కార్బన్ ఫైబర్ పదార్థం యొక్క మూలం మరియు భవిష్యత్తు

1860లో, జోసెఫ్ స్వాన్ ప్రకాశించే దీపాల నమూనాను, సెమీ-వాక్యూమ్ కార్బన్ వైర్ దీపాన్ని కనుగొన్నాడు. చీకటి రాత్రిని వెలిగించటానికి, విద్యుత్ కాంతి యొక్క ప్రకాశవంతమైన శరీరంగా, కార్బన్ ఫైబర్ ఏర్పడింది.

ప్రారంభ కార్బన్ ఫైబర్ గుర్తించదగినది కాదు, ఇది సహజ ఫైబర్‌లతో తయారు చేయబడింది, తక్కువ నిర్మాణ బలంతో, దీనితో తయారు చేయబడిన ఫిలమెంట్ నాణ్యత తక్కువగా ఉంది, ఉపయోగంలో సులభంగా విరిగిపోతుంది మరియు దాని మన్నిక ఆదర్శానికి దూరంగా ఉంది మరియు త్వరగా టంగ్‌స్టన్ ఫిలమెంట్ ద్వారా భర్తీ చేయబడింది. ఫలితంగా, కార్బన్ ఫైబర్ పరిశోధన నిద్రాణమైన కాలంలోకి ప్రవేశించింది.

1950లలో, ఏరోస్పేస్ రంగంలో అధిక-ఉష్ణోగ్రత, తుప్పు-నిరోధకత మరియు అధిక బలం కలిగిన పదార్థాలకు డిమాండ్ పెరిగింది మరియు ప్రజలు మళ్లీ కార్బైడ్‌ల వైపు ఆశలు పెట్టుకున్నారు. వరుస అధ్యయనాల తర్వాత, 3,600 ℃ ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన పదార్థం చివరికి కనుగొనబడింది మరియు అధికారికంగా "కార్బన్ ఫైబర్" అని పేరు పెట్టబడింది.

కార్బన్ ఫైబర్ యొక్క ఉత్తమ లక్షణాలు తేలికైనవి, అధిక బలం, అధిక నిర్దిష్ట బలం మరియు నిర్దిష్ట మాడ్యులస్, దాని సాంద్రత ఉక్కులో 1/4 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, దాని తన్యత నిష్పత్తి బలం ఇనుము కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువ, సాగదీయడం సాగే గుణం ఇనుము కంటే 7 రెట్లు ఎక్కువ. అదనంగా, కార్బన్ ఫైబర్ అలసట లేని, తుప్పు పట్టని, రసాయన స్థిరత్వం మరియు మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వం వంటి అనేక రకాల అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది.

ఏరో-ఇంజిన్ రంగంలో, కార్బన్ ఫైబర్ ప్రధానంగా రెసిన్, మెటల్, సిరామిక్స్ మరియు ఇతర సబ్‌స్ట్రేట్‌లతో రీన్‌ఫోర్స్డ్ బేస్ రూపంలో కలుపుతారు మరియు ఈ కలయికను కార్బన్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంపోజిట్స్ (CFRP) అని పిలుస్తారు, ఇది బరువు తగ్గింపు మరియు సామర్థ్యం, ​​శబ్దం మరియు ఉద్గారాలను తగ్గించడం, పదార్థ బలం మరియు ఇంధన ఆర్థిక వ్యవస్థను మెరుగుపరచడంలో బాగా పనిచేస్తుంది.
కార్బన్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ డబుల్ మాలిక్ అమైడ్ (BMI)తో తయారు చేయబడిన GEnx వేరియబుల్ ఓవర్‌ఫ్లో వాల్వ్ (VBV) కాథెటర్ వంటి ఏరో-ఇంజన్‌ల యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత భాగాలలో మిశ్రమాలను క్రమంగా ఉపయోగిస్తున్నారు, దీని బరువు ఒక్కో కాథెటర్‌కు కేవలం 3.6 కిలోలు. రష్యన్ SaM146 ఇంజిన్‌లోని మిశ్రమ-ప్రవాహ నాజిల్ (MFN) కూడా కార్బన్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ BMI భాగాలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇవి లోహం కంటే దాదాపు 20 కిలోగ్రాముల తేలికైనవి.

భవిష్యత్తులో, కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాల బలం మరియు దృఢత్వాన్ని మరింత పెంచడంతో, ఏరో-ఇంజిన్‌లలో కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాల అప్లికేషన్ ప్రజాదరణ పొందుతుంది: థర్మల్ ష్రింక్జ్ ప్లాస్టిక్ ప్రక్రియ నిర్మాణం యొక్క CFRTPని మెరుగుపరచడం, CFRC కార్బన్/కార్బన్ మిశ్రమాలను రూపొందించడానికి కార్బన్ ప్రక్రియను మెరుగుపరచడం, CFRM మెటల్ ప్రక్రియ ఏర్పడటాన్ని మెరుగుపరచడం, రబ్బరు ప్రక్రియ ఏర్పడటాన్ని మెరుగుపరచడం CFRR ...... రెండు దిశలలోనైనా, కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలు భవిష్యత్తులో అధిక-పనితీరు గల ఏరో-ఇంజిన్‌లకు అవసరమైన పదార్థంగా ఉంటాయి.