கார்பன் ஃபைபர் பொருளின் தோற்றம் மற்றும் எதிர்காலம்

1860 ஆம் ஆண்டில், ஜோசப் ஸ்வான் ஒளிரும் விளக்குகளின் முன்மாதிரியான அரை-வெற்றிட கார்பன் கம்பி விளக்கைக் கண்டுபிடித்தார். இருண்ட இரவை ஒளிரச் செய்வதற்காக, மின்சார ஒளியின் ஒளிரும் உடலாக, கார்பன் ஃபைபர் ஏற்பட்டது.

ஆரம்பகால கார்பன் ஃபைபர் கவனிக்கத்தக்கதாக இல்லை, இது இயற்கை இழைகளால் ஆனது, சிறிய கட்டமைப்பு வலிமையுடன் இருந்தது, இதனால் செய்யப்பட்ட இழைகளின் தரம் மோசமாக இருந்தது, பயன்பாட்டில் எளிதில் உடைக்கப்பட்டது, மேலும் அதன் ஆயுள் சிறந்ததாக இல்லை, மேலும் விரைவாக டங்ஸ்டன் இழையால் மாற்றப்பட்டது. இதன் விளைவாக, கார்பன் ஃபைபர் ஆராய்ச்சி ஒரு செயலற்ற காலகட்டத்தில் நுழைந்துள்ளது.

1950 களில், விண்வெளித் துறையில் அதிக வெப்பநிலை, அரிப்பை எதிர்க்கும் மற்றும் அதிக வலிமை கொண்ட பொருட்களுக்கான தேவை அதிகரித்தது, மேலும் மக்கள் மீண்டும் கார்பைடுகளின் மீது தங்கள் நம்பிக்கையைத் திருப்பினர்.தொடர் ஆய்வுகளுக்குப் பிறகு, 3,600 ℃ உருகுநிலை கொண்ட பொருள் இறுதியில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு அதிகாரப்பூர்வமாக "கார்பன் ஃபைபர்" என்று பெயரிடப்பட்டது.

கார்பன் ஃபைபரின் சிறந்த பண்புகள் இலகுரக, அதிக வலிமை, அதிக குறிப்பிட்ட வலிமை மற்றும் குறிப்பிட்ட மாடுலஸ், அதன் அடர்த்தி எஃகின் 1/4 ஐ விட குறைவாக உள்ளது, அதன் இழுவிசை விகித வலிமை இரும்பை விட 10 மடங்கு அதிகம், மீள் மாடுலஸை விட நீட்சி இரும்பை விட 7 மடங்கு அதிகம். கூடுதலாக, கார்பன் ஃபைபர் சோர்வு இல்லாதது, துருப்பிடிக்காதது, இரசாயன நிலைத்தன்மை மற்றும் நல்ல வெப்ப நிலைத்தன்மை போன்ற பல்வேறு சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

ஏரோ-எஞ்சின் துறையில், கார்பன் ஃபைபர் முக்கியமாக பிசின், உலோகம், மட்பாண்டங்கள் மற்றும் பிற அடி மூலக்கூறுகளுடன் வலுவூட்டப்பட்ட அடித்தள வடிவில் இணைக்கப்படுகிறது, மேலும் இந்த கலவை கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட கலவைகள் (CFRP) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது எடை குறைப்பு மற்றும் செயல்திறன், சத்தம் மற்றும் உமிழ்வைக் குறைத்தல், பொருள் வலிமை மற்றும் எரிபொருள் சிக்கனத்தை மேம்படுத்துதல் ஆகியவற்றில் சிறப்பாக செயல்படுகிறது.
கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட இரட்டை மெலிக் அமைடு (BMI) மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட GEnx மாறி ஓவர்ஃப்ளோ வால்வு (VBV) வடிகுழாய் போன்ற ஏரோ-எஞ்சின்களின் உயர்-வெப்பநிலை கூறுகளிலும் கலவைகள் படிப்படியாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஒரு வடிகுழாயில் 3.6 கிலோ மட்டுமே எடை கொண்டது. ரஷ்ய SaM146 இயந்திரத்தில் உள்ள கலப்பு-பாய்வு முனை (MFN) கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட BMI பாகங்களையும் பயன்படுத்துகிறது, அவை உலோகத்தை விட சுமார் 20 கிலோகிராம் இலகுவானவை.

எதிர்காலத்தில், கார்பன் ஃபைபர் கலவைகளின் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையை மேலும் மேம்படுத்துவதன் மூலம், ஏரோ-எஞ்சின்களில் கார்பன் ஃபைபர் கலவைகளின் பயன்பாடு பிரபலமாக இருக்கும்: வெப்ப சுருக்க பிளாஸ்டிக் செயல்முறை உருவாக்கத்தின் CFRTP ஐ மேம்படுத்துதல், CFRC கார்பன்/கார்பன் கலவைகளை உருவாக்க கார்பன் செயல்முறையை மேம்படுத்துதல், CFRM உலோக செயல்முறையின் உருவாக்கத்தை மேம்படுத்துதல், ரப்பர் செயல்முறையின் உருவாக்கத்தை மேம்படுத்துதல் CFRR ...... இரு திசைகளிலும், எதிர்கால உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஏரோ-எஞ்சின்களுக்கு கார்பன் ஃபைபர் கலவைகள் அவசியமான பொருளாக இருக்கும்.