિશ્લેષણ
આ પેટાવિભાગ 2010 થી કાર્બન ફાઇબર સંશોધન અને DII પેટન્ટ પરિણામો સંબંધિત SCI પેપર્સની ગણતરી કરે છે, જેથી વૈશ્વિક કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીના શૈક્ષણિક સંશોધન અને ઔદ્યોગિક સંશોધન અને વિકાસનું વિશ્લેષણ કરી શકાય અને આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે કાર્બન ફાઇબર સંશોધન અને વિકાસની પ્રગતિને સંપૂર્ણ રીતે સમજી શકાય.
ક્લેરિવેટ એનાલિટિક્સ દ્વારા પ્રકાશિત સાયન્સ ડેટાબેઝના વેબમાં સાય ડેટાબેઝ અને ડેવેન્ટ ડેટાબેઝમાંથી મેળવેલ ડેટા; પુનઃપ્રાપ્તિ સમય શ્રેણી: 2010-2017; પુનઃપ્રાપ્તિની તારીખ: 1 ફેબ્રુઆરી, 2018.
SCI પેપર પુનઃપ્રાપ્તિ વ્યૂહરચના: Ts=((કાર્બનફાઇબર* અથવા કાર્બનફાઇબર* અથવા ("કાર્બન ફાઇબર*" નહીં "કાર્બન ફાઇબરગ્લાસ") અથવા "કાર્બન ફાઇબર*" અથવા "કાર્બનફિલામેન્ટ*" અથવા ((પોલીએક્રિલોનિટ્રાઇલ અથવા પિચ) અને "પૂર્વગામી*" અનેફાઇબર*) અથવા ("ગ્રેફાઇટ ફાઇબર*")) નહીં ("વાંસ કાર્બન")).
ડીવેન્ટ પેટન્ટ શોધ વ્યૂહરચના: Ti=((કાર્બનફાઇબર* અથવા કાર્બનફાઇબર* અથવા ("કાર્બન ફાઇબર*" નહીં"કાર્બન ફાઇબરગ્લાસ") અથવા "કાર્બન ફાઇબર*" અથવા "કાર્બનફિલામેન્ટ*" અથવા ((પોલીએક્રિલોનિટ્રાઇલ અથવા પિચ) અને "પૂર્વગામી*" અનેફાઇબર*) અથવા ("ગ્રેફાઇટ ફાઇબર*")) નહીં ("વાંસ કાર્બન")) અથવાTS=((કાર્બનફાઇબર* અથવા કાર્બનફાઇબર* અથવા ("કાર્બન ફાઇબર*" નહીં"કાર્બન ફાઇબરગ્લાસ") અથવા "કાર્બન ફાઇબર*" અથવા "કાર્બનફિલામેન્ટ*" અથવા ((પોલીએક્રિલોનિટ્રાઇલ અથવા પિચ) અને "પૂર્વગામી*" અનેફાઇબર*) અથવા ("ગ્રેફાઇટ ફાઇબર*")) નહીં ("વાંસ કાર્બન")) અનેIP=(D01F-009/12 અથવા D01F-009/127 અથવા D01F-009/133 અથવા D01F-009/14 અથવા D01F-009/145 અથવા D01F-009/15 અથવા D01F-009/155 અથવા D01F-009/16 અથવા D01F-009/17 અથવા D01F-009/18 અથવા D01F-009/20 અથવા D01F-009/21 અથવા D01F-009/22 અથવા D01F-009/24 અથવા D01F-009/26 અથવા D01F-09/28 અથવા D01F-009/30 અથવા D01F-009/32 અથવા C08K-007/02 અથવા C08J-005/04 અથવા C04B-035/83 અથવા D06M-014/36 અથવા D06M-101/40 અથવા D21H-013/50 અથવા H01H-001/027 (orH01R-039/24).
૩.૧ વલણ
2010 થી, વિશ્વભરમાં 16,553 સંબંધિત પેપર્સ પ્રકાશિત થયા છે, અને 26390 શોધ પેટન્ટ લાગુ કરવામાં આવ્યા છે, જે બધા વર્ષ-દર-વર્ષે સ્થિર ઉપર તરફનો ટ્રેન્ડ દર્શાવે છે (આકૃતિ 1).
૩.૨ દેશ અથવા પ્રદેશ વિતરણ
વૈશ્વિક કાર્બન ફાઇબર રિસર્ચ પેપરનું સૌથી વધુ ઉત્પાદન કરતી ટોચની 10 સંસ્થાઓ ચીનની છે, જેમાંથી ટોચની 5 સંસ્થાઓ છે: ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસ, હાર્બિન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી, નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટી ઓફ ટેકનોલોજી, ડોંગુઆ યુનિવર્સિટી, બેઇજિંગ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ એરોનોટિક્સ એન્ડ એસ્ટ્રોનોટિક્સ. વિદેશી સંસ્થાઓમાં, ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી, ટોક્યો યુનિવર્સિટી, બ્રિસ્ટોલ યુનિવર્સિટી, મોનાશ યુનિવર્સિટી, માન્ચેસ્ટર યુનિવર્સિટી અને જ્યોર્જિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજીનો ક્રમ 10~20 (આકૃતિ 3) ની વચ્ચે છે.
ટોચની 30 સંસ્થાઓમાં પેટન્ટ અરજીઓની સંખ્યા, જાપાન પાસે 5 છે, અને તેમાંથી 3 ટોચના પાંચમાં છે, ટોરે કંપની પ્રથમ ક્રમે છે, ત્યારબાદ મિત્સુબિશી લિયાંગ (બીજા ક્રમે), તેજીન (ચોથા ક્રમે), ઇસ્ટ સ્ટેટ (10મા ક્રમે), જાપાન ટોયો ટેક્સટાઇલ કંપની (24મા ક્રમે), ચીન પાસે 21 સંસ્થાઓ છે, સિનોપેક ગ્રુપ પાસે સૌથી વધુ પેટન્ટ છે, જે ત્રીજા ક્રમે છે, બીજા ક્રમે, હાર્બિન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી, હેનાન કે લેટર કેબલ કંપની, ડોંગુઆ યુનિવર્સિટી, ચીન શાંઘાઈ પેટ્રોકેમિકલ, બેઇજિંગ કેમિકલ ઇન્ડસ્ટ્રી, વગેરે, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સ શાંક્સી કોલ એપ્લિકેશન શોધ પેટન્ટ 66, 27મા ક્રમે, દક્ષિણ કોરિયન સંસ્થાઓ પાસે 2 છે, જેમાંથી Xiaoxing Co., Ltd. પ્રથમ ક્રમે છે, 8મા ક્રમે છે.
આઉટપુટ સંસ્થાઓ, મુખ્યત્વે યુનિવર્સિટીઓ અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સંસ્થાઓમાંથી પેપરનું આઉટપુટ, મુખ્યત્વે કંપની તરફથી પેટન્ટ આઉટપુટ, તે જોઈ શકાય છે કે કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદન એક હાઇ-ટેક ઉદ્યોગ છે, કાર્બન ફાઇબર આર એન્ડ ડી ઉદ્યોગ વિકાસના મુખ્ય ભાગ તરીકે, કંપની કાર્બન ફાઇબર આર એન્ડ ડી ટેકનોલોજીના રક્ષણને ખૂબ મહત્વ આપે છે, ખાસ કરીને જાપાનની 2 મુખ્ય કંપનીઓ, પેટન્ટની સંખ્યા ઘણી આગળ છે.
૩.૪ સંશોધન હોટસ્પોટ્સ
કાર્બન ફાઇબર સંશોધન પત્રો સૌથી વધુ સંશોધન વિષયોને આવરી લે છે: કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ (કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ, પોલિમર મેટ્રિક્સ કમ્પોઝિટ, વગેરે સહિત), યાંત્રિક ગુણધર્મો સંશોધન, મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ, કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ, ડિલેમિનેશન, મજબૂતીકરણ, થાક, માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સ્પિનિંગ, સપાટીની સારવાર, શોષણ અને તેથી વધુ. આ કીવર્ડ્સ સાથે કામ કરતા પેપર્સ કુલ પેપર્સની સંખ્યાના 38.8% હિસ્સો ધરાવે છે.
કાર્બન ફાઇબર શોધ પેટન્ટ કાર્બન ફાઇબર, ઉત્પાદન સાધનો અને સંયુક્ત સામગ્રીની તૈયારી સંબંધિત મોટાભાગના વિષયોને આવરી લે છે. તેમાંથી, જાપાન ટોરે, મિત્સુબિશી લિયાંગ, તેજીન અને અન્ય કંપનીઓ મહત્વપૂર્ણ તકનીકી લેઆઉટના ક્ષેત્રમાં "કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ પોલિમર સંયોજનો" માં, વધુમાં, ટોરે અને મિત્સુબિશી લિયાંગ "કાર્બન ફાઇબર અને ઉત્પાદન સાધનોનું પોલીએક્રીલોનિટ્રાઇલ ઉત્પાદન", "અસંતૃપ્ત નાઇટ્રાઇલ સાથે, જેમ કે પોલીએક્રીલોનિટ્રાઇલ, પોલીવિનાઇલિડેન સાયનાઇડ ઇથિલિન કાર્બન ફાઇબરનું ઉત્પાદન" અને અન્ય તકનીકોમાં પેટન્ટ લેઆઉટનો મોટો હિસ્સો ધરાવે છે, અને જાપાનીઝ તેજીન કંપની "કાર્બન ફાઇબર અને ઓક્સિજન સંયોજન સંયોજનો" માં પેટન્ટ લેઆઉટનો મોટો હિસ્સો ધરાવે છે.
ચાઇના સિનોપેક ગ્રુપ, બેઇજિંગ કેમિકલ યુનિવર્સિટી, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસ નિંગબો મટિરિયલ્સ "કાર્બન ફાઇબર અને ઉત્પાદન સાધનોના પોલિએક્રીલોનિટ્રાઇલ ઉત્પાદન" માં પેટન્ટ લેઆઉટનો મોટો હિસ્સો ધરાવે છે; વધુમાં, બેઇજિંગ યુનિવર્સિટી ઓફ કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસ શાંક્સી કોલ કેમિકલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ અને ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસ નિંગબો મટિરિયલ્સ કી લેઆઉટ "પોલિમર સંયોજન તૈયારીના ઘટકો તરીકે અકાર્બનિક તત્વ ફાઇબરનો ઉપયોગ" ટેકનોલોજીમાં હાર્બિન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી "કાર્બન ફાઇબર ટ્રીટમેન્ટ", "કાર્બન ફાઇબર અને ઓક્સિજન ધરાવતા સંયોજન સંયોજનો" અને અન્ય તકનીકોના લેઆઉટ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
વધુમાં, વૈશ્વિક પેટન્ટના વાર્ષિક આંકડાકીય વિતરણ આંકડાઓ પરથી જાણવા મળ્યું છે કે છેલ્લા ત્રણ વર્ષમાં ઘણા નવા હોટ સ્પોટ ઉભરી આવ્યા છે, જેમ કે: "મુખ્ય સાંકળમાં કાર્બોક્સિલેટ બોન્ડિંગ પ્રતિક્રિયાની રચનામાંથી મેળવેલા પોલિમાઇડ્સની રચનાઓ", "મુખ્ય સાંકળમાં 1 કાર્બોક્સિલિક એસિડ એસ્ટર બોન્ડની રચનામાંથી પોલિએસ્ટર રચનાઓ", "કૃત્રિમ સામગ્રી પર આધારિત સંયુક્ત સામગ્રી", "કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટના ઘટકો તરીકે ઓક્સિજન સંયોજનો ધરાવતું ચક્રીય કાર્બોક્સિલિક એસિડ", "કાપડ સામગ્રીના ઘનકરણ અથવા સારવારના ત્રિ-પરિમાણીય સ્વરૂપમાં", "પોલિમર સંયોજનોના ઉત્પાદન માટે ફક્ત કાર્બન-કાર્બન અસંતૃપ્ત બોન્ડ પ્રતિક્રિયા દ્વારા અસંતૃપ્ત ઈથર, એસીટલ, અર્ધ-એસીટલ, કીટોન અથવા એલ્ડીહાઇડ", "એડિએબેટિક સામગ્રી પાઇપ અથવા કેબલ", "ફોસ્ફેટ એસ્ટર સાથે કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટ ઘટકો તરીકે" અને તેથી વધુ.
તાજેતરના વર્ષોમાં, કાર્બન ફાઇબર ક્ષેત્રમાં સંશોધન અને વિકાસ ઉભરી આવ્યો છે, જેમાં મોટાભાગની સફળતાઓ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને જાપાનમાંથી આવી છે. નવીનતમ અદ્યતન તકનીકો માત્ર કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદન અને તૈયારી તકનીક પર જ નહીં, પરંતુ હળવા વજન, 3D પ્રિન્ટીંગ અને પાવર જનરેશન સામગ્રી જેવી ઓટોમોટિવ સામગ્રીની વિશાળ શ્રેણીમાં એપ્લિકેશનો પર પણ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. વધુમાં, કાર્બન ફાઇબર સામગ્રીનું રિસાયક્લિંગ અને રિસાયક્લિંગ, લાકડાના લિગ્નિન કાર્બન ફાઇબરની તૈયારી અને અન્ય સિદ્ધિઓમાં તેજસ્વી આંખનું પ્રદર્શન છે. પ્રતિનિધિ પરિણામો નીચે વર્ણવેલ છે:
૧) યુએસ જ્યોર્જિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી ત્રીજી પેઢીની કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીઓને તોડે છે
જુલાઈ 2015 માં, DARPA ભંડોળ સાથે, જ્યોર્જિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજીએ, તેની નવીન પાન-આધારિત કાર્બન ફાઇબર જેલ સ્પિનિંગ તકનીક સાથે, તેના મોડ્યુલસમાં નોંધપાત્ર વધારો કર્યો, હર્શી IM7 કાર્બન ફાઇબરને વટાવી દીધું, જે હવે લશ્કરી વિમાનોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે જાપાન પછી કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીની ત્રીજી પેઢીમાં નિપુણતા મેળવનાર વિશ્વનો બીજો દેશ છે.
કુમાર્ઝ દ્વારા બનાવેલા જેલ સ્પિનિંગ કાર્બન ફાઇબરની તાણ શક્તિ 5.5 થી 5.8Gpa સુધી પહોંચે છે, અને તાણ મોડ્યુલસ 354-375gpa ની વચ્ચે છે. "આ સતત ફાઇબર છે જે વ્યાપક કામગીરીની સૌથી વધુ શક્તિ અને મોડ્યુલસ સાથે નોંધાયું છે. ટૂંકા ફિલામેન્ટ બંડલમાં, 12.1Gpa સુધીની તાણ શક્તિ, તે જ સૌથી વધુ પોલિએક્રિલોનિટ્રાઇલ કાર્બન ફાઇબર છે."
૨) ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વેવ હીટિંગ ટેકનોલોજી
2014 માં, નેડોએ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વેવ હીટિંગ ટેકનોલોજી વિકસાવી. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વેવ કાર્બોનાઇઝેશન ટેકનોલોજીનો અર્થ વાતાવરણીય દબાણ પર ફાઇબરને કાર્બોનાઇઝ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વેવ હીટિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ થાય છે. પ્રાપ્ત કાર્બન ફાઇબરનું પ્રદર્શન મૂળભૂત રીતે ઉચ્ચ તાપમાન ગરમી દ્વારા ઉત્પાદિત કાર્બન ફાઇબર જેવું જ છે, સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ 240GPA થી વધુ સુધી પહોંચી શકે છે, અને વિરામ સમયે વિસ્તરણ 1.5% થી વધુ છે, જે વિશ્વની પ્રથમ સફળતા છે.
ફાઇબર જેવા પદાર્થને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ દ્વારા કાર્બનાઇઝ્ડ કરવામાં આવે છે, જેથી ઉચ્ચ તાપમાન ગરમી માટે ઉપયોગમાં લેવાતા કાર્બનાઇઝેશન ફર્નેસ સાધનોની જરૂર ન પડે. આ પ્રક્રિયા માત્ર કાર્બનાઇઝેશન માટે જરૂરી સમય ઘટાડે છે, પરંતુ ઉર્જા વપરાશ પણ ઘટાડે છે અને CO2 ઉત્સર્જન ઘટાડે છે.
૩) કાર્બનાઇઝેશન પ્રક્રિયાનું સૂક્ષ્મ નિયંત્રણ
માર્ચ 2014 માં, ટોરેએ t1100g કાર્બન ફાઇબરના સફળ વિકાસની જાહેરાત કરી. ટોરે કાર્બનાઇઝેશન પ્રક્રિયાને ફાઇન-કંટ્રોલ કરવા, નેનોસ્કેલ પર કાર્બન ફાઇબરના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને સુધારવા, ગ્રેફાઇટ માઇક્રોક્રિસ્ટલાઇન ઓરિએન્ટેશન, માઇક્રોક્રિસ્ટલાઇન કદ, કાર્બોનાઇઝેશન પછી ફાઇબરમાં ખામીઓ વગેરેને નિયંત્રિત કરવા માટે પરંપરાગત પેન સોલ્યુશન સ્પિનિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, જેથી તાકાત અને સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસમાં ઘણો સુધારો થઈ શકે. t1100g ની તાણ શક્તિ 6.6GPa છે, જે T800 કરતા 12% વધારે છે, અને સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ 324GPa છે અને 10% વધીને, જે ઔદ્યોગિકીકરણના તબક્કામાં પ્રવેશી રહી છે.
૪) સપાટી સારવાર ટેકનોલોજી
તેજીન ઈસ્ટ સ્ટેટે સફળતાપૂર્વક પ્લાઝ્મા સપાટી સારવાર ટેકનોલોજી વિકસાવી છે જે કાર્બન ફાઇબરના દેખાવને માત્ર થોડીક સેકન્ડમાં નિયંત્રિત કરી શકે છે. આ નવી ટેકનોલોજી સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને નોંધપાત્ર રીતે સરળ બનાવે છે અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ જલીય દ્રાવણ માટે હાલની સપાટી સારવાર ટેકનોલોજીની તુલનામાં 50% ઊર્જા વપરાશ ઘટાડે છે. વધુમાં, પ્લાઝ્મા સારવાર પછી, એવું જાણવા મળ્યું કે ફાઇબર અને રેઝિન મેટ્રિક્સનું સંલગ્નતા પણ સુધારેલ છે.
૫) ઉચ્ચ તાપમાનવાળા ગ્રેફાઇટ વાતાવરણમાં કાર્બન ફાઇબર તાણ શક્તિના રીટેન્શન દરનો અભ્યાસ
નિંગબો મટિરિયલ્સે સ્થાનિક ઉચ્ચ શક્તિ અને ઊંચા મોડ કાર્બન ફાઇબરના પ્રક્રિયા વિશ્લેષણ, માળખું સંશોધન અને પ્રદર્શન ઑપ્ટિમાઇઝેશન પર વિગતવાર અભ્યાસ સફળતાપૂર્વક હાથ ધર્યો, ખાસ કરીને ઉચ્ચ તાપમાન ગ્રેફાઇટ વાતાવરણમાં કાર્બન ફાઇબર ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થના રીટેન્શન રેટ પર સંશોધન કાર્ય, અને તાજેતરમાં ઉચ્ચ શક્તિ અને ઉચ્ચ મોડ્યુલસ કાર્બન ફાઇબરની સફળ તૈયારી, જેમાં ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થ 5.24GPa અને ટેન્સાઇલ મોડ્યુલસ વોલ્યુમ 593GPa છે, જાપાનના ટોરે m60j હાઇ-સ્ટ્રેન્થ હાઇ-મોલ્ડેડ કાર્બન ફાઇબર (ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થ 3.92GPa, ટેન્સાઇલ મોડ્યુલસ 588GPa) ની તુલનામાં ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થનો ફાયદો હજુ પણ છે.
૬) માઇક્રોવેવ ગ્રેફાઇટ
યોંગડા એડવાન્સ્ડ મટિરિયલ્સે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની વિશિષ્ટ પેટન્ટ અલ્ટ્રા-હાઇ ટેમ્પરેચર ગ્રેફાઇટ ટેકનોલોજી સફળતાપૂર્વક વિકસાવી છે, મધ્યમ અને ઉચ્ચ-ક્રમના કાર્બન ફાઇબરનું ઉત્પાદન, ઉચ્ચ-ક્રમના કાર્બન ફાઇબરના વિકાસમાં ત્રણ અવરોધોને સફળતાપૂર્વક પાર કર્યા છે, ગ્રેફાઇટ સાધનો ખર્ચાળ અને આંતરરાષ્ટ્રીય નિયંત્રણ હેઠળ છે, કાચા રેશમ રાસાયણિક ટેકનોલોજી મુશ્કેલીઓ છે, ઉત્પાદન ઉપજ ઓછી છે અને ઊંચી કિંમત છે. અત્યાર સુધી, યોંગડાએ 3 પ્રકારના કાર્બન ફાઇબર વિકસાવ્યા છે, જે બધાએ મૂળ પ્રમાણમાં નીચા ગ્રેડ કાર્બન ફાઇબરની મજબૂતાઈ અને મોડ્યુલસને નવી ઊંચાઈએ પહોંચાડ્યા છે.
૭) જર્મનીના ફ્રેનહોફર દ્વારા પાન-આધારિત કાર્બન ફાઇબર કાચા વાયરને પીગળવાની નવી પ્રક્રિયા
ફ્રેનહોફર ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ એપ્લાઇડ પોલિમર્સ (એપ્લાઇડ પોલિમર રિસર્ચ, IAP) એ તાજેતરમાં જાહેરાત કરી હતી કે તે 25 એપ્રિલ, 2018 ના રોજ બર્લિન એર શો ઇલામાં નવીનતમ કોમકાર્બન ટેકનોલોજીનું પ્રદર્શન કરશે. આ ટેકનોલોજી મોટા પાયે ઉત્પાદિત કાર્બન ફાઇબરના ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘણો ઘટાડો કરે છે.
આકૃતિ 4 કાચા વાયરનું પીગળવું.
એ વાત જાણીતી છે કે પરંપરાગત પ્રક્રિયાઓમાં, પાન-આધારિત કાર્બન ફાઇબરના ઉત્પાદન ખર્ચનો અડધો ભાગ કાચા વાયર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં વપરાય છે. કાચા વાયર ઓગળવાની અસમર્થતાને ધ્યાનમાં રાખીને, તેનું ઉત્પાદન ખર્ચાળ સોલ્યુશન સ્પિનિંગ પ્રક્રિયા (સોલ્યુશન સ્પિનિંગ) નો ઉપયોગ કરીને કરવું આવશ્યક છે. "આ માટે, અમે પાન-આધારિત કાચા રેશમના ઉત્પાદન માટે એક નવી પ્રક્રિયા વિકસાવી છે, જે કાચા વાયરના ઉત્પાદન ખર્ચમાં 60% ઘટાડો કરી શકે છે. આ એક આર્થિક અને શક્ય ગલન સ્પિનિંગ પ્રક્રિયા છે, જેમાં ખાસ વિકસિત ફ્યુઝ્ડ પાન-આધારિત કોપોલિમરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે." ફ્રેનહોફર IAP ઇન્સ્ટિટ્યૂટના જૈવિક પોલિમર મંત્રી ડૉ. જોહાન્સ ગેન્સ્ટરે સમજાવ્યું.
૮) પ્લાઝ્મા ઓક્સિડેશન ટેકનોલોજી
4M કાર્બન ફાઇબરે જાહેરાત કરી છે કે તે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા, ઓછી કિંમતના કાર્બન ફાઇબરના ઉત્પાદન અને વેચાણ માટે પ્લાઝ્મા ઓક્સિડેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ વ્યૂહાત્મક ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે, ફક્ત ટેકનોલોજીને લાઇસન્સ આપવા માટે નહીં. 4M દાવો કરે છે કે પ્લાઝ્મા ઓક્સિડેશન ટેકનોલોજી પરંપરાગત ઓક્સિડેશન ટેકનોલોજી કરતા 3 ગણી ઝડપી છે, જ્યારે ઊર્જાનો ઉપયોગ પરંપરાગત ટેકનોલોજી કરતા એક તૃતીયાંશ કરતા પણ ઓછો છે. અને ઘણા આંતરરાષ્ટ્રીય કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદકો દ્વારા આ નિવેદનોને માન્ય કરવામાં આવ્યા છે, જે ઓછા ખર્ચે કાર્બન ફાઇબરના ઉત્પાદનના આરંભકર્તા તરીકે ભાગ લેવા માટે વિશ્વના ઘણા મોટા કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદકો અને ઓટોમેકર્સ સાથે સલાહ લઈ રહ્યા છે.
૯) સેલ્યુલોઝ નેનો ફાઇબર
જાપાનની ક્યોટો યુનિવર્સિટી, ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન કંપની (ટોયોટાની સૌથી મોટી સપ્લાયર) અને ડાઇક્યોનિશિકાવા કોર્પ જેવા અનેક મુખ્ય ઘટકો સપ્લાયર્સ સાથે મળીને, પ્લાસ્ટિક સામગ્રીના વિકાસ પર કામ કરી રહી છે જે સેલ્યુલોઝ નેનોફાઇબરને જોડે છે. આ સામગ્રી લાકડાના પલ્પને થોડા માઇક્રોનમાં તોડીને બનાવવામાં આવે છે (દર હજાર મીમીમાં 1). નવી સામગ્રીનું વજન સ્ટીલના વજનના માત્ર પાંચમા ભાગનું છે, પરંતુ તેની મજબૂતાઈ સ્ટીલ કરતા પાંચ ગણી વધારે છે.
૧૦) પોલીઓલેફિન અને લિગ્નિન કાચા માલનું કાર્બન ફાઇબર ફ્રન્ટ બોડી
યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરી 2007 થી ઓછા ખર્ચે કાર્બન ફાઇબર સંશોધન પર કામ કરી રહી છે, અને તેઓએ પોલીઓલેફિન અને લિગ્નિન કાચા માલ માટે કાર્બન ફાઇબર ફ્રન્ટ બોડીઝ તેમજ અદ્યતન પ્લાઝ્મા પ્રી-ઓક્સિડેશન અને માઇક્રોવેવ કાર્બોનાઇઝેશન તકનીકો વિકસાવી છે.
૧૧) નવું પોલિમર (પૂર્વગામી પોલિમર) પ્રત્યાવર્તન સારવાર દૂર કરીને વિકસાવવામાં આવ્યું હતું
ટોક્યો યુનિવર્સિટીના નેતૃત્વ હેઠળની ઉત્પાદન પદ્ધતિમાં, પ્રત્યાવર્તન સારવાર દૂર કરવા માટે એક નવું પોલિમર (પૂર્વવર્તી પોલિમર) વિકસાવવામાં આવ્યું છે. મુખ્ય મુદ્દો એ છે કે પોલિમરને રેશમમાં ફેરવ્યા પછી, તે મૂળ પ્રત્યાવર્તન સારવાર હાથ ધરતું નથી, પરંતુ તેને દ્રાવકમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવાનું કારણ બને છે. પછી માઇક્રોવેવ હીટિંગ ડિવાઇસને કાર્બોનાઇઝેશન માટે 1000 ℃ થી વધુ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે. ગરમીનો સમય ફક્ત 2-3 મિનિટ લે છે. કાર્બોનાઇઝેશન સારવાર પછી, સપાટીની સારવાર કરવા માટે પ્લાઝ્માનો પણ ઉપયોગ થાય છે, જેથી કાર્બન ફાઇબર બનાવી શકાય. પ્લાઝ્મા સારવારમાં 2 મિનિટથી ઓછો સમય લાગે છે. આ રીતે, 30-60 મિનિટનો મૂળ સિન્ટરિંગ સમય લગભગ 5 મિનિટ સુધી ઘટાડી શકાય છે. નવી ઉત્પાદન પદ્ધતિમાં, કાર્બન ફાઇબર અને થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિન વચ્ચે CFRP બેઝ મટિરિયલ તરીકે બંધન સુધારવા માટે પ્લાઝ્મા સારવાર હાથ ધરવામાં આવે છે. નવી ઉત્પાદન પદ્ધતિ દ્વારા ઉત્પાદિત કાર્બન ફાઇબરનું ટેન્સાઇલ ઇલાસ્ટીક મોડ્યુલસ 240GPa છે, ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થ 3.5GPa છે અને લંબાઈ 1.5% સુધી પહોંચે છે. આ મૂલ્યો રમતગમતના સામાન વગેરે માટે વપરાતા ટોરે યુનિવર્સલ ગ્રેડ કાર્બન ફાઇબર T300 જેટલા જ છે.
૧૨) ફ્લુઇડાઇઝ્ડ બેડ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને કાર્બન ફાઇબર સામગ્રીનું રિસાયક્લિંગ અને ઉપયોગ
અભ્યાસના પ્રથમ લેખક મેંગરાન મેંગે જણાવ્યું હતું કે: "કાર્બન ફાઇબર પુનઃપ્રાપ્તિ કાચા કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદનની તુલનામાં પર્યાવરણ પરની અસર ઘટાડે છે, પરંતુ સંભવિત રિસાયક્લિંગ તકનીકો અને કાર્બન ફાઇબરના ઉપયોગને રિસાયક્લિંગ કરવાની આર્થિક શક્યતા વિશે મર્યાદિત જાગૃતિ છે." "રિસાયક્લિંગમાં બે તબક્કા લાગે છે: ફાઇબરને પહેલા કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત કરવા જોઈએ અને યાંત્રિક ગ્રાઇન્ડીંગ સામગ્રી દ્વારા અથવા પાયરોલિસિસ અથવા ફ્લુઇડાઇઝ્ડ બેડ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને થર્મલી વિઘટિત કરવા જોઈએ. આ પદ્ધતિઓ સંયુક્ત સામગ્રીના પ્લાસ્ટિક ભાગને દૂર કરે છે, કાર્બન ફાઇબર છોડી દે છે, જેને પછી ભીના કાગળ બનાવવાની તકનીકનો ઉપયોગ કરીને ગૂંચવાયેલા ફાઇબર મેટ્સમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, અથવા દિશાત્મક રેસામાં ફરીથી ગોઠવી શકાય છે.
સંશોધકોએ ગણતરી કરી હતી કે કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ કચરામાંથી પ્રવાહીકૃત પથારી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને કાર્બન ફાઇબર મેળવી શકાય છે, જેમાં માત્ર 5 ડોલર/કિલો અને પ્રાથમિક કાર્બન ફાઇબર બનાવવા માટે જરૂરી 10% કરતા ઓછી ઊર્જાની જરૂર પડે છે. પ્રવાહીકૃત પથારી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પાદિત રિસાયકલ કાર્બન ફાઇબર મોડ્યુલસમાં ભાગ્યે જ ઘટાડો કરે છે, અને તાણ શક્તિ પ્રાથમિક કાર્બન ફાઇબરની તુલનામાં 18% થી 50% સુધી ઘટી જાય છે, જે તેમને મજબૂતાઈ કરતાં વધુ કઠિનતાની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે. "રિસાયકલ કાર્બન ફાઇબર બિન-માળખાકીય એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય હોઈ શકે છે જેને હળવા વજનની જરૂર હોય છે, જેમ કે ઓટોમોટિવ, બાંધકામ, પવન અને રમતગમત ઉદ્યોગો," મેંગે કહ્યું.
૧૩) યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં કાર્બન ફાઇબર રિસાયક્લિંગની નવી ટેકનોલોજી વિકસાવવામાં આવી
જૂન 2016 માં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં જ્યોર્જિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજીના સંશોધકોએ ઇપોક્સી રેઝિનને ઓગાળવા માટે કાર્બન ફાઇબરને આલ્કોહોલ ધરાવતા દ્રાવકમાં પલાળી દીધું, અલગ કરેલા તંતુઓ અને ઇપોક્સી રેઝિનોનો ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે, કાર્બન ફાઇબર પુનઃપ્રાપ્તિની સફળ અનુભૂતિ.
જુલાઈ 2017 માં, વોશિંગ્ટન સ્ટેટ યુનિવર્સિટીએ કાર્બન ફાઇબર પુનઃપ્રાપ્તિ તકનીક પણ વિકસાવી, જેમાં નબળા એસિડનો ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો, પ્રમાણમાં ઓછા તાપમાને પ્રવાહી ઇથેનોલનો ઉપયોગ થર્મોસેટિંગ સામગ્રીને વિઘટિત કરવા માટે, વિઘટિત કાર્બન ફાઇબર અને રેઝિન અલગથી સાચવવામાં આવે છે, અને પ્રજનનમાં મૂકી શકાય છે.
૧૪) LLNL પ્રયોગશાળા, યુએસએમાં 3D પ્રિન્ટીંગ કાર્બન ફાઇબર શાહી ટેકનોલોજીનો વિકાસ
માર્ચ 2017 માં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં લોરેન્સ લાઇવમોર નેશનલ લેબોરેટરી (LLNL) એ પ્રથમ 3D પ્રિન્ટેડ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન, ઉડ્ડયન-ગ્રેડ કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ્સ વિકસાવી. તેઓએ જટિલ ત્રિ-પરિમાણીય માળખાં બનાવવા માટે ડાયરેક્ટ ઇંક ટ્રાન્સમિશન (DIW) ની 3D પ્રિન્ટિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો જેણે ઓટોમોટિવ, એરોસ્પેસ, સંરક્ષણ અને મોટરસાઇકલ સ્પર્ધાઓ અને સર્ફિંગમાં ઉપયોગ માટે પ્રક્રિયા ગતિમાં ઘણો સુધારો કર્યો.
૧૫) યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, કોરિયા અને ચીન વીજ ઉત્પાદન માટે કાર્બન ફાઇબરના વિકાસમાં સહયોગ કરે છે.
ઓગસ્ટ 2017 માં, ટેક્સાસ યુનિવર્સિટીના ડલ્લાસ કેમ્પસ, કોરિયામાં હાન્યાંગ યુનિવર્સિટી, ચીનમાં નાનકાઈ યુનિવર્સિટી અને અન્ય સંસ્થાઓએ વીજ ઉત્પાદન માટે કાર્બન ફાઇબર યાર્ન સામગ્રીના વિકાસમાં સહયોગ કર્યો. યાર્નને સૌપ્રથમ બ્રાઇન જેવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્રાવણમાં પલાળવામાં આવે છે, જેનાથી ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં રહેલા આયન કાર્બન નેનોટ્યુબની સપાટી સાથે જોડાઈ શકે છે, જે યાર્નને કડક અથવા ખેંચવામાં આવે ત્યારે વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. આ સામગ્રીનો ઉપયોગ વિશ્વસનીય ગતિ ઊર્જા સાથે કોઈપણ જગ્યાએ થઈ શકે છે અને IoT સેન્સર્સને શક્તિ પ્રદાન કરવા માટે યોગ્ય છે.
૧૬) અનુક્રમે ચીની અને અમેરિકન દ્વારા મેળવેલા લાકડાના લિગ્નિન કાર્બન ફાઇબરના સંશોધનમાં નવી પ્રગતિ
માર્ચ 2017 માં, નિંગબો ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ મટિરિયલ્સ ટેકનોલોજી અને એન્જિનિયરિંગની ખાસ ફાઇબર ટીમે એસ્ટરિફિકેશન અને ફ્રી રેડિકલ કોપોલિમરાઇઝેશન ટુ-સ્ટેપ મોડિફિકેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને સારી સ્પિનબિલિટી અને થર્મલ સ્થિરતા સાથે લિગ્નિન-એક્રિલોનિટ્રાઇલ કોપોલિમર તૈયાર કર્યું. કોપોલિમર અને વેટ સ્પિનિંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સતત ફિલામેન્ટ્સ મેળવવામાં આવ્યા હતા, અને થર્મલ સ્ટેબિલાઇઝેશન અને કાર્બોનાઇઝેશન ટ્રીટમેન્ટ પછી કોમ્પેક્ટ કાર્બન ફાઇબર પ્રાપ્ત થયું હતું.
ઓગસ્ટ 2017 માં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં યુનિવર્સિટી ઓફ વોશિંગ્ટન ખાતે બિર્ગિટ આહરિંગ સંશોધન ટીમે લિગ્નિન અને પોલીએક્રીલોનિટ્રાઇલને અલગ અલગ પ્રમાણમાં મિશ્રિત કર્યા, અને પછી મિશ્ર પોલિમરને કાર્બન ફાઇબરમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે મેલ્ટ સ્પિનિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો. અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું કે 20% ~ 30% માં ઉમેરાયેલા લિગ્નિન કાર્બન ફાઇબરની મજબૂતાઈને અસર કરતા નથી અને ઓટોમોટિવ અથવા એરક્રાફ્ટ ભાગો માટે ઓછી કિંમતના કાર્બન ફાઇબર સામગ્રીના ઉત્પાદનમાં તેનો ઉપયોગ થવાની અપેક્ષા હતી.
2017 ના અંતમાં, નેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી લેબોરેટરી (NREL) એ મકાઈના સ્ટ્રો અને ઘઉંના સ્ટ્રો જેવા છોડના કચરાવાળા ભાગોનો ઉપયોગ કરીને એક્રેલોનિટ્રાઇલના ઉત્પાદન પર સંશોધન પ્રકાશિત કર્યું. તેઓ પહેલા છોડના પદાર્થોને ખાંડમાં તોડી નાખે છે અને પછી તેને એસિડમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અને લક્ષ્ય ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરવા માટે તેમને સસ્તા ઉત્પ્રેરક સાથે જોડીને બનાવે છે.
૧૭) જાપાને પ્રથમ કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ કાર ચેસિસ વિકસાવી.
ઓક્ટોબર 2017 માં, જાપાનની નવી ઉર્જા ઉદ્યોગ ટેકનોલોજી સંકલિત R & d એજન્સી અને નાગોયા યુનિવર્સિટી નેશનલ કમ્પોઝીટ રિસર્ચ સેન્ટરે વિશ્વની પ્રથમ કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝીટ કાર ચેસિસ સફળતાપૂર્વક વિકસાવી. તેઓ ઓટોમેટિક લાંબા ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝીટનો ઉપયોગ સીધી ઓન-લાઇન મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયા, સતત કાર્બન ફાઇબર અને થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિન કણોનું મિશ્રણ, ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝીટનું ઉત્પાદન અને પછી હીટિંગ અને મેલ્ટિંગ કનેક્શન દ્વારા, થર્મોપ્લાસ્ટિક CFRP કાર ચેસિસનું સફળ ઉત્પાદન કરે છે.
૫. ચીનમાં કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીના સંશોધન અને વિકાસ અંગે સૂચનો
૫.૧ ભવિષ્યલક્ષી લેઆઉટ, ધ્યેયલક્ષી, કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીની ત્રીજી પેઢીને તોડવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું
ચીનની બીજી પેઢીની કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજી હજુ સુધી વ્યાપક પ્રગતિ નથી, આપણા દેશે ભવિષ્યલક્ષી લેઆઉટ બનાવવાનો પ્રયાસ કરવો જોઈએ જે આપણી સંબંધિત સંશોધન સંસ્થાઓને એકસાથે લાવશે, મુખ્ય ટેકનોલોજીના કેપ્ચર પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબર તૈયારી ટેકનોલોજી સંશોધન અને વિકાસની ત્રીજી પેઢીનું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે (એટલે \u200b\u200bકે એરોસ્પેસ ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ મોડ્યુલસ કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજી માટે લાગુ), અને વિકસિત કાર્બન ફાઇબર સંયુક્ત સામગ્રી ટેકનોલોજી, જેમાં ઓટોમોટિવ, બાંધકામ અને સમારકામ અને અન્ય હળવા, ઓછી કિંમતના મોટા ટો કાર્બન ફાઇબર તૈયારી, એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ ટેકનોલોજી કાર્બન ફાઇબર સંયુક્ત સામગ્રી, રિસાયક્લિંગ ટેકનોલોજી અને ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ ટેકનોલોજીનો સમાવેશ થાય છે.
૫.૨ સહયોગી સંશોધનને સતત ટેકો આપવા માટે સંગઠનનું સંકલન કરવું, સમર્થન મજબૂત કરવું, મુખ્ય તકનીકી પ્રોજેક્ટ્સ સ્થાપિત કરવા.
હાલમાં, ચીનમાં કાર્બન ફાઇબર સંશોધન કરવા માટે ઘણી સંસ્થાઓ છે, પરંતુ શક્તિ વિખેરાયેલી છે, અને અસરકારક સંકલન માટે કોઈ એકીકૃત સંશોધન અને સંગઠન પદ્ધતિ અને મજબૂત ભંડોળ સહાય નથી. અદ્યતન દેશોના વિકાસ અનુભવને ધ્યાનમાં લેતા, મુખ્ય પ્રોજેક્ટ્સનું સંગઠન અને લેઆઉટ આ તકનીકી ક્ષેત્રના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવામાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. ચીનની કાર્બન ફાઇબર પ્રગતિ સંશોધન અને વિકાસ ટેકનોલોજીને ધ્યાનમાં રાખીને, આપણે ચીનના એડવાન્ટેજ સંશોધન અને વિકાસ ફોર્સ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું જોઈએ. મુખ્ય પ્રોજેક્ટ્સ શરૂ કરવા, સહયોગી તકનીકી નવીનતાને મજબૂત બનાવવા અને ચીનના કાર્બન ફાઇબર સંશોધન ટેકનોલોજી સ્તર, આંતરરાષ્ટ્રીય કાર્બન ફાઇબર અને સંયુક્ત માટે સ્પર્ધાને સતત પ્રોત્સાહન આપવા માટે.
૫.૩ ટેકનિકલ સિદ્ધિઓના એપ્લિકેશન ઇફેક્ટ ઓરિએન્ટેશનના મૂલ્યાંકન પદ્ધતિમાં સુધારો
SCI પેપર્સના અર્થમિતિ વિશ્લેષણના દૃષ્ટિકોણથી, ચીનના કાર્બન ફાઇબર સંશોધનના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વપરાતી ઉચ્ચ-શક્તિવાળી કામગીરી સામગ્રી તરીકે, પરંતુ કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદન અને તૈયારી તકનીક માટે, ખાસ કરીને ખર્ચ ઘટાડવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને, ઓછા સંશોધનની ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા લાંબી છે, ટેકનોલોજીના મુખ્ય મુદ્દાઓ, ઉચ્ચ ઉત્પાદન અવરોધો, બહુ-શિસ્ત, બહુ-તકનીકી એકીકરણ છે, તકનીકી અવરોધોને તોડવાની જરૂર છે, "ઓછી કિંમત, ઉચ્ચ પ્રદર્શન" મુખ્ય તૈયારી તકનીક સંશોધન અને વિકાસને અસરકારક રીતે પ્રોત્સાહન આપવા માટે, એક તરફ, સંશોધન રોકાણને મજબૂત કરવાની જરૂર છે, બીજી તરફ, વૈજ્ઞાનિક સંશોધન પ્રદર્શન મૂલ્યાંકનના ક્ષેત્રને નબળું પાડવાની જરૂર છે, તકનીકી સિદ્ધિઓના એપ્લિકેશન અસર મૂલ્યાંકનના માર્ગદર્શનને મજબૂત બનાવવાની જરૂર છે, અને "માત્રાત્મક" મૂલ્યાંકનથી, જે પેપરના પ્રકાશન પર ધ્યાન આપે છે, પરિણામોના મૂલ્યના "ગુણવત્તા" મૂલ્યાંકન તરફ સ્થળાંતર કરવાની જરૂર છે.
૫.૪ અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી સંયોજન પ્રતિભાઓના સંવર્ધનને મજબૂત બનાવવું
કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીનો ઉચ્ચ-તકનીકી ગુણધર્મ વિશેષ પ્રતિભાઓનું મહત્વ નક્કી કરે છે, શું તેમની પાસે અત્યાધુનિક મુખ્ય ટેકનિકલ કર્મચારીઓ છે કે કેમ તે સંસ્થાના સંશોધન અને વિકાસનું સ્તર સીધું નક્કી કરે છે.
કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજી સંશોધન અને વિકાસ લિંક્સના પરિણામે, આપણે કમ્પાઉન્ડ કર્મચારીઓની તાલીમ પર ધ્યાન આપવું જોઈએ, જેથી બધી લિંક્સનું સંકલન અને વિકાસ સુનિશ્ચિત થાય. વધુમાં, ચીનમાં કાર્બન ફાઇબર સંશોધનના વિકાસ ઇતિહાસમાંથી, ટેકનોલોજી કોર નિષ્ણાતોનો પ્રવાહ ઘણીવાર સંશોધન સંસ્થાના સંશોધન અને વિકાસ સ્તરને અસર કરતું મુખ્ય પરિબળ છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ, કમ્પોઝિટ અને મુખ્ય ઉત્પાદનોમાં મુખ્ય નિષ્ણાતો અને સંશોધન અને વિકાસ ટીમોનું ફિક્સેશન જાળવવું સતત ટેકનોલોજી અપગ્રેડ માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
આપણે આ ક્ષેત્રમાં વિશેષ ઉચ્ચ-તકનીકી કર્મચારીઓની તાલીમ અને ઉપયોગને મજબૂત બનાવવાનું ચાલુ રાખવું જોઈએ, ટેકનોલોજી સંશોધન પ્રતિભાઓ માટે મૂલ્યાંકન અને સારવાર નીતિમાં સુધારો કરવો જોઈએ, યુવા પ્રતિભાઓના સંવર્ધનને મજબૂત બનાવવું જોઈએ, વિદેશી અદ્યતન સંશોધન સંસ્થાઓ સાથે સહયોગ અને આદાનપ્રદાનને સક્રિયપણે સમર્થન આપવું જોઈએ, અને વિદેશી અદ્યતન પ્રતિભાઓનો જોરશોરથી પરિચય કરાવવો જોઈએ, વગેરે. આ ચીનમાં કાર્બન ફાઇબર સંશોધનના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવામાં મોટી ભૂમિકા ભજવશે.
માંથી અવતરણ કરેલ-
વૈશ્વિક કાર્બન ફાઇબર ટેકનોલોજીના વિકાસ અને ચીનને તેના જ્ઞાન પર વિશ્લેષણ. ટિયાન યાજુઆન, ઝાંગ ઝિકિયાંગ, તાઓ ચેંગ, યાંગ મિંગ, બા જિન, ચેન યુનવેઈ.વર્લ્ડ સાય-ટેક આર એન્ડ ડી.૨૦૧૮
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-04-2018