ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯ

೧೮೬೦ ರಲ್ಲಿ, ಜೋಸೆಫ್ ಸ್ವಾನ್ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ದೀಪಗಳ ಮೂಲಮಾದರಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು, ಅರೆ-ನಿರ್ವಾತ ಇಂಗಾಲದ ತಂತಿ ದೀಪ. ಕತ್ತಲೆಯ ರಾತ್ರಿಯನ್ನು ಬೆಳಗಿಸಲು, ವಿದ್ಯುತ್ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ದೇಹವಾಗಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಭವಿಸಿತು.

ಆರಂಭಿಕ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಗಮನಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ, ಇದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ನಾರುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿತ್ತು, ಕಡಿಮೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು, ಅದರಿಂದ ಮಾಡಿದ ತಂತುಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟ ಕಳಪೆಯಾಗಿತ್ತು, ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಮುರಿಯಲ್ಪಟ್ಟಿತು ಮತ್ತು ಅದರ ಬಾಳಿಕೆ ಆದರ್ಶದಿಂದ ದೂರವಿತ್ತು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ತಂತುಗಳಿಂದ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಯಿತು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸುಪ್ತ ಅವಧಿಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದೆ.

1950 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ, ತುಕ್ಕು-ನಿರೋಧಕ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಬೇಡಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು ಮತ್ತು ಜನರು ಮತ್ತೆ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳತ್ತ ತಮ್ಮ ಭರವಸೆಯನ್ನು ಹರಿಸಿದರು. ಸರಣಿ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ನಂತರ, 3,600 ℃ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ "ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್" ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಯಿತು.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹಗುರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್, ಅದರ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಉಕ್ಕಿನ 1/4 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ, ಅದರ ಕರ್ಷಕ ಅನುಪಾತದ ಶಕ್ತಿ ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 10 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು, ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್‌ಗಿಂತ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆ ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 7 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಆಯಾಸ-ಮುಕ್ತ, ತುಕ್ಕು-ಮುಕ್ತ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯಂತಹ ವಿವಿಧ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಏರೋ-ಎಂಜಿನ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ರಾಳ, ಲೋಹ, ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ತಲಾಧಾರಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಲವರ್ಧಿತ ಬೇಸ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು (CFRP) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತೂಕ ಕಡಿತ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ವಸ್ತು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಆರ್ಥಿಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಡಬಲ್ ಮಾಲಿಕ್ ಅಮೈಡ್ (BMI) ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ GEnx ವೇರಿಯಬಲ್ ಓವರ್‌ಫ್ಲೋ ವಾಲ್ವ್ (VBV) ಕ್ಯಾತಿಟರ್‌ನಂತಹ ಏರೋ-ಎಂಜಿನ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿತಗಳನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ, ಪ್ರತಿ ಕ್ಯಾತಿಟರ್‌ಗೆ ಕೇವಲ 3.6 ಕೆಜಿ ತೂಕವಿರುತ್ತದೆ. ರಷ್ಯಾದ SaM146 ಎಂಜಿನ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಮಿಶ್ರ-ಹರಿವಿನ ನಳಿಕೆ (MFN) ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ BMI ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇವು ಲೋಹಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 20 ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳಷ್ಟು ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಏರೋ-ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅನ್ವಯವು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಲಿದೆ: ಉಷ್ಣ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ರಚನೆಯ CFRTP ಅನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವುದು, CFRC ಕಾರ್ಬನ್/ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕಾರ್ಬನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವುದು, CFRM ಲೋಹದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವುದು, ರಬ್ಬರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವುದು CFRR ...... ಎರಡೂ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ, ಭವಿಷ್ಯದ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಏರೋ-ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ವಸ್ತುವಾಗಿರುತ್ತವೆ.