ڪاربن فائبر هڪ غير نامياتي پوليمر فائبر غير نامياتي نئون مواد آهي جنهن ۾ ڪاربن جو مواد 95 سيڪڙو کان مٿي آهي، گهٽ کثافت، اعليٰ طاقت، اعليٰ گرمي پد جي مزاحمت، انتهائي ڪيميائي استحڪام، اينٽي ٿڪاوٽ، لباس جي مزاحمتي وائپ ۽ ٻيون بهترين بنيادي جسماني ۽ ڪيميائي خاصيتون آهن، ۽ ان ۾ اعليٰ وائبريشن اٽينيوشن، سٺي چالاڪ حرارتي چالکائي، برقي مقناطيسي شيلڊنگ ڪارڪردگي ۽ گهٽ حرارتي توسيع جي کوٽائي ۽ ٻيون خاصيتون آهن. اهي بهترين خاصيتون ڪاربن فائبر کي ايرو اسپيس، ريل ٽرانزٽ، گاڏين جي پيداوار، هٿيارن ۽ سامان، تعميراتي مشينري، انفراسٽرڪچر جي تعمير، سامونڊي انجنيئرنگ، پيٽروليم انجنيئرنگ، ونڊ انرجي، راندين جي سامان ۽ ٻين شعبن ۾ وڏي پيماني تي استعمال ڪن ٿيون.
ڪاربن فائبر مواد جي قومي اسٽريٽجڪ ضرورتن جي بنياد تي، چين ان کي ابھرندڙ صنعتن جي بنيادي ٽيڪنالاجي مان هڪ طور درج ڪيو آهي جيڪي سپورٽ تي ڌيان ڏين ٿيون. قومي "ٻارهن پنج" سائنس ۽ ٽيڪنالاجي جي منصوبابندي ۾، اعليٰ ڪارڪردگي ڪاربن فائبر جي تياري ۽ ايپليڪيشن ٽيڪنالاجي رياست جي حمايت يافته اسٽريٽجڪ ابھرندڙ صنعتن جي بنيادي ٽيڪنالاجي مان هڪ آهي. مئي 2015 ۾، رياستي ڪائونسل سرڪاري طور تي "ميڊ ان چائنا 2025" جاري ڪيو، نئين مواد کي زوردار فروغ ۽ ترقي جي اهم شعبن مان هڪ طور، جنهن ۾ اعليٰ ڪارڪردگي واري ساخت وارو مواد، جديد مرکبات شامل آهن نئين مواد جي ميدان ۾ ترقي جو مرڪز. آڪٽوبر 2015 ۾، صنعت ۽ معلوماتي صنعت جي وزارت سرڪاري طور تي "چائنا مينوفيڪچرنگ 2025 ڪي ايرياز ٽيڪنالاجي روڊ ميپ"، "هاءِ پرفارمنس فائبر ۽ ان جا مرکبات" هڪ اهم اسٽريٽجڪ مواد جي طور تي شايع ڪيو، 2020 جو مقصد "گهريلو ڪاربن فائبر مرکبات وڏي جهاز ۽ ٻين اهم سامان جي ٽيڪنيڪل گهرجن کي پورو ڪرڻ لاءِ آهي." نومبر 2016 ۾، رياستي ڪائونسل "تيرهون پنج" قومي اسٽريٽجڪ ابھرندڙ انڊسٽريز ڊولپمينٽ پلان جاري ڪيو، واضح طور تي نئين مواد جي صنعت کي اپ اسٽريم ۽ ڊائون اسٽريم تعاون جي مدد کي مضبوط ڪرڻ جي نشاندهي ڪئي، ڪاربن فائبر ڪمپوزٽس ۽ ٻين شعبن ۾ تعاوني ايپليڪيشن پائلٽ مظاهري کي انجام ڏيڻ، هڪ تعاوني ايپليڪيشن پليٽ فارم ٺاهڻ. جنوري 2017 ۾، صنعت ۽ ترقي واري وزارت، اين ڊي آر سي، سائنس ۽ ٽيڪنالاجي، ۽ مالياتي وزارت گڏيل طور تي "نئين مواد جي صنعتن جي ترقي لاءِ گائيڊ" تيار ڪيو، ۽ تجويز ڪيو ته 2020 تائين، "ڪاربن فائبر ڪمپوزٽس، اعليٰ معيار جي خاص اسٽيل، ترقي يافته روشني مصر جي مواد ۽ ٻين شعبن ۾ 70 کان وڌيڪ اهم نئين مواد جي صنعتي ۽ ايپليڪيشن حاصل ڪرڻ لاءِ، هڪ پروسيس سامان سپورٽ سسٽم ٺاهيو جيڪو چين جي نئين مواد جي صنعت جي ترقي جي سطح سان ملندو آهي."
ڇاڪاڻ ته ڪاربن فائبر ۽ ان جا مرکب قومي دفاع ۽ ماڻهن جي معيشت ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا، ڪيترائي ماهر انهن جي ترقي ۽ تحقيق جي رجحانن جي تجزيي تي ڌيان ڏين ٿا. ڊاڪٽر زو هانگ اعليٰ ڪارڪردگي واري ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي جي ترقي جي شروعاتي مرحلن ۾ آمريڪي سائنسدانن پاران ڪيل سائنسي ۽ ٽيڪنالاجيڪل تعاون جو جائزو ورتو، ۽ 16 مکيه ايپليڪيشنن ۽ ڪاربن فائبر جي تازي ٽيڪنالاجيڪل ترقي تي اسڪين ۽ رپورٽ ڪئي، ۽ پولي ايڪريلونائٽريل ڪاربن فائبر جي پيداوار ٽيڪنالاجي، ملڪيت ۽ ايپليڪيشن ۽ ان جي موجوده ٽيڪنالاجيڪل ترقي جو جائزو ڊاڪٽر وي زين وغيره پاران ورتو ويو. اهو چين ۾ ڪاربن فائبر جي ترقي ۾ موجود مسئلن لاءِ ڪجهه تعميري تجويزون پڻ پيش ڪري ٿو. ان کان علاوه، ڪيترن ئي ماڻهن ڪاربن فائبر ۽ ان جي مرکبات جي ميدان ۾ ڪاغذن ۽ پيٽنٽ جي ميٽرولوجي تجزيي تي تحقيق ڪئي آهي. مثال طور، ما زيانگلن ۽ ٻيا 1998-2017 جي ڪاربن فائبر پيٽنٽ جي تقسيم ۽ تجزيي جي ميدان جي ايپليڪيشن کان ميٽرولوجي جي نقطي نظر کان؛ يانگ سيسي ۽ ٻيا عالمي ڪاربن فائبر فيبرڪ پيٽنٽ ڳولا ۽ ڊيٽا جي انگن اکرن لاءِ انوگرافي پليٽ فارم جي بنياد تي، پيٽنٽ، پيٽنٽ حاصل ڪندڙن، پيٽنٽ ٽيڪنالاجي هاٽ اسپاٽ ۽ ٽيڪنالاجي جي بنيادي پيٽنٽ جي سالياني ترقي جي رجحان مان تجزيو ڪيو ويو آهي.
ڪاربن فائبر جي تحقيق ۽ ترقي جي رفتار جي نقطي نظر کان، چين جي تحقيق تقريبن دنيا سان هم وقت سازي ڪئي آهي، پر ترقي سست آهي، اعلي ڪارڪردگي ڪاربن فائبر جي پيداوار جي پيماني ۽ معيار ۾ پرڏيهي ملڪن جي مقابلي ۾ هڪ فرق آهي، آر اينڊ ڊي جي عمل کي تيز ڪرڻ، اسٽريٽجڪ ترتيب کي اڳتي وڌائڻ، مستقبل جي صنعت جي ترقي جي موقعي کي ضبط ڪرڻ جي فوري ضرورت آهي. تنهن ڪري، هي پيپر پهريون ڀيرو ڪاربن فائبر جي تحقيق جي ميدان ۾ ملڪن جي منصوبي جي ترتيب جي جاچ ڪري ٿو، مختلف ملڪن ۾ آر اينڊ ڊي رستن جي منصوبابندي کي سمجهڻ لاءِ، ۽ ٻيو، ڇاڪاڻ ته ڪاربن فائبر جي بنيادي تحقيق ۽ ايپليڪيشن ريسرچ ڪاربن فائبر جي ٽيڪنيڪل تحقيق ۽ ترقي لاءِ تمام ضروري آهي، تنهن ڪري، اسان هڪ ئي وقت تعليمي تحقيق جي نتيجن-ايس سي آءِ پيپرز ۽ اپلائيڊ ريسرچ نتيجن-پيٽنٽ مان ميٽرولوجي تجزيو ڪندا آهيون ته جيئن ڪاربن فائبر جي ميدان ۾ آر اينڊ ڊي جي ترقي جي جامع سمجھ حاصل ڪري سگهجي، ۽ هن شعبي ۾ تازين تحقيق جي ترقي کي پيپ انٽرنيشنل فرنٽيئر آر اينڊ ڊي جي ترقي تائين اسڪين ڪري سگهجي. آخرڪار، مٿي ڏنل تحقيق جي نتيجن جي بنياد تي، چين ۾ ڪاربن فائبر جي ميدان ۾ تحقيق ۽ ترقي جي رستي لاءِ ڪجهه تجويزون پيش ڪيون ويون آهن.
2. سياربن فائبرتحقيق جي منصوبي جي ترتيباهم ملڪ/علائقا
ڪاربن فائبر جي مکيه پيداواري ملڪن ۾ جاپان، آمريڪا، ڏکڻ ڪوريا، ڪجهه يورپي ملڪ ۽ تائيوان، چين شامل آهن. ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي جي ترقي جي شروعاتي مرحلي ۾ ترقي يافته ٽيڪنالاجي ملڪن هن مواد جي اهميت کي محسوس ڪيو آهي، اسٽريٽجڪ ترتيب ڏني آهي، ڪاربن فائبر مواد جي ترقي کي زور سان فروغ ڏنو آهي.
2.1 جاپان
جاپان ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي لاءِ سڀ کان وڌيڪ ترقي يافته ملڪ آهي. جاپان ۾ ٽوري، بونگ ۽ مٽسوبشي ليانگ ۾ 3 ڪمپنيون ڪاربن فائبر جي پيداوار جي عالمي مارڪيٽ شيئر جي لڳ ڀڳ 70٪ ~ 80٪ جي حساب سان آهن. تنهن هوندي به، جاپان هن شعبي ۾ پنهنجي طاقت کي برقرار رکڻ کي تمام گهڻي اهميت ڏئي ٿو، خاص طور تي اعليٰ ڪارڪردگي واري پين تي ٻڌل ڪاربن فائبر ۽ توانائي ۽ ماحول دوست ٽيڪنالاجي جي ترقي، مضبوط انساني ۽ مالي مدد سان، ۽ ڪيترن ئي بنيادي پاليسين ۾، جن ۾ بنيادي توانائي جو منصوبو، اقتصادي ترقي لاءِ اسٽريٽجڪ خاڪو ۽ ڪيوٽو پروٽوڪول شامل آهن، هن کي هڪ اسٽريٽجڪ منصوبو بڻايو آهي جيڪو اڳتي وڌڻ گهرجي. بنيادي قومي توانائي ۽ ماحولياتي پاليسي جي بنياد تي، جاپان جي معيشت، صنعت ۽ ملڪيت واري وزارت "توانائي جي بچت ٽيڪنالاجي ريسرچ اينڊ ڊولپمينٽ پروگرام" پيش ڪيو آهي. مٿي ڏنل پاليسي جي حمايت سان، جاپاني ڪاربن فائبر انڊسٽري وسيلن جي سڀني پهلوئن کي وڌيڪ اثرائتي طور تي مرڪزي ڪرڻ ۽ ڪاربن فائبر انڊسٽري ۾ عام مسئلن جي حل کي فروغ ڏيڻ جي قابل ٿي چڪي آهي.
"ٽيڪنالاجي جي ترقي جيئن ته جديد نئين ساختي مواد" (2013-2022) جاپان ۾ "مستقبل جي ترقي جي تحقيق جي منصوبي" جي تحت لاڳو ڪيل هڪ منصوبو آهي جيڪو ضروري جديد ساختي مواد جي ٽيڪنالاجي جي ترقي ۽ مختلف مواد جي ميلاپ کي خاص طور تي حاصل ڪرڻ لاءِ آهي، جنهن جو بنيادي مقصد ٽرانسپورٽ جي ذريعن جي هلڪو وزن (ڪار جي وزن جو اڌ) کي گهٽائڻ آهي. ۽ آخرڪار ان جي عملي استعمال کي محسوس ڪرڻ. 2014 ۾ تحقيق ۽ ترقي جي منصوبي کي سنڀالڻ کان پوءِ، صنعتي ٽيڪنالاجي ترقي ايجنسي (NEDO) ڪيترائي ذيلي منصوبا تيار ڪيا جن ۾ ڪاربن فائبر ريسرچ منصوبي "جديد ڪاربن فائبر بنيادي تحقيق ۽ ترقي" جا مجموعي مقصد هئا: نوان ڪاربن فائبر اڳواٽ مرڪب تيار ڪرڻ؛ ڪاربنائيزيشن جي جوڙجڪ جي ٺهڻ جي ميڪانيزم کي واضح ڪرڻ؛ ۽ ڪاربن فائبر جي تشخيص جي طريقن کي ترقي ۽ معياري بڻائڻ. ٽوڪيو يونيورسٽي جي اڳواڻي ۾ ۽ انسٽيٽيوٽ آف انڊسٽريل ٽيڪنالاجي (NEDO)، ٽوري، تيجن، ڊونگ يوان ۽ مٽسوبشي ليانگ جي گڏيل طور تي شامل ٿيندڙ هن منصوبي جنوري 2016 ۾ اهم ترقي ڪئي آهي ۽ 1959 ۾ جاپان ۾ "ڪونڊو موڊ" جي ايجاد کان پوءِ پين تي ٻڌل ڪاربن فائبر جي ميدان ۾ هڪ ٻي وڏي پيش رفت آهي.
2.2 آمريڪا
آمريڪي دفاعي پري ريسرچ ايجنسي (DARPA) 2006 ۾ ايڊوانسڊ اسٽرڪچرل فائبر پروجيڪٽ شروع ڪيو جنهن جو مقصد ملڪ جي غالب سائنسي تحقيقي قوت کي گڏ ڪرڻ هو ته جيئن ڪاربن فائبر تي ٻڌل ايندڙ نسل جي اسٽرڪچرل فائبر تيار ڪري سگهجن. هن منصوبي جي مدد سان، آمريڪا ۾ جارجيا انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي جي ريسرچ ٽيم 2015 ۾ خام تار تيار ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي کي ٽوڙيو، ان جي لچڪدار ماڊيولس کي 30 سيڪڙو وڌايو، آمريڪا کي ڪاربن فائبر جي ٽئين نسل جي ترقي جي صلاحيت سان نشان لڳايو.
2014 ۾، آمريڪا جي توانائي کاتي (DOE) زرعي باقيات جي استعمال کي فروغ ڏيڻ لاءِ "غير خوردني بايوماس شگر کي ايڪريلونائٽرائل ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ ملٽي اسٽيپ ڪيٽيليٽڪ پروسيس" ۽ "بائيوماس جي پيداوار مان نڪتل ايڪريلونائٽرائل جي تحقيق ۽ اصلاح" تي ٻن منصوبن لاءِ 11.3 ملين ڊالر جي سبسڊي جو اعلان ڪيو، قابل تجديد غير کاڌي تي ٻڌل خام مال جي پيداوار لاءِ قيمت-مقابلي واري قابل تجديد اعليٰ ڪارڪردگي ڪاربن فائبر مواد تي تحقيق، جهڙوڪ ڪاٺي بايوماس، ۽ 2020 تائين بايوماس قابل تجديد ڪاربن فائبر جي پيداوار جي قيمت کي $5/lb کان گھٽ ڪرڻ جو منصوبو.
مارچ 2017 ۾، آمريڪي توانائي کاتي ٻيهر ويسٽرن آمريڪن انسٽيٽيوٽ (WRI) جي اڳواڻي ۾ "گهٽ قيمت ڪاربن فائبر جزو آر اينڊ ڊي پروجيڪٽ" جي فنڊنگ ۾ 3.74 ملين ڊالر جو اعلان ڪيو، جيڪو ڪوئلي ۽ بايوماس جهڙن وسيلن تي ٻڌل گهٽ قيمت ڪاربن فائبر اجزاء جي ترقي تي ڌيان ڏئي ٿو.
جولاءِ 2017 ۾، آمريڪي توانائي کاتي ترقي يافته توانائي-موثر گاڏين جي تحقيق ۽ ترقي جي حمايت لاءِ 19.4 ملين ڊالر جي فنڊنگ جو اعلان ڪيو، جن مان 6.7 ملين ڪمپيوٽيشنل مواد استعمال ڪندي گهٽ قيمت ڪاربن فائبر جي تياري لاءِ فنڊ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن، جنهن ۾ نئين ڪاربن فائبر اڳڪٿين جي جوش جو جائزو وٺڻ لاءِ مربوط ڪمپيوٽر ٽيڪنالاجي لاءِ ملٽي اسڪيل تشخيصي طريقن جي ترقي شامل آهي، جديد ماليڪيولر ڊائنامڪس جي مدد سان کثافت فنڪشنل ٿيوري، مشين لرننگ ۽ ٻيا اوزار جديد ڪمپيوٽر ٽولز کي ترقي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن ته جيئن گهٽ قيمت ڪاربن فائبر خام مال جي چونڊ ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهجي.
2.3 يورپ
يورپي ڪاربن فائبر انڊسٽري 20 صدي جي ستر يا اٺين جي ڏهاڪي ۾ جاپان ۽ آمريڪا ۾ ترقي ڪئي، پر ٽيڪنالاجي ۽ سرمائي جي ڪري، ڪيتريون ئي سنگل ڪاربن فائبر پيدا ڪندڙ ڪمپنيون 2000 سالن کان پوءِ ڪاربن فائبر جي طلب جي اعليٰ واڌ واري دور تي عمل نه ڪيو ۽ غائب ٿي ويون، جرمن ڪمپني SGL يورپ ۾ واحد ڪمپني آهي جنهن وٽ دنيا جي ڪاربن فائبر مارڪيٽ جو وڏو حصو آهي.
نومبر 2011 ۾، يورپي يونين يوڪاربن پروجيڪٽ شروع ڪيو، جنهن جو مقصد ڪاربن فائبر ۽ ايرو اسپيس لاءِ اڳ ۾ ٺهيل مواد ۾ يورپي پيداوار جي صلاحيتن کي اپ گريڊ ڪرڻ آهي. اهو منصوبو 4 سال هليو، جنهن ۾ ڪل 3.2 ملين يورو جي سيڙپڪاري هئي، ۽ مئي 2017 ۾ خلائي ايپليڪيشنن جهڙوڪ سيٽلائيٽس لاءِ يورپ جي پهرين خاص ڪاربن فائبر پيداوار لائن ڪاميابي سان قائم ڪئي، اهڙي طرح يورپ کي پيداوار تي پنهنجي درآمدي انحصار کان پري ٿيڻ ۽ مواد جي فراهمي جي حفاظت کي يقيني بڻائڻ جي قابل بڻايو.
يورپي يونين جي ستين فريم ورڪ جو منصوبو "نئين اڳواٽ سسٽم جي تياري ۾ ڪاربان فائبر کي قيمت-مؤثر ۽ منظم ڪارڪردگي سان" (FIBRALSPEC) منصوبي (2014-2017) جي مدد ڪرڻ جو آهي 6.08 ملين يورو ۾. 4 سالن جو منصوبو، نيشنل ٽيڪنيڪل يونيورسٽي آف ايٿنس، يونان جي اڳواڻي ۾، اٽلي، برطانيه ۽ يوڪرين جهڙين ملٽي نيشنل ڪمپنين جي شموليت سان، پولي ايڪريلونائٽرائل تي ٻڌل ڪاربان فائبر جي مسلسل تياري جي عمل کي جدت ۽ بهتر ڪرڻ تي ڌيان ڏئي ٿو ته جيئن مسلسل پين تي ٻڌل ڪاربان فائبر جي تجرباتي پيداوار حاصل ڪري سگهجي. منصوبي ڪاربان فائبر جي ترقي ۽ ايپليڪيشن کي ڪاميابي سان مڪمل ڪيو آهي ۽ قابل تجديد نامياتي پوليمر وسيلن (جهڙوڪ سپر ڪيپيسيٽر، تيز ايمرجنسي شيلٽر، انهي سان گڏ پروٽوٽائپ ميڪيڪل اليڪٽرڪ روٽري ڪوٽنگ مشينون ۽ نانو فائبر جي پيداوار لائن جي ترقي، وغيره) مان بهتر ڪيل جامع ٽيڪنالاجي.
صنعتي شعبن جي وڌندڙ تعداد، جهڙوڪ آٽوميٽو، ونڊ پاور ۽ جهاز سازي، کي هلڪو وزن، اعليٰ ڪارڪردگي وارن ڪمپوزٽس جي ضرورت آهي، جيڪا ڪاربن فائبر انڊسٽري لاءِ هڪ وڏي امڪاني مارڪيٽ آهي. يورپي يونين ڪاربوپريڪ پروجيڪٽ (2014-2017) شروع ڪرڻ لاءِ 5.968 ملين يورو جي سيڙپڪاري ڪري ٿي، جنهن جو اسٽريٽجڪ مقصد قابل تجديد مواد مان گهٽ قيمت وارا اڳڪٿيون تيار ڪرڻ آهي جيڪي يورپ ۾ وڏي پيماني تي موجود آهن ۽ ڪاربن نانوٽيوب ذريعي اعليٰ ڪارڪردگي وارن ڪاربن فائبرن جي پيداوار کي وڌائڻ آهي.
يورپي يونين جي ڪلينسڪي II ريسرچ پروگرام جرمني ۾ فرون هوفر انسٽيٽيوٽ فار پروڊڪشن اينڊ سسٽمز ريلائيبلٽي (LBF) جي سربراهي ۾ "ڪمپوزٽ ٽائر آر اينڊ ڊي" پروجيڪٽ (2017) کي فنڊ ڪيو، جيڪو ايئربس A320 لاءِ ڪاربن فائبر رينفورسڊ ڪمپوزٽ جهاز لاءِ فرنٽ ويل حصن کي ترقي ڪرڻ جو ارادو رکي ٿو، مقصد روايتي ڌاتو مواد جي مقابلي ۾ وزن کي 40٪ گهٽائڻ آهي. منصوبي کي تقريبن 200,000 يورو جي فنڊنگ ڏني وئي آهي.
2.4 ڪوريا
ڏکڻ ڪوريا جي ڪاربن فائبر آر اينڊ ڊي ۽ صنعتي ڪرڻ دير سان شروع ٿيو، آر اينڊ ڊي 2006 ۾ شروع ٿيو، 2013 ۾ باضابطه طور تي عملي مرحلي ۾ داخل ٿيڻ شروع ٿيو، ڪورين ڪاربن فائبر کي صورتحال جي درآمد تي منحصر ڪري ڇڏيو. ڏکڻ ڪوريا جي مقامي شيا آڪسنگ گروپ ۽ تائي گوانگ بزنس لاءِ ڪاربن فائبر انڊسٽري لي آئوٽ جي ميدان ۾ فعال طور تي مصروف صنعت جي اڳواڻ جي نمائندي جي طور تي، رفتار ترقي مضبوط آهي. ان کان علاوه، ڪوريا ۾ ٽوري جاپان پاران قائم ڪيل ڪاربن فائبر پيداوار جي بنياد پڻ ڪوريا ۾ ڪاربن فائبر مارڪيٽ ۾ حصو ورتو آهي.
ڪورين حڪومت ڪاربن فائبر جي جديد صنعتن لاءِ شياوڪسنگ گروپ اي کي گڏ ڪرڻ جي جاءِ بڻائڻ جو انتخاب ڪيو آهي. مقصد ڪاربن فائبر مواد انڊسٽري ڪلسٽر ٺاهڻ، سڄي اتر علائقي ۾ تخليقي معاشي ماحولياتي نظام جي ترقي کي فروغ ڏيڻ آهي، آخري مقصد ڪاربن فائبر مواد → پرزا → تيار ٿيل پراڊڪٽ ون اسٽاپ پيداوار جي زنجير ٺاهڻ آهي، ڪاربن فائبر انڪيوبيشن ڪلسٽر جي قيام کي آمريڪا ۾ سليڪون وادي سان ملائي سگهجي ٿو، نئين مارڪيٽن کي ٽيپ ڪريو، نئين اضافي قدر پيدا ڪريو، 2020 تائين ڪاربن فائبر سان لاڳاپيل شين جي برآمدات ۾ 10 بلين ڊالر (تقريبن 55.2 بلين يوآن جي برابر) جو هدف حاصل ڪريو.
3. عالمي ڪاربن فائبر ريسرچ ۽ ريسرچ آئوٽ پُٽ جو تجزيو
هي ذيلي حصو 2010 کان وٺي ڪاربن فائبر جي تحقيق ۽ DII پيٽنٽ جي نتيجن سان لاڳاپيل SCI پيپرز کي ڳڻائي ٿو، هڪ ئي وقت عالمي ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي جي تعليمي تحقيق ۽ صنعتي تحقيق ۽ ترقي جو تجزيو ڪرڻ لاءِ، ۽ بين الاقوامي سطح تي ڪاربن فائبر جي تحقيق ۽ ترقي جي ترقي کي مڪمل طور تي سمجهڻ لاءِ.
ڪلريويٽ اينالائيٽڪس پاران شايع ٿيل سائنس ڊيٽابيس جي ويب ۾ سائنس ڊيٽابيس ۽ ڊيونٽ ڊيٽابيس مان حاصل ڪيل ڊيٽا؛ حاصل ڪرڻ جي وقت جي حد: 2010-2017؛ حاصل ڪرڻ جي تاريخ: 1 فيبروري 2018.
ايس سي آءِ پيپر حاصل ڪرڻ جي حڪمت عملي: Ts=((ڪاربن فائبر* يا ڪاربن فائبر* يا ("ڪاربن فائبر*" نه "ڪاربن فائبر گلاس") يا "ڪاربن فائبر*" يا "ڪاربن فلامينٽ*" يا ((پولي ايڪريلونائٽرائل يا پچ) ۽ "اڳوڻو*" ۽ فائبر*) يا ("گريفائيٽ فائبر*")) نه ("بانس ڪاربن")).
ڊيونٽ پيٽنٽ ڳولا جي حڪمت عملي: ٽي آءِ=((ڪاربن فائبر* يا ڪاربن فائبر* يا ("ڪاربن فائبر*" نه "ڪاربن فائبر گلاس") يا "ڪاربن فائبر*" يا "ڪاربن فلامينٽ*" يا ((پولي ايڪريلونائيٽريل يا پچ) ۽ "اڳوڻو*" ۽ فائبر*) يا ("گريفائيٽ فائبر*")) نه ("بانس ڪاربن") يا ٽي ايس=((ڪاربن فائبر* يا ڪاربن فائبر* يا ("ڪاربن فائبر*" نه "ڪاربن فائبر گلاس") يا "ڪاربن فائبر*" يا "ڪاربن فلامينٽ*" يا ((پولي ايڪريلونائيٽريل يا پچ) ۽ "اڳوڻو*" ۽ فائبر*) يا ("گريفائيٽ فائبر*")) نه ("بانس ڪاربن")) ۽ آئي پي=(ڊي01 ايف-009/12 يا ڊي01 ايف-009/127 يا ڊي01 ايف-009/133 يا ڊي01 ايف-009/14 يا ڊي01 ايف-009/145 يا D01F-009/15 يا D01F-009/155 يا D01F-009/16 يا D01F-009/17 يا D01F-009/18 يا D01F-009/20 يا D01F-009/21 يا D01F-009/22 يا D01F-009/24 يا D01F-009/26 يا D01F-09/28 يا D01F-009/30 يا D01F-009/32 يا C08K-007/02 يا C08J-005/04 يا C04B-035/83 يا D06M-014/36 يا D06M-101/40 يا D21H-013/50 يا H01H-001/027 يا ايڇ 01 آر-039/24).
3.1 رجحان
2010 کان وٺي، سڄي دنيا ۾ 16,553 لاڳاپيل مقالا شايع ٿيا آهن، ۽ 26390 ايجاد پيٽنٽ لاڳو ڪيا ويا آهن، جيڪي سڀ سال بہ سال هڪ مستحڪم مٿي رجحان ڏيکاري رهيا آهن (شڪل 1).
3.2 ملڪ يا علائقي جي ورڇ
عالمي ڪاربن فائبر ريسرچ پيپر جي سڀ کان وڏي پيداوار وارا مٿيان 10 ادارا چين مان آهن، جن مان مٿيان 5 آهن: چائنيز اڪيڊمي آف سائنسز، هاربن انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي، نارٿ ويسٽرن يونيورسٽي آف ٽيڪنالاجي، ڊونگھوا يونيورسٽي، بيجنگ انسٽيٽيوٽ آف ايرووناٽڪس اينڊ ايسٽروناٽڪس. پرڏيهي ادارن ۾، انڊين انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي، ٽوڪيو يونيورسٽي، برسٽل يونيورسٽي، موناش يونيورسٽي، مانچسٽر يونيورسٽي ۽ جارجيا انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي 10 ~ 20 جي وچ ۾ درجه بندي ڪن ٿا (شڪل 3).
مٿين 30 ادارن ۾ پيٽنٽ درخواستن جو تعداد، جاپان وٽ 5 آهي، ۽ انهن مان 3 مٿين پنجن ۾ آهن، ٽوري ڪمپني پهرين نمبر تي آهي، ان کان پوءِ مٽسوبشي ليانگ (ٻيو نمبر)، تيجن (چوٿين نمبر)، ايسٽ اسٽيٽ (10 نمبر)، جاپان ٽويو ٽيڪسٽائل ڪمپني (24 نمبر)، چين وٽ 21 ادارا آهن، سينوپيڪ گروپ وٽ پيٽنٽ جو سڀ کان وڏو تعداد آهي، ٽئين نمبر تي، ٻئي نمبر تي، هاربن انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي، هينان ڪي ليٽر ڪيبل ڪمپني، ڊونگھوا يونيورسٽي، چين شنگھائي پيٽرو ڪيميڪل، بيجنگ ڪيميڪل انڊسٽري، وغيره، چيني اڪيڊمي آف سائنسز شانسي ڪوئلي جي ايپليڪيشن ايجاد پيٽنٽ 66، 27 نمبر تي، ڏکڻ ڪوريا جي ادارن وٽ 2 آهن، جن مان زياوڪسنگ ڪمپني لميٽيڊ پهرين نمبر تي آهي، اٺين نمبر تي.
آئوٽ پُٽ ادارا، پيپر جي آئوٽ پُٽ خاص طور تي يونيورسٽين ۽ سائنسي تحقيقي ادارن مان، پيٽنٽ آئوٽ پُٽ خاص طور تي ڪمپني مان، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته ڪاربن فائبر جي پيداوار هڪ اعليٰ ٽيڪنالاجي صنعت آهي، ڪاربن فائبر آر اينڊ ڊي انڊسٽري ڊولپمينٽ جي مکيه اداري جي طور تي، ڪمپني ڪاربن فائبر آر اينڊ ڊي ٽيڪنالاجي جي تحفظ کي تمام گهڻي اهميت ڏئي ٿي، خاص طور تي جاپان ۾ 2 وڏيون ڪمپنيون، پيٽنٽ جو تعداد تمام گهڻو اڳتي آهي.
3.4 ريسرچ هاٽ اسپاٽ
ڪاربن فائبر ريسرچ پيپرز سڀ کان وڌيڪ تحقيقي موضوعن کي ڍڪيندا آهن: ڪاربن فائبر ڪمپوزٽس (ڪاربن فائبر رينفورسڊ ڪمپوزٽس، پوليمر ميٽرڪس ڪمپوزٽس، وغيره سميت)، ميڪيڪل پراپرٽيز ريسرچ، محدود عنصرن جو تجزيو، ڪاربن نانوٽيوب، ڊيليمينيشن، رينفورسمينٽ، ٿڪاوٽ، مائڪرو اسٽرڪچر، اليڪٽرو اسٽيٽڪ اسپننگ، مٿاڇري جو علاج، جذب ۽ انهي تي. انهن ڪي ورڊز سان لاڳاپيل پيپرز ڪل پيپرز جو 38.8٪ آهن.
ڪاربن فائبر ايجاد پيٽنٽ ڪاربن فائبر، پيداوار جي سامان ۽ جامع مواد جي تياري سان لاڳاپيل سڀ کان وڌيڪ موضوعن کي ڍڪيندا آهن. انهن ۾، جاپان ٽوري، مٽسوبشي ليانگ، تيجن ۽ ٻيون ڪمپنيون "ڪاربن فائبر مضبوط پوليمر مرڪب" ۾ اهم ٽيڪنيڪل لي آئوٽ جي ميدان ۾، ان کان علاوه، ٽوري ۽ مٽسوبشي ليانگ "ڪاربن فائبر ۽ پيداوار جي سامان جي پولي ايڪريلونائٽرائل پيداوار" ۾، "غير محفوظ ٿيل نائٽرائل سان، جهڙوڪ پولي ايڪريلونائٽرائل، پولي وينائلائيڊين سائانائيڊ ايٿيلين پيداوار ڪاربن فائبر" ۽ ٻين ٽيڪنالاجيون پيٽنٽ لي آئوٽ جو هڪ وڏو حصو آهن، ۽ جاپاني ٽيجن ڪمپني "ڪاربن فائبر ۽ آڪسيجن مرڪب مرکبات" ۾ پيٽنٽ لي آئوٽ جو هڪ وڏو حصو آهي.
چائنا سينوپيڪ گروپ، بيجنگ ڪيميڪل يونيورسٽي، چائنيز اڪيڊمي آف سائنسز ننگبو مواد "ڪاربن فائبر ۽ پيداوار جي سامان جي پولي ايڪريلونائٽريل پيداوار" ۾ پيٽنٽ لي آئوٽ جو هڪ وڏو حصو آهي؛ ان کان علاوه، بيجنگ يونيورسٽي آف ڪيميڪل انجنيئرنگ، چائنيز اڪيڊمي آف سائنسز شانسي ڪوئلي ڪيميڪل انسٽيٽيوٽ ۽ چائنيز اڪيڊمي آف سائنسز ننگبو مواد جي اهم لي آئوٽ "پوليمر مرڪب تيار ڪرڻ جي اجزاء طور غير نامياتي عنصر فائبر استعمال ڪندي" ٽيڪنالاجي ۾ هاربن انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي "ڪاربن فائبر علاج"، "ڪاربن فائبر ۽ آڪسيجن تي مشتمل مرڪب مرکبات" ۽ ٻين ٽيڪنالاجي جي لي آئوٽ تي ڌيان ڏئي ٿي.
ان کان علاوه، عالمي پيٽنٽ جي سالياني شمارياتي ورڇ جي انگن اکرن مان اهو معلوم ٿئي ٿو ته گذريل ٽن سالن ۾ ڪيترائي نوان گرم هنڌ ظاهر ٿيڻ شروع ٿيا آهن، جهڙوڪ: "مين چين ۾ ڪاربوڪسيليٽ بانڊنگ ري ايڪشن جي ٺهڻ مان حاصل ڪيل پوليامائيڊس جون ٺهيل شيون"، "مين چين ۾ 1 ڪاربوڪسيلڪ ايسڊ ايسٽر بانڊ جي ٺهڻ کان پاليسٽر ڪمپوزيشن"، "مصنوعي مواد تي ٻڌل جامع مواد"، "ڪاربن فائبر ڪمپوزٽس جي اجزاء جي طور تي آڪسيجن مرکبات تي مشتمل سائيڪلڪ ڪاربوڪسيلڪ ايسڊ"، "ٽيڪسٽائل مواد جي مضبوطي يا علاج جي ٽن طرفي شڪل ۾"، "غير سير ٿيل ايٿر، ايسٽل، سيمي ايسٽل، ڪيٽون يا الڊيهائيڊ صرف ڪاربن-ڪاربن غير سير ٿيل بانڊ رد عمل ذريعي پوليمر مرکبات جي پيداوار لاءِ"، "اڊيابيٽڪ مواد پائپ يا ڪيبل"، "ڪاربن فائبر ڪمپوزٽس فاسفيٽ ايسٽرز سان گڏ اجزاء طور" ۽ انهي تي.
تازن سالن ۾، ڪاربن فائبر جي شعبي ۾ تحقيق ۽ ترقي سامهون آئي آهي، جنهن ۾ گهڻيون ڪاميابيون آمريڪا ۽ جاپان مان آيون آهن. جديد ترين ٽيڪنالاجيون نه رڳو ڪاربن فائبر جي پيداوار ۽ تياري جي ٽيڪنالاجي تي ڌيان ڏين ٿيون، پر آٽوميٽو مواد جي وسيع رينج ۾ ايپليڪيشنن تي پڻ، جهڙوڪ هلڪو وزن، 3D پرنٽنگ، ۽ بجلي پيدا ڪرڻ واري مواد. ان کان علاوه، ڪاربن فائبر مواد جي ريسائڪلنگ ۽ ريسائڪلنگ، ڪاٺ جي ليگنن ڪاربن فائبر جي تياري ۽ ٻين ڪاميابين ۾ روشن اکين جي ڪارڪردگي آهي. نمائندگي جا نتيجا هيٺ بيان ڪيا ويا آهن:
1) آمريڪي جارجيا انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي ٽئين نسل جي ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي کي ٽوڙي ٿي
جولاءِ 2015 ۾، DARPA فنڊنگ سان، جارجيا انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي، پنهنجي جديد پين تي ٻڌل ڪاربن فائبر جيل اسپننگ ٽيڪنڪ سان، پنهنجي ماڊيولس کي خاص طور تي وڌايو، هرشي IM7 ڪاربن فائبر کي پوئتي ڇڏي ڏنو، جيڪو هاڻي فوجي جهازن ۾ وڏي پيماني تي استعمال ٿئي ٿو، جيڪو جاپان کان پوءِ ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي جي ٽئين نسل ۾ مهارت حاصل ڪرڻ وارو دنيا جو ٻيو ملڪ بڻجي ويو.
ڪمارز پاران ٺاهيل جيل اسپننگ ڪاربن فائبر جي ٽينسل طاقت 5.5 کان 5.8Gpa تائين پهچي ٿي، ۽ ٽينسل ماڊيولس 354-375gpa جي وچ ۾ آهي. "هي مسلسل فائبر آهي جيڪو جامع ڪارڪردگي جي سڀ کان وڌيڪ طاقت ۽ ماڊيولس سان رپورٽ ڪيو ويو آهي. مختصر فليمينٽ بنڊل ۾، 12.1Gpa تائين ٽينسل طاقت، اهو ئي سڀ کان وڌيڪ پولي ايڪريلونائٽريل ڪاربن فائبر آهي."
2) برقي مقناطيسي لهر حرارتي ٽيڪنالاجي
2014 ۾، نيڊو برقي مقناطيسي لهر حرارتي ٽيڪنالاجي تيار ڪئي. برقي مقناطيسي لهر ڪاربنائيزيشن ٽيڪنالاجي جو مطلب آهي برقي مقناطيسي لهر حرارتي ٽيڪنالاجي جي استعمال کي ماحول جي دٻاءُ تي فائبر کي ڪاربنائيز ڪرڻ لاءِ. حاصل ڪيل ڪاربن فائبر جي ڪارڪردگي بنيادي طور تي ڪاربن فائبر جي برابر آهي جيڪا تيز گرمي پد جي حرارتي حرڪت سان پيدا ٿئي ٿي، لچڪدار ماڊيولس 240GPA کان وڌيڪ پهچي سگهي ٿو، ۽ وقفي تي ڊگهو ٿيڻ 1.5٪ کان وڌيڪ آهي، جيڪا دنيا ۾ پهرين ڪاميابي آهي.
فائبر جهڙي مواد کي برقي مقناطيسي لهر ذريعي ڪاربانائيز ڪيو ويندو آهي، انهي ڪري ته تيز گرمي پد جي گرمائش لاءِ استعمال ٿيندڙ ڪاربانائيزيشن فرنس سامان جي ضرورت نه پوي. اهو عمل نه رڳو ڪاربانائيزيشن لاءِ گهربل وقت گھٽائي ٿو، پر توانائي جي استعمال کي به گھٽائي ٿو ۽ CO2 جي اخراج کي گھٽائي ٿو.
3) ڪاربنائيزيشن جي عمل جو صحيح ڪنٽرول
مارچ 2014 ۾، ٽوري t1100g ڪاربن فائبر جي ڪامياب ترقي جو اعلان ڪيو. ٽوري ڪاربنائيزيشن جي عمل کي بهتر ڪرڻ، نانو اسڪيل تي ڪاربن فائبر جي مائڪرو اسٽرڪچر کي بهتر ڪرڻ، ڪاربنائيزيشن کان پوءِ فائبر ۾ گريفائٽ مائڪرو ڪرسٽل لائن اورينٽيشن، مائڪرو ڪرسٽل لائن سائيز، نقص ۽ ٻين کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ روايتي پين حل اسپننگ ٽيڪنالاجي استعمال ڪري ٿو، ته جيئن طاقت ۽ لچڪدار ماڊيولس کي تمام گهڻو بهتر بڻائي سگهجي. t1100g جي ٽينسل طاقت 6.6GPa آهي، جيڪا T800 کان 12٪ وڌيڪ آهي، ۽ لچڪدار ماڊيولس 324GPa آهي ۽ 10٪ وڌي وئي آهي، جيڪا صنعتي ٿيڻ جي مرحلي ۾ داخل ٿي رهي آهي.
4) مٿاڇري جي علاج جي ٽيڪنالاجي
تيجن ايسٽ اسٽيٽ ڪاميابي سان پلازما مٿاڇري جي علاج جي ٽيڪنالاجي تيار ڪئي آهي جيڪا صرف چند سيڪنڊن ۾ ڪاربن فائبر جي ظاهر کي ڪنٽرول ڪري سگهي ٿي. هي نئين ٽيڪنالاجي پوري پيداوار جي عمل کي تمام گهڻو آسان بڻائي ٿي ۽ اليڪٽرولائيٽ آبي محلولن لاءِ موجوده مٿاڇري جي علاج جي ٽيڪنالاجي جي مقابلي ۾ توانائي جي استعمال کي 50 سيڪڙو گهٽائي ٿي. ان کان علاوه، پلازما علاج کان پوءِ، اهو معلوم ٿيو ته فائبر ۽ رال ميٽرڪس جي چپکڻ کي به بهتر بڻايو ويو.
5) تيز گرمي پد جي گريفائٽ ماحول ۾ ڪاربان فائبر ٽينسل طاقت جي برقرار رکڻ جي شرح تي مطالعو
ننگبو مواد ڪاميابي سان گهريلو اعليٰ طاقت ۽ قد موڊ ڪاربن فائبر جي عمل جي تجزيي، ساخت جي تحقيق ۽ ڪارڪردگي جي اصلاح تي تفصيلي مطالعو ڪيو، خاص طور تي اعليٰ درجه حرارت جي گريفائٽ ماحول ۾ ڪاربن فائبر ٽينسل طاقت جي برقرار رکڻ جي شرح تي تحقيق جو ڪم، ۽ تازو ئي ٽينسل طاقت 5.24GPa ۽ ٽينسل ماڊيولس حجم 593GPa سان اعليٰ طاقت ۽ اعليٰ ماڊيولس ڪاربن فائبر جي ڪامياب تياري، ان ۾ جاپان جي ٽوري m60j هاءِ اسٽينٿ هاءِ مولڊ ڪاربن فائبر (ٽينسل طاقت 3.92GPa، ٽينسل ماڊيولس 588GPa) جي مقابلي ۾ ٽينسل طاقت جو فائدو جاري آهي.
6) مائڪرو ويڪرو گريفائيٽ
يونگڊا ايڊوانسڊ مٽيريلز آمريڪا جي خاص پيٽنٽ الٽرا هاءِ ٽمپريچر گريفائيٽ ٽيڪنالاجي کي ڪاميابيءَ سان ترقي ڪئي آهي، وچولي ۽ اعليٰ آرڊر ڪاربن فائبر جي پيداوار، اعليٰ آرڊر ڪاربن فائبر جي ترقي ۾ ٽن رڪاوٽن کي ڪاميابي سان ٽوڙيو آهي، گريفائيٽ سامان مهانگو ۽ بين الاقوامي ڪنٽرول هيٺ آهي، خام ريشم ڪيميائي ٽيڪنالاجي مشڪلاتون، پيداوار جي پيداوار گهٽ ۽ قيمت وڌيڪ آهي. هاڻي تائين، يونگڊا 3 قسم جا ڪاربن فائبر تيار ڪيا آهن، جن سڀني اصل نسبتاً گهٽ گريڊ ڪاربن فائبر جي طاقت ۽ ماڊيولس کي نئين اونچائي تي پهچايو آهي.
7) جرمني جي فرون هوفر پاران پين تي ٻڌل ڪاربن فائبر خام تار جي پگھلڻ واري گھمڻ جو نئون عمل.
فرون هوفر انسٽيٽيوٽ آف اپلائيڊ پوليمر (اپلائيڊ پوليمر ريسرچ، آئي اي پي) تازو اعلان ڪيو آهي ته اهو 25 اپريل 2018 تي برلن ايئر شو ايل اي ۾ جديد ڪام ڪاربن ٽيڪنالاجي جي نمائش ڪندو. هي ٽيڪنالاجي وڏي پيماني تي پيدا ٿيندڙ ڪاربن فائبر جي پيداوار جي قيمت کي تمام گهڻو گھٽائي ٿي.
شڪل 4 خام تار جو پگھلڻ.
اهو چڱيءَ طرح معلوم آهي ته روايتي عملن ۾، پين تي ٻڌل ڪاربن فائبر جي پيداواري قيمت جو اڌ خام تار جي پيداوار جي عمل ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. خام تار جي پگھلڻ جي ناڪامي کي نظر ۾ رکندي، ان کي هڪ مهانگي محلول اسپننگ عمل (حل اسپننگ) استعمال ڪندي پيدا ڪرڻ گهرجي. "ان مقصد لاءِ، اسان پين تي ٻڌل خام ريشم جي پيداوار لاءِ هڪ نئون عمل تيار ڪيو آهي، جيڪو خام تار جي پيداواري قيمت کي 60 سيڪڙو گهٽائي سگهي ٿو. هي هڪ اقتصادي ۽ ممڪن پگھلڻ واري اسپننگ عمل آهي، خاص طور تي ترقي يافته فيوزڊ پين تي ٻڌل ڪوپوليمر استعمال ڪندي." ڊاڪٽر جوهانس گينسٽر، فرون هوفر IAP انسٽيٽيوٽ ۾ حياتياتي پوليمر جي وزير، وضاحت ڪئي.
8) پلازما آڪسائيڊشن ٽيڪنالاجي
4M ڪاربن فائبر اعلان ڪيو ته اهو پلازما آڪسائيڊيشن ٽيڪنالاجي جي استعمال کي اعليٰ معيار جي، گهٽ قيمت واري ڪاربن فائبر جي تياري ۽ وڪڻڻ لاءِ هڪ اسٽريٽجڪ ڌيان طور استعمال ڪندو، نه صرف ٽيڪنالاجي کي لائسنس ڏيڻ لاءِ. 4M دعويٰ ڪري ٿو ته پلازما آڪسائيڊيشن ٽيڪنالاجي روايتي آڪسائيڊيشن ٽيڪنالاجي کان 3 ڀيرا تيز آهي، جڏهن ته توانائي جو استعمال روايتي ٽيڪنالاجي جي ٽئين حصي کان به گهٽ آهي. ۽ بيانن کي ڪيترن ئي بين الاقوامي ڪاربن فائبر پيدا ڪندڙن پاران تصديق ڪئي وئي آهي، جيڪي گهٽ قيمت واري ڪاربن فائبر جي پيداوار جي شروعات ڪندڙن جي طور تي حصو وٺڻ لاءِ دنيا جي ڪيترن ئي وڏن ڪاربن فائبر ٺاهيندڙن ۽ گاڏين ٺاهيندڙن سان صلاح ڪري رهيا آهن.
9) سيلولوز نانو فائبر
جاپان جي ڪيوٽو يونيورسٽي، ڪيترن ئي وڏن حصن جي سپلائرز جهڙوڪ برقي تنصيب ڪمپني (ٽويوٽا جي سڀ کان وڏي سپلائر) ۽ ڊائيڪيونشيڪاوا ڪارپوريشن سان گڏ، پلاسٽڪ مواد جي ترقي تي ڪم ڪري رهي آهي جيڪي سيلولوز نانو فائبر کي گڏ ڪن ٿا، هي مواد ڪاٺ جي گودي کي ڪجهه مائڪرون (1 في هزار ملي ميٽر) ۾ ٽوڙي ٺاهيو ويندو آهي. نئين مواد جو وزن اسٽيل جي وزن جو صرف پنجون حصو آهي، پر ان جي طاقت اسٽيل جي ڀيٽ ۾ پنج ڀيرا وڌيڪ آهي.
10) پوليوليفن ۽ ليگنين خام مال جو ڪاربان فائبر فرنٽ باڊي
آمريڪا ۾ اوڪ رج نيشنل ليبارٽري 2007 کان گهٽ قيمت واري ڪاربن فائبر ريسرچ تي ڪم ڪري رهي آهي، ۽ انهن پوليوليفن ۽ ليگنين خام مال لاءِ ڪاربن فائبر فرنٽ باڊيز، انهي سان گڏ جديد پلازما پري آڪسائيڊيشن ۽ مائڪرو ويڪرو ڪاربنائيزيشن ٽيڪنالاجيون تيار ڪيون آهن.
11) نئون پوليمر (اڳوڻو پوليمر) ريفريڪٽري علاج کي ختم ڪندي تيار ڪيو ويو.
ٽوڪيو يونيورسٽي جي اڳواڻي ۾ پيداوار جي طريقي ۾، ريفريڪٽري علاج کي ختم ڪرڻ لاءِ هڪ نئون پوليمر (اڳوڻو پوليمر) تيار ڪيو ويو آهي. مکيه نقطو اهو آهي ته پوليمر کي ريشم ۾ گھمائڻ کان پوءِ، اهو اصل ريفريڪٽري علاج نه ڪندو آهي، پر ان کي سالوينٽ ۾ آڪسائيڊ ڪرڻ جو سبب بڻجندو آهي. پوءِ مائڪرو ويڪرو هيٽنگ ڊيوائس کي ڪاربنائيزيشن لاءِ 1000 ℃ کان وڌيڪ گرم ڪيو ويندو آهي. گرم ڪرڻ جو وقت صرف 2-3 منٽ وٺندو آهي. ڪاربنائيزيشن علاج کان پوءِ، پلازما کي سطح جي علاج لاءِ پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي، ته جيئن ڪاربن فائبر ٺاهي سگهجي. پلازما علاج ۾ 2 منٽن کان گهٽ وقت لڳندو آهي. هن طريقي سان، 30-60 منٽن جو اصل سنٽرنگ وقت گهٽائي 5 منٽن تائين گهٽائي سگهجي ٿو. نئين پيداوار جي طريقي ۾، پلازما علاج ڪاربن فائبر ۽ ٿرموپلاسٽڪ رال جي وچ ۾ CFRP بنيادي مواد جي طور تي بانڊنگ کي بهتر بڻائڻ لاءِ ڪيو ويندو آهي. نئين پيداوار جي طريقي سان تيار ڪيل ڪاربن فائبر جو ٽينسل لچڪدار ماڊيولس 240GPa آهي، ٽينسل طاقت 3.5GPa آهي ۽ ڊگهو ٿيڻ 1.5٪ تائين پهچي ٿو. اهي قدر راندين جي سامان وغيره لاءِ استعمال ٿيندڙ ٽوري يونيورسل گريڊ ڪاربن فائبر T300 جي برابر آهن.
12) فلوئائيڊ ٿيل بستري جي عمل کي استعمال ڪندي ڪاربان فائبر مواد جي ري سائيڪلنگ ۽ استعمال
مطالعي جي پهرين ليکڪ، مينگران مينگ چيو: "ڪاربن فائبر جي بحالي خام ڪاربن فائبر جي پيداوار جي مقابلي ۾ ماحول تي اثر کي گھٽائي ٿي، پر امڪاني ريسائڪلنگ ٽيڪنالاجي ۽ ڪاربن فائبر جي استعمال جي ريسائڪلنگ جي اقتصادي ممڪنيت بابت محدود آگاهي آهي." ريسائڪلنگ ۾ ٻه مرحلا ٿين ٿا: فائبرن کي پهريان ڪاربن فائبر ڪمپوزٽس مان حاصل ڪيو وڃي ۽ ميڪيڪل پيسڻ واري مواد ذريعي يا پائروليسس يا فلوئائيڊائزڊ بيڊ پروسيس استعمال ڪندي حرارتي طور تي ختم ڪيو وڃي. اهي طريقا جامع مواد جي پلاسٽڪ حصي کي هٽائي ڇڏيندا آهن، ڪاربن فائبر ڇڏيندا آهن، جنهن کي پوءِ ويٽ پيپر ميڪنگ ٽيڪنالاجي استعمال ڪندي ٽنگيل فائبر ميٽ ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو، يا هدايتي فائبر ۾ ٻيهر منظم ڪري سگهجي ٿو.
محققن حساب لڳايو ته ڪاربن فائبر کي فلوئڊائيزڊ بيڊ پروسيس استعمال ڪندي ڪاربن فائبر جامع فضلي مان حاصل ڪري سگهجي ٿو، جنهن کي صرف 5 ڊالر/ڪلوگرام جي ضرورت آهي ۽ بنيادي ڪاربن فائبر تيار ڪرڻ لاءِ گهربل توانائي جو 10 سيڪڙو کان گهٽ. فلوئڊائيزڊ بيڊ پروسيس ذريعي پيدا ٿيندڙ ري سائيڪل ٿيل ڪاربن فائبر مشڪل سان ماڊيولس کي گهٽ ڪن ٿا، ۽ ٽينسل طاقت پرائمري ڪاربن فائبر جي نسبت 18 سيڪڙو کان 50 سيڪڙو تائين گهٽجي ويندي آهي، جنهن ڪري انهن کي طاقت جي بدران اعليٰ سختي جي ضرورت واري ايپليڪيشنن لاءِ موزون بڻائي ٿو. "ري سائيڪل ٿيل ڪاربن فائبر غير ساختياتي ايپليڪيشنن لاءِ موزون ٿي سگهن ٿا جن کي هلڪو وزن جي ضرورت هوندي آهي، جهڙوڪ آٽوميٽو، تعمير، ونڊ ۽ راندين جون صنعتون،" مينگ چيو.
13) آمريڪا ۾ ڪاربن فائبر ري سائيڪلنگ جي نئين ٽيڪنالاجي تيار ڪئي وئي آهي.
جون 2016 ۾، آمريڪا ۾ جارجيا انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي جي محققن ڪاربن فائبر کي الڪوحل تي مشتمل محلول ۾ ٻوڙيو ته جيئن ايپوڪسي رال کي ٽوڙي سگهجي، الڳ ٿيل فائبر ۽ ايپوڪسي رال کي ٻيهر استعمال ڪري سگهجي ٿو، ڪاربن فائبر جي بحالي جي ڪامياب احساس.
جولاءِ 2017 ۾، واشنگٽن اسٽيٽ يونيورسٽي ڪاربن فائبر جي بحالي واري ٽيڪنالاجي پڻ تيار ڪئي، ڪمزور تيزاب کي ڪيٽالسٽ طور استعمال ڪندي، ٿرموسيٽنگ مواد کي ختم ڪرڻ لاءِ نسبتاً گهٽ درجه حرارت تي مائع ايٿانول جو استعمال، سڙيل ڪاربن فائبر ۽ رال کي الڳ الڳ محفوظ ڪيو ويندو آهي، ۽ انهن کي پيداوار ۾ وجهي سگهجي ٿو.
14) آمريڪا جي ايل ايل اين ايل ليبارٽري ۾ 3D پرنٽنگ ڪاربن فائبر انڪ ٽيڪنالاجي جي ترقي.
مارچ 2017 ۾، آمريڪا ۾ لارنس لائيومور نيشنل ليبارٽري (LLNL) پهرين 3D پرنٽ ٿيل اعليٰ ڪارڪردگي، هوائي جهازن جي گريڊ ڪاربن فائبر ڪمپوزٽس تيار ڪيون. انهن پيچيده ٽي-dimensional structures ٺاهڻ لاءِ سڌي انڪ ٽرانسميشن (DIW) جو 3D پرنٽنگ طريقو استعمال ڪيو جيڪو آٽوميٽو، ايرو اسپيس، دفاع، ۽ موٽرسائيڪل مقابلي ۽ سرفنگ ۾ استعمال لاءِ پروسيسنگ جي رفتار کي تمام گهڻو بهتر بڻايو.
15) آمريڪا، ڪوريا ۽ چين بجلي جي پيداوار لاءِ ڪاربن فائبر جي ترقي ۾ تعاون ڪن ٿا.
آگسٽ 2017 ۾، ٽيڪساس يونيورسٽي جي ڊيلاس ڪيمپس، ڪوريا ۾ هانيانگ يونيورسٽي، چين ۾ نانڪائي يونيورسٽي ۽ ٻين ادارن بجلي پيدا ڪرڻ لاءِ ڪاربن فائبر يارن جي مواد جي ترقي ۾ تعاون ڪيو. يارن کي پهريون ڀيرو برائن وانگر اليڪٽرولائيٽ حلن ۾ ٻوڙيو ويندو آهي، جيڪو اليڪٽرولائيٽ ۾ آئنز کي ڪاربن نانوٽيوب جي مٿاڇري سان ڳنڍڻ جي اجازت ڏيندو آهي، جيڪو يارن کي مضبوط يا ڇڪڻ تي برقي توانائي ۾ تبديل ٿي سگهي ٿو. مواد ڪنهن به جڳهه تي قابل اعتماد حرڪي توانائي سان استعمال ڪري سگهجي ٿو ۽ IoT سينسرز کي بجلي فراهم ڪرڻ لاءِ موزون آهي.
16) چيني ۽ آمريڪي ترتيب وار حاصل ڪيل ڪاٺ جي ليگنين ڪاربن فائبر جي تحقيق ۾ نئين ترقي
مارچ 2017 ۾، ننگبو انسٽيٽيوٽ آف ميٽيريلز ٽيڪنالاجي ۽ انجنيئرنگ جي خاص فائبر ٽيم ايسٽريفڪيشن ۽ فري ريڊيڪل ڪوپوليمرائيزيشن ٻن مرحلن واري ترميمي ٽيڪنالاجي کي استعمال ڪندي سٺي اسپنبلٽي ۽ حرارتي استحڪام سان هڪ ليگنين-ايڪريلونائٽريل ڪوپوليمر تيار ڪيو. ڪوپوليمر ۽ ويٽ اسپننگ جي عمل کي استعمال ڪندي اعليٰ معيار جي مسلسل تنتن حاصل ڪيا ويا، ۽ ڪمپيڪٽ ڪاربن فائبر حرارتي استحڪام ۽ ڪاربنائيزيشن علاج کان پوءِ حاصل ڪيو ويو.
آگسٽ 2017 ۾، آمريڪا جي واشنگٽن يونيورسٽي ۾ برجٽ اهرنگ ريسرچ ٽيم ليگنن ۽ پولي ايڪريلونائٽرائل کي مختلف تناسب ۾ ملايو، ۽ پوءِ ملايل پوليمر کي ڪاربن فائبر ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ پگھلندڙ گھمڻ واري ٽيڪنالاجي استعمال ڪئي. مطالعي مان معلوم ٿيو ته 20٪ ~ 30٪ ۾ شامل ڪيل ليگنن ڪاربن فائبر جي طاقت کي متاثر نه ڪيو ۽ اميد ڪئي وئي ته ان کي آٽوميٽو يا هوائي جهاز جي حصن لاءِ گهٽ قيمت واري ڪاربن فائبر مواد جي پيداوار ۾ استعمال ڪيو ويندو.
2017 جي آخر ۾، نيشنل رينيوئيبل انرجي ليبارٽري (NREL) ٻوٽن جي فضول حصن، جهڙوڪ مڪئي جي ٻوٽي ۽ ڪڻڪ جي ٻوٽي کي استعمال ڪندي ايڪريلونائٽرائل جي تياري تي تحقيق جاري ڪئي. اهي پهريان ٻوٽن جي مواد کي کنڊ ۾ ٽوڙيندا آهن ۽ پوءِ انهن کي تيزاب ۾ تبديل ڪندا آهن، ۽ انهن کي سستا ڪيٽالسٽ سان ملائي ٽارگيٽ پراڊڪٽس پيدا ڪندا آهن.
17) جاپان پهريون ڪاربن فائبر مضبوط ٿيل ٿرموپلاسٽڪ جامع ڪار چيسس تيار ڪري ٿو.
آڪٽوبر 2017 ۾، جاپان جي نئين توانائي انڊسٽري ٽيڪنالاجي ضم ٿيل آر اينڊ ڊي ايجنسي ۽ ناگويا يونيورسٽي نيشنل ڪمپوزٽس ريسرچ سينٽر دنيا جي پهرين ڪاربن فائبر مضبوط ٿيل ٿرموپلاسٽڪ ڪمپوزٽ ڪار چيسس کي ڪاميابي سان تيار ڪيو. اهي خودڪار ڊگهي فائبر مضبوط ٿيل ٿرموپلاسٽڪ ڪمپوزٽس کي سڌو سنئون آن لائن مولڊنگ عمل، مسلسل ڪاربن فائبر ۽ ٿرموپلاسٽڪ رال جي ذرات کي ملائي، فائبر مضبوط ٿيل ڪمپوزٽس تيار ڪن ٿا، ۽ پوءِ گرم ڪرڻ ۽ پگھلڻ واري ڪنيڪشن ذريعي، ٿرموپلاسٽڪ CFRP ڪار چيسس جي ڪامياب پيداوار استعمال ڪن ٿا.
5. چين ۾ ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي جي آر اينڊ ڊي تي تجويزون
5.1 اڳتي ڏسندڙ ترتيب، مقصد تي مبني، ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي جي ٽئين نسل کي ٽوڙڻ تي ڌيان ڏيڻ
چين جي ٻئي نسل جي ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي اڃا تائين هڪ جامع پيش رفت نه آهي، اسان جي ملڪ کي اڳتي وڌڻ جي ڪوشش ڪرڻ گهرجي جيڪا اسان جي لاڳاپيل تحقيقي ادارن کي گڏ ڪري، اهم ٽيڪنالاجي جي قبضي تي ڌيان ڏئي، ٽئين نسل جي اعليٰ ڪارڪردگي واري ڪاربن فائبر تيار ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي جي تحقيق ۽ ترقي جو ڌيان (يعني ايرو اسپيس تي لاڳو ٿيندڙ اعليٰ طاقت، اعليٰ ماڊيولس ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي)، ۽ ڪاربن فائبر جامع مواد جي ترقي يافته ٽيڪنالاجي، جنهن ۾ آٽوميٽو، تعمير ۽ مرمت ۽ ٻين هلڪو وزن، گهٽ قيمت واري وڏي ٽو ڪاربن فائبر تيار ڪرڻ، اضافي پيداوار ٽيڪنالاجي ڪاربن فائبر جامع مواد، ري سائيڪلنگ ٽيڪنالاجي ۽ تيز پروٽوٽائپنگ ٽيڪنالاجيون شامل آهن.
5.2 تنظيم کي هم آهنگ ڪرڻ، مدد کي مضبوط ڪرڻ، مسلسل تعاون واري تحقيق جي حمايت لاءِ اهم ٽيڪنيڪل منصوبا قائم ڪرڻ.
هن وقت، چين ۾ ڪاربن فائبر جي تحقيق ڪرڻ لاءِ ڪيترائي ادارا آهن، پر طاقت منتشر آهي، ۽ ڪو به متحد آر اينڊ ڊي تنظيمي ميڪانيزم ۽ اثرائتي هم آهنگي لاءِ مضبوط فنڊنگ سپورٽ ناهي. ترقي يافته ملڪن جي ترقي جي تجربي کي ڏسندي، وڏن منصوبن جي تنظيم ۽ ترتيب هن ٽيڪنيڪل فيلڊ جي ترقي کي فروغ ڏيڻ ۾ وڏو ڪردار ادا ڪن ٿا. اسان کي چين جي ڪاربن فائبر جي ڪاميابي آر اينڊ ڊي ٽيڪنالاجي کي نظر ۾ رکندي چين جي ايڊوانٽيج آر اينڊ ڊي فورس تي ڌيان ڏيڻ گهرجي ته جيئن وڏا منصوبا شروع ڪري سگهجن، تعاون ڪندڙ ٽيڪنالاجي جدت کي مضبوط بڻائي سگهجي، ۽ چين جي ڪاربن فائبر ريسرچ ٽيڪنالاجي جي سطح، بين الاقوامي ڪاربن فائبر ۽ جامع لاءِ مقابلي کي مسلسل فروغ ڏئي سگهجي.
5.3 ٽيڪنيڪل ڪاميابين جي ايپليڪيشن اثر جي واقفيت جي تشخيصي ميڪانيزم کي بهتر بڻائڻ
ايس سي آءِ پيپرز جي اقتصادي تجزيي جي نقطي نظر کان، چين جو ڪاربن فائبر هڪ اعليٰ طاقت واري ڪارڪردگي واري مواد جي طور تي تحقيق جي مختلف شعبن ۾ استعمال ٿيندو آهي، پر ڪاربن فائبر جي پيداوار ۽ تياري جي ٽيڪنالاجي لاءِ، خاص طور تي خرچ گهٽائڻ تي ڌيان ڏيڻ، گهٽ تحقيق جي پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ. ڪاربن فائبر جي پيداوار جو عمل ڊگهو آهي، ٽيڪنالاجي اهم نقطا، اعليٰ پيداواري رڪاوٽون، هڪ گهڻ-شعبي، گهڻ-ٽيڪنالاجي انضمام آهي، ٽيڪنيڪل رڪاوٽن کي ٽوڙڻ جي ضرورت آهي، "گهٽ قيمت، اعليٰ ڪارڪردگي" بنيادي تياري ٽيڪنالاجي تحقيق ۽ ترقي کي مؤثر طريقي سان فروغ ڏيڻ لاءِ، هڪ طرف، تحقيق سيڙپڪاري کي مضبوط ڪرڻ جي ضرورت آهي، ٻئي طرف، سائنسي تحقيق جي ڪارڪردگي جي تشخيص جي ميدان کي ڪمزور ڪرڻ جي ضرورت آهي، ٽيڪنيڪل ڪاميابين جي ايپليڪيشن اثر جي تشخيص جي هدايت کي مضبوط ڪرڻ، ۽ "مقداري" تشخيص کان منتقل ٿيڻ، جيڪو پيپر جي اشاعت تي ڌيان ڏئي ٿو، نتيجن جي قدر جي "معيار" تشخيص ڏانهن.
5.4 جديد ٽيڪنالاجي مرڪب صلاحيتن جي پوک کي مضبوط ڪرڻ
ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي جي اعليٰ ٽيڪنالاجي خاصيت خاص صلاحيتن جي اهميت کي طئي ڪري ٿي، ڇا انهن وٽ جديد بنيادي ٽيڪنيڪل اهلڪار آهن اهو سڌو سنئون ڪنهن اداري جي آر اينڊ ڊي جي سطح کي طئي ڪري ٿو.
ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي آر اينڊ ڊي لنڪس جي نتيجي ۾، اسان کي مرڪب اهلڪارن جي تربيت تي ڌيان ڏيڻ گهرجي، ته جيئن سڀني لنڪس جي هم آهنگي ۽ ترقي کي يقيني بڻائي سگهجي. ان کان علاوه، چين ۾ ڪاربن فائبر ريسرچ جي ترقي جي تاريخ مان، ٽيڪنالاجي ڪور ماهرن جو وهڪرو اڪثر ڪري هڪ اهم عنصر هوندو آهي جيڪو هڪ تحقيقي اداري جي آر اينڊ ڊي سطح کي متاثر ڪري ٿو. پيداوار جي عملن، ڪمپوزٽس ۽ وڏين شين ۾ ڪور ماهرن ۽ آر اينڊ ڊي ٽيمن جي فڪسيشن کي برقرار رکڻ مسلسل ٽيڪنالاجي اپ گريڊ لاءِ اهم آهي.
اسان کي هن شعبي ۾ خاص اعليٰ ٽيڪنالاجي اهلڪارن جي تربيت ۽ استعمال کي مضبوط ڪرڻ، ٽيڪنالاجي آر اينڊ ڊي صلاحيتن لاءِ تشخيص ۽ علاج جي پاليسي کي بهتر بڻائڻ، نوجوان صلاحيتن جي پوک کي مضبوط ڪرڻ، پرڏيهي ترقي يافته آر اينڊ ڊي ادارن سان تعاون ۽ تبادلي جي فعال طور تي حمايت ڪرڻ، ۽ پرڏيهي ترقي يافته صلاحيتن کي زور سان متعارف ڪرائڻ، وغيره جاري رکڻ گهرجي. اهو چين ۾ ڪاربن فائبر تحقيق جي ترقي کي فروغ ڏيڻ ۾ وڏو ڪردار ادا ڪندو.
کان اقتباس ڪيل-
عالمي ڪاربن فائبر ٽيڪنالاجي جي ترقي ۽ چين ڏانهن ان جي روشنيءَ تي تجزيو. تيان ياجوان، ژانگ زي چيانگ، تاؤ چينگ، يانگ منگ، با جن، چن يون وي.ورلڊ سائنس ٽيڪ آر اينڊ ڊي.2018
پوسٽ جو وقت: ڊسمبر-04-2018