کاربن فائبر غیر نامیاتی پولیمر فائبر غیر نامیاتی مواد ہے جس میں کاربن مواد 95 فیصد سے زیادہ ہے، جس میں کم کثافت، اعلی طاقت، اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت، انتہائی کیمیائی استحکام، اینٹی تھکاوٹ، لباس مزاحم مسح اور دیگر بہترین بنیادی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات ہیں، اور اس میں ہائی وائبریشن اٹنیویشن، اچھی کنڈکٹیو تھرمل چالکتا اور الیکٹرو میگجنک کارکردگی کم ہے۔ دیگر خصوصیات. یہ بہترین خصوصیات کاربن فائبر کو ایرو اسپیس، ریل ٹرانزٹ، گاڑیوں کی تیاری، ہتھیاروں اور آلات، تعمیراتی مشینری، بنیادی ڈھانچے کی تعمیر، میرین انجینئرنگ، پیٹرولیم انجینئرنگ، ہوا کی توانائی، کھیلوں کے سامان اور دیگر شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کرتی ہیں۔
کاربن فائبر مواد کی قومی تزویراتی ضروریات کی بنیاد پر، چین نے اسے ابھرتی ہوئی صنعتوں کی بنیادی ٹیکنالوجیز میں سے ایک کے طور پر درج کیا ہے جو سپورٹ پر مرکوز ہیں۔ قومی "بارہ-پانچ" سائنس اور ٹیکنالوجی کی منصوبہ بندی میں، اعلی کارکردگی والے کاربن فائبر کی تیاری اور استعمال کی ٹیکنالوجی ریاست کی طرف سے تعاون یافتہ اسٹریٹجک ابھرتی ہوئی صنعتوں کی بنیادی ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے۔ مئی 2015، ریاستی کونسل نے باضابطہ طور پر "میڈ اِن چائنا 2025" جاری کیا، جوردار فروغ اور ترقی کے کلیدی شعبوں میں سے ایک کے طور پر نئے مواد، بشمول اعلیٰ کارکردگی والے ساختی مواد، جدید کمپوزٹ نئے مواد کے میدان میں ترقی کا مرکز ہے۔ اکتوبر 2015 میں، وزارت صنعت اور انفارمیشن انڈسٹری نے باضابطہ طور پر "چائنا مینوفیکچرنگ 2025 کلیدی ایریاز ٹیکنالوجی روڈ میپ"، "اعلی کارکردگی والے فائبر اور اس کے مرکبات" کو ایک اہم اسٹریٹجک مواد کے طور پر شائع کیا، 2020 کا مقصد "گھریلو کاربن فائبر کمپوزٹ ہے تاکہ بڑے ہوائی جہاز کی دیگر اہم تکنیکی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔" نومبر 2016، ریاستی کونسل نے "تیرہ-پانچ" قومی اسٹریٹجک ابھرتی ہوئی صنعتوں کی ترقی کا منصوبہ جاری کیا، واضح طور پر نئی مادی صنعت کو اپ اسٹریم اور ڈاون اسٹریم تعاون سپورٹ کو مضبوط کرنے کی طرف اشارہ کیا، کاربن فائبر کمپوزٹ اور دیگر شعبوں میں باہمی تعاون پر مبنی ایپلیکیشن پائلٹ مظاہرے کو انجام دینے کے لیے، ایک باہمی تعاون پر مبنی ایپلیکیشن پلیٹ فارم کی تعمیر۔ جنوری 2017 میں، وزارت صنعت و ترقی، NDRC، سائنس اور ٹیکنالوجی، اور وزارت خزانہ نے مشترکہ طور پر "نئی مواد کی صنعتوں کی ترقی کے لیے گائیڈ" تیار کیا اور تجویز پیش کی کہ 2020 تک، "کاربن فائبر کمپوزٹ، اعلیٰ معیار کے خصوصی اسٹیل، جدید لائٹ الائے میٹریلز اور دیگر کلیدی مواد کو حاصل کرنے کے لیے صنعتی میدانوں کے مقابلے میں زیادہ سے زیادہ نئے مواد کو حاصل کیا جائے گا۔ ایک پروسیس آلات سپورٹ سسٹم جو چین کی نئی مواد کی صنعت کی ترقی کی سطح سے میل کھاتا ہے۔
چونکہ کاربن فائبر اور اس کے مرکبات قومی دفاع اور لوگوں کی روزی روٹی میں اہم کردار ادا کرتے ہیں، بہت سے ماہرین ان کی ترقی اور تحقیقی رجحانات کے تجزیہ پر توجہ دیتے ہیں۔ ڈاکٹر ژو ہونگ نے اعلیٰ کارکردگی والی کاربن فائبر ٹیکنالوجی کی ترقی کے ابتدائی مراحل میں امریکی سائنسدانوں کی طرف سے کی جانے والی سائنسی اور تکنیکی شراکتوں کا جائزہ لیا، اور کاربن فائبر کی 16 اہم ایپلی کیشنز اور حالیہ تکنیکی ترقیوں کو اسکین کیا اور رپورٹ کیا، اور پولی کریلونیٹریل کی پیداواری ٹیکنالوجی، خصوصیات اور اطلاق کا جائزہ لیا گیا، ہم نے اس کی موجودہ ترقی کا جائزہ لیا۔ یہ چین میں کاربن فائبر کی ترقی میں موجود مسائل کے لیے کچھ تعمیری تجاویز بھی پیش کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، بہت سے لوگوں نے کاربن فائبر اور اس کے مرکبات کے میدان میں کاغذات اور پیٹنٹ کے میٹرولوجی تجزیہ پر تحقیق کی ہے۔ مثال کے طور پر، ما Xianglin اور دیگر 1998-2017 سے میٹرولوجی کے نقطہ نظر سے کاربن فائبر پیٹنٹ کی تقسیم اور تجزیہ کے میدان کی درخواست؛ یانگ سیسی اور دیگر عالمی کاربن فائبر فیبرک پیٹنٹ کی تلاش اور ڈیٹا کے اعدادوشمار کے لیے انوگرافی پلیٹ فارم کی بنیاد پر، پیٹنٹ، پیٹنٹ، پیٹنٹ ٹیکنالوجی ہاٹ سپاٹ اور ٹیکنالوجی کے بنیادی پیٹنٹ کی سالانہ ترقی کے رجحان سے تجزیہ کرتے ہیں۔
کاربن فائبر کی تحقیق اور ترقی کی رفتار کے نقطہ نظر سے، چین کی تحقیق تقریباً دنیا کے ساتھ ہم آہنگ ہے، لیکن ترقی سست ہے، اعلیٰ کارکردگی والے کاربن فائبر کی پیداوار کے پیمانے اور غیر ملکی ممالک کے مقابلے معیار میں فرق ہے، R & amp کو تیز کرنے کی فوری ضرورت ہے۔ d عمل، اسٹریٹجک ترتیب کو آگے بڑھانا، مستقبل کی صنعت کی ترقی کے مواقع سے فائدہ اٹھانا۔ لہذا، یہ مقالہ پہلے کاربن فائبر ریسرچ کے شعبے میں ممالک کے پروجیکٹ لے آؤٹ کی چھان بین کرتا ہے، تاکہ R& d مختلف ممالک میں روٹس، اور دوسرا، کیونکہ کاربن فائبر کی بنیادی تحقیق اور اطلاق کی تحقیق کاربن فائبر کی تکنیکی تحقیق اور ترقی کے لیے بہت اہم ہے، اس لیے، ہم R& d کاربن فائبر کے میدان میں پیشرفت، اور اس شعبے میں حالیہ تحقیقی پیشرفت کو پیپ انٹرنیشنل فرنٹیئر R& ڈی ترقی آخر میں، مندرجہ بالا تحقیقی نتائج کی بنیاد پر، چین میں کاربن فائبر کے میدان میں تحقیق اور ترقی کے راستے کے لیے کچھ تجاویز پیش کی جاتی ہیں۔
2. سیآربن فائبرکے تحقیقی منصوبے کی ترتیببڑے ممالک/خطے
کاربن فائبر کے اہم پیداواری ممالک میں جاپان، امریکہ، جنوبی کوریا، کچھ یورپی ممالک اور تائیوان، چین شامل ہیں۔ کاربن فائبر ٹیکنالوجی کی ترقی کے ابتدائی مرحلے میں جدید ٹیکنالوجی کے ممالک نے اس مواد کی اہمیت کو محسوس کیا ہے، اسٹریٹجک ترتیب کو انجام دیا ہے، کاربن فائبر مواد کی ترقی کو بھرپور طریقے سے فروغ دیا ہے۔
2.1 جاپان
جاپان کاربن فائبر ٹیکنالوجی کے لیے سب سے ترقی یافتہ ملک ہے۔ جاپان میں ٹورے، بونگ اور مٹسوبشی لیانگ کی 3 کمپنیاں کاربن فائبر کی پیداوار میں تقریباً 70% ~ 80% عالمی مارکیٹ شیئر کرتی ہیں۔ اس کے باوجود، جاپان اس میدان میں اپنی طاقت کو برقرار رکھنے کو بہت اہمیت دیتا ہے، خاص طور پر مضبوط انسانی اور مالی مدد کے ساتھ اعلیٰ کارکردگی والے پین پر مبنی کاربن فائبرز اور توانائی اور ماحول دوست ٹیکنالوجیز کی ترقی، اور متعدد بنیادی پالیسیوں میں، بشمول بنیادی توانائی منصوبہ، اقتصادی ترقی کے لیے اسٹریٹجک خاکہ اور کیوٹو پراجیکٹ کو آگے بڑھانا چاہیے، جو کہ اس منصوبے کو آگے بڑھانا چاہیے۔ بنیادی قومی توانائی اور ماحولیاتی پالیسی کی بنیاد پر، جاپان کی وزارت اقتصادیات، صنعت اور جائیداد نے "توانائی کی بچت ٹیکنالوجی ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ پروگرام" کو آگے بڑھایا ہے۔ مندرجہ بالا پالیسی کی حمایت سے، جاپانی کاربن فائبر انڈسٹری وسائل کے تمام پہلوؤں کو زیادہ مؤثر طریقے سے مرکزی بنانے اور کاربن فائبر کی صنعت میں عام مسائل کے حل کو فروغ دینے میں کامیاب رہی ہے۔
"ٹیکنالوجی کی ترقی جیسے جدید نئے ساختی مواد" (2013-2022) جاپان میں "فیوچر ڈویلپمنٹ ریسرچ پروجیکٹ" کے تحت لاگو کیا گیا ایک پروجیکٹ ہے جس کا مقصد ضروری جدید ساختی مواد کی ٹیکنالوجی اور مختلف مواد کے امتزاج کی ترقی کو نمایاں طور پر حاصل کرنا ہے، جس کا بنیادی مقصد ہلکا پھلکا (کار کے وزن کا نصف) کم کرنا ہے۔ اور آخر کار اس کے عملی اطلاق کا احساس کریں۔ 2014 میں ریسرچ اینڈ ڈیولپمنٹ پروجیکٹ سنبھالنے کے بعد، انڈسٹریل ٹیکنالوجی ڈیولپمنٹ ایجنسی (NEDO) نے کئی ذیلی پروجیکٹ تیار کیے جن میں کاربن فائبر ریسرچ پروجیکٹ "جدید کاربن فائبر بنیادی تحقیق اور ترقی" کے مجموعی مقاصد یہ تھے: نئے کاربن فائبر پیشگی مرکبات تیار کرنا؛ کاربنائزیشن ڈھانچے کی تشکیل کے طریقہ کار کو واضح کرنے کے لئے؛ اور کاربن فائبر کی تشخیص کے طریقوں کو تیار اور معیاری بنانا۔ ٹوکیو یونیورسٹی کی قیادت میں اور مشترکہ طور پر انسٹی ٹیوٹ آف انڈسٹریل ٹیکنالوجی (NEDO)، Toray، Teijin، Dongyuan اور Mitsubishi Liyang کے تعاون سے اس منصوبے نے جنوری 2016 میں اہم پیش رفت کی ہے اور "Kondo in59" کی ایجاد کے بعد پین پر مبنی کاربن فائبر کے شعبے میں ایک اور اہم پیش رفت ہے۔
2.2 ریاستہائے متحدہ
یو ایس ڈیفنس پری ریسرچ ایجنسی (DARPA) نے 2006 میں ایڈوانسڈ سٹرکچرل فائبر پروجیکٹ کا آغاز کیا جس کا مقصد کاربن ریشوں پر مبنی اگلی نسل کے ساختی ریشوں کو تیار کرنے کے لیے ملک کی غالب سائنسی تحقیقی قوت کو اکٹھا کرنا تھا۔ اس پروجیکٹ کی مدد سے، ریاستہائے متحدہ میں جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کی تحقیقی ٹیم نے 2015 میں خام تار کی تیاری کی ٹیکنالوجی کو توڑا، اس کے لچکدار ماڈیولس میں 30 فیصد اضافہ کیا، کاربن فائبر کی تیسری نسل کی ترقی کی صلاحیت کے ساتھ ریاستہائے متحدہ کو نشان زد کیا۔
2014 میں، ریاستہائے متحدہ کے محکمہ توانائی (DOE) نے دو منصوبوں کے لیے 11.3 ملین ڈالر کی سبسڈی کا اعلان کیا "غیر خوردنی بایوماس شکروں کو ایکریلونائٹرائل میں تبدیل کرنے کے لیے ملٹی سٹیپ کیٹلیٹک پروسیسز" اور "ایکریلونائٹرائل کی تحقیق اور اصلاح" کے لیے بائیو ماس کے دوبارہ استعمال سے حاصل ہونے والی تحقیق کو فروغ دینے کے لیے۔ قابل تجدید غیر خوراک پر مبنی خام مال، جیسے ووڈی بایوماس، کی پیداوار کے لیے قیمت کے مقابلے قابل تجدید اعلی کارکردگی والے کاربن فائبر مواد، اور بائیو ماس قابل تجدید کاربن ریشوں کی پیداواری لاگت کو 2020 تک $5/lb سے کم کرنے کا منصوبہ ہے۔
مارچ 2017 میں، یو ایس ڈپارٹمنٹ آف انرجی نے ایک بار پھر ویسٹرن امریکن انسٹی ٹیوٹ (WRI) کی قیادت میں ایک "کم لاگت کاربن فائبر اجزاء کے R&d پروجیکٹ" کی فنڈنگ کے لیے 3.74 ملین ڈالر کا اعلان کیا، جو کوئلے اور بایوماس جیسے وسائل پر مبنی کم لاگت کاربن فائبر اجزاء کی ترقی پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔
جولائی 2017 میں، امریکی محکمہ توانائی نے جدید توانائی سے چلنے والی گاڑیوں کی تحقیق اور ترقی میں مدد کے لیے 19.4 ملین ڈالر کی فنڈنگ کا اعلان کیا، جن میں سے 6.7 ملین کمپیوٹیشنل مواد کا استعمال کرتے ہوئے کم لاگت کاربن فائبر کی تیاری کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، جس میں انٹیگریٹڈ کمپیوٹر ٹیکنالوجی کے لیے کثیر پیمانے پر تشخیص کے طریقوں کی ترقی بھی شامل ہے۔ جدید مالیکیولر ڈائنامکس کی مدد سے کثافت کے فنکشنل تھیوری، مشین لرننگ اور دیگر ٹولز کو جدید ترین کمپیوٹر ٹولز تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ کم قیمت کاربن فائبر خام مال کے انتخاب کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے۔
2.3 یورپ
یورپی کاربن فائبر کی صنعت 20 ویں صدی کی ستر یا اسی کی دہائی میں جاپان اور ریاستہائے متحدہ میں تیار ہوئی، لیکن ٹیکنالوجی اور سرمائے کی وجہ سے، بہت سی سنگل کاربن فائبر پیدا کرنے والی کمپنیوں نے 2000 سال کے بعد کاربن فائبر کی طلب میں اضافے کے دورانیے کی پابندی نہیں کی اور غائب ہو گئیں، جرمن کمپنی SGL یورپ کی واحد کمپنی ہے جس کے پاس کاربن کی عالمی مارکیٹ کا بڑا حصہ ہے۔
نومبر 2011 میں، یورپی یونین نے یوکاربن پروجیکٹ کا آغاز کیا، جس کا مقصد کاربن فائبر اور ایرو اسپیس کے لیے پہلے سے تیار شدہ مواد میں یورپی مینوفیکچرنگ کی صلاحیتوں کو اپ گریڈ کرنا ہے۔ یہ منصوبہ 3.2 ملین یورو کی کل سرمایہ کاری کے ساتھ 4 سال تک جاری رہا، اور مئی 2017 میں خلائی ایپلی کیشنز جیسے سیٹلائٹ کے لیے یورپ کی پہلی خصوصی کاربن فائبر پروڈکشن لائن کامیابی کے ساتھ قائم کی، اس طرح یورپ کو اس قابل بنایا کہ وہ مصنوعات پر اپنی درآمدی انحصار سے نکل جائے اور مواد کی فراہمی کی حفاظت کو یقینی بنائے۔
EU کا ساتواں فریم ورک 6.08 ملین یورو میں "ایک نئے پیشگی نظام کی تیاری میں فنکشنل کاربن فائبر کو لاگت سے موثر اور قابل انتظام کارکردگی" (FIBRALSPEC) پروجیکٹ (2014-2017) کی حمایت کرنے کا منصوبہ رکھتا ہے۔ 4 سالہ پراجیکٹ، جس کی قیادت نیشنل ٹیکنیکل یونیورسٹی آف ایتھنز، یونان، اٹلی، برطانیہ اور یوکرین جیسی کثیر القومی کمپنیوں کی شراکت سے کر رہی ہے، مسلسل فائبر پر مبنی کاربن کی تجرباتی پیداوار حاصل کرنے کے لیے پولی کریلونیٹریل پر مبنی کاربن فائبر کی مسلسل تیاری کے عمل کو جدت اور بہتر بنانے پر مرکوز ہے۔ اس پروجیکٹ نے کاربن فائبر کی ترقی اور استعمال کو کامیابی کے ساتھ مکمل کیا ہے اور قابل تجدید نامیاتی پولیمر وسائل (جیسے سپر کیپیسیٹرز، تیز ہنگامی پناہ گاہیں، نیز پروٹو ٹائپ مکینیکل الیکٹرک روٹری کوٹنگ مشینیں اور نانوفائبرز کی پروڈکشن لائن ڈیولپمنٹ وغیرہ) سے جامع ٹیکنالوجی میں اضافہ کیا ہے۔
صنعتی شعبوں کی بڑھتی ہوئی تعداد، جیسے کہ آٹوموٹو، ونڈ پاور اور جہاز سازی، کو ہلکے وزن، اعلیٰ کارکردگی والے مرکبات کی ضرورت ہوتی ہے، جو کاربن فائبر کی صنعت کے لیے ایک بہت بڑی ممکنہ مارکیٹ ہے۔ EU کاربوپریک پروجیکٹ (2014-2017) کو شروع کرنے کے لیے 5.968 ملین یورو کی سرمایہ کاری کرتا ہے، جس کا اسٹریٹجک ہدف قابل تجدید مواد سے کم لاگت کے پیشرو تیار کرنا ہے جو یورپ میں وسیع پیمانے پر موجود ہیں اور کاربن نانوٹوبس کے ذریعے اعلیٰ کارکردگی والے کاربن فائبر کی پیداوار کو بڑھانا ہے۔
یورپی یونین کے کلینسکی II ریسرچ پروگرام نے جرمنی میں فرون ہوفر انسٹی ٹیوٹ فار پروڈکشن اینڈ سسٹمز ریلائیبلٹی (LBF) کی سربراہی میں "کمپوزٹ ٹائر R&d" پروجیکٹ (2017) کی مالی اعانت فراہم کی، جو کاربن فائبر سے تقویت یافتہ کمپوزٹ ہوائی جہاز کے لیے فرنٹ وہیل پرزہ جات تیار کرنے کا ارادہ رکھتا ہے، جو کہ ایئربس A30 کے مقابلے میں دھات کے وزن کو کم کرنے کا ہدف ہے۔ مواد اس منصوبے کو تقریباً 200,000 EUR سے فنڈ کیا گیا ہے۔
2.4 کوریا
جنوبی کوریا کا کاربن فائبر R & ڈی اور صنعت کاری دیر سے شروع ہوئی، R & D 2006 میں شروع ہوا، 2013 نے باضابطہ طور پر عملی مرحلے میں داخل ہونا شروع کر دیا، کوریائی کاربن فائبر کو الٹ کر تمام صورتحال کی درآمدات پر منحصر ہے۔ جنوبی کوریا کے مقامی xiaoxing گروپ اور Taiguang کاروبار صنعت کے سرخیل کے نمائندے کے طور پر فعال طور پر کاربن فائبر صنعت ترتیب کے میدان میں مصروف، رفتار کی ترقی مضبوط ہے. اس کے علاوہ، کوریا میں ٹورے جاپان کی طرف سے قائم کردہ کاربن فائبر پروڈکشن بیس نے بھی خود کوریا میں کاربن فائبر مارکیٹ میں اپنا حصہ ڈالا ہے۔
کوریائی حکومت نے کاربن فائبر کی اختراعی صنعتوں کے لیے xiaoxing گروپ A کو جمع کرنے کی جگہ بنانے کا انتخاب کیا ہے۔ مقصد کاربن فائبر میٹریل انڈسٹری کلسٹر بنانا ہے، پورے شمالی خطے میں تخلیقی اقتصادی ماحولیاتی نظام کی ترقی کو فروغ دینا ہے، حتمی مقصد کاربن فائبر مواد → پرزے → تیار مصنوعات ون اسٹاپ پروڈکشن چین بنانا ہے، کاربن فائبر انکیوبیشن کلسٹر کا قیام ریاستہائے متحدہ میں سلیکون ویلی کے ساتھ مماثل ہوسکتا ہے، اربوں ڈالر کی نئی قیمتوں میں اضافہ، مارکیٹ میں اربوں ڈالر کی نئی مالیت کا اضافہ 2020 تک کاربن فائبر سے متعلقہ مصنوعات کی برآمدات (تقریبا 55.2 بلین یوآن کے برابر)۔
3. عالمی کاربن فائبر ریسرچ اور ریسرچ آؤٹ پٹ کا تجزیہ
یہ ذیلی سیکشن 2010 سے کاربن فائبر ریسرچ اور DII پیٹنٹ کے نتائج سے متعلق SCI پیپرز کو شمار کرتا ہے، تاکہ ایک ہی وقت میں عالمی کاربن فائبر ٹیکنالوجی کی تعلیمی تحقیق اور صنعتی تحقیق اور ترقی کا تجزیہ کیا جا سکے، اور بین الاقوامی سطح پر کاربن فائبر کی تحقیق اور ترقی کی پیشرفت کو پوری طرح سمجھ سکیں۔
Clarivate Analytics کے ذریعہ شائع کردہ سائنس ڈیٹا بیس کے ویب میں Scie ڈیٹا بیس اور Dewent ڈیٹا بیس سے اخذ کردہ ڈیٹا؛ بازیافت کے وقت کی حد: 2010-2017؛ بازیافت کی تاریخ: فروری 1، 2018۔
SCI کاغذ کی بازیافت کی حکمت عملی: Ts=((carbonfibre* یا Carbonfiber* یا ("کاربن فائبر*" نہیں"کاربن فائبرگلاس") یا "کاربن فائبر*" یا "کاربن فلیمینٹ*" یا ((پولی کریلونیٹریل یا پچ) اور "پریکرسر*" اور فائبر*) یا (")) کاربونائٹ نہیں
Dewent پیٹنٹ تلاش کی حکمت عملی: Ti=((carbonfibre* یا Carbonfiber* یا ("کاربن فائبر*" نہیں"کاربن فائبرگلاس") یا "کاربن فائبر*" یا "کاربن فیلامینٹ*" یا ((پولی کریلونیٹریل یا پچ) اور "پریکرسر*" اور فائبر*) یا (") گریفائٹ فائبر نہیں") orTS=((کاربن فائبر* یا کاربن فائبر* یا ("کاربن فائبر*" نہیں"کاربن فائبر گلاس") یا "کاربن فائبر*" یا "کاربن فیلامینٹ*" یا ((پولی کریلونیٹریل یا پچ) اور "پیشگی*" اور فائبر*) یا ("گریفائٹ فائبر*")) نہیں (")0/02 کاربن = (")0/02) کاربن =) D01F-009/127 یا D01F-009/133 یا D01F-009/14 یا D01F-009/145 یا D01F-009/15 یا D01F-009/155 یا D01F-009/16 یا D01F-009/16 یا D01F-009/16/01F- orD01F-009/20 یا D01F-009/21 یا D01F-009/22 یا D01F-009/24 یا D01F-009/26 orD01F-09/28 یا D01F-009/30 یا D01F-009/32 یا C C08J-005/04 orC04B-035/83 یا D06M-014/36 یا D06M-101/40 یا D21H-013/50 یا H01H-001/027 orH01R-039/24)۔
3.1 رجحان
2010 کے بعد سے، دنیا بھر میں 16,553 متعلقہ مقالے شائع ہو چکے ہیں، اور 26390 ایجادات کے پیٹنٹ لاگو کیے گئے ہیں، یہ سب سال بہ سال مسلسل اوپر کی طرف رجحان دکھا رہے ہیں (شکل 1)۔
3.2 ملک یا علاقے کی تقسیم
عالمی کاربن فائبر تحقیقی مقالے کی سب سے بڑی پیداوار کے ساتھ سرفہرست 10 ادارے چین کے ہیں، جن میں سرفہرست 5 یہ ہیں: چائنیز اکیڈمی آف سائنسز، ہاربن انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی، نارتھ ویسٹرن یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی، ڈونگہوا یونیورسٹی، بیجنگ انسٹی ٹیوٹ آف ایروناٹکس اینڈ ایسٹروناٹکس۔ غیر ملکی اداروں میں، انڈین انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی، یونیورسٹی آف ٹوکیو، یونیورسٹی آف برسٹل، موناش یونیورسٹی، یونیورسٹی آف مانچسٹر اور جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی رینک 10 ~ 20 (تصویر 3) کے درمیان ہیں۔
ٹاپ 30 اداروں میں پیٹنٹ کی درخواستوں کی تعداد، جاپان کے پاس 5 ہیں اور ان میں سے 3 ٹاپ فائیو میں ہیں، ٹورے کمپنی پہلے نمبر پر ہے، اس کے بعد مٹسوبشی لیانگ دوسرے، تیجن (چوتھے)، ایسٹ اسٹیٹ (10ویں) جاپان ٹویو ٹیکسٹائل کمپنی (24ویں)، چین کے 21 ادارے ہیں، دوسرے نمبر پر ہارپیٹ گروپ، دوسرے نمبر پر ہارپیٹ گروپ، جاپان ٹویو ٹیکسٹائل کمپنی تیسرے نمبر پر ہے۔ انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی، ہینن کے لیٹر کیبل کمپنی، ڈونگہوا یونیورسٹی، چین شنگھائی پیٹرو کیمیکل، بیجنگ کیمیکل انڈسٹری، وغیرہ، چینی اکیڈمی آف سائنسز شانسی کول ایپلی کیشن ایجاد پیٹنٹ 66، 27 ویں نمبر پر، جنوبی کوریا کے اداروں کے پاس 2 ہیں، جن میں سے Xiaoxing کمپنی، لمیٹڈ 8ویں نمبر پر ہے۔
آؤٹ پٹ اداروں، بنیادی طور پر یونیورسٹیوں اور سائنسی تحقیقی اداروں سے کاغذ کی پیداوار، بنیادی طور پر کمپنی سے پیٹنٹ آؤٹ پٹ، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ کاربن فائبر مینوفیکچرنگ ایک ہائی ٹیک صنعت ہے، کاربن فائبر R & amp کے بنیادی جسم کے طور پر، d صنعت کی ترقی، کمپنی کاربن فائبر R & amp کے تحفظ کو بہت اہمیت دیتی ہے۔ d ٹیکنالوجی، خاص طور پر جاپان میں 2 بڑی کمپنیوں کے پیٹنٹ کی تعداد بہت آگے ہے۔
3.4 ریسرچ ہاٹ سپاٹ
کاربن فائبر کے تحقیقی مقالے سب سے زیادہ تحقیقی موضوعات کا احاطہ کرتے ہیں: کاربن فائبر کمپوزٹ (بشمول کاربن فائبر رینفورسڈ کمپوزٹ، پولیمر میٹرکس کمپوزٹ وغیرہ)، مکینیکل خواص کی تحقیق، محدود عنصر کا تجزیہ، کاربن نانوٹوبس، ڈیلامینیشن، کمک، تھکاوٹ، مائیکرو اسٹرکچر، الیکٹرو اسٹاٹک، سرفیس ٹریٹمنٹ اور ایس پی وغیرہ۔ ان مطلوبہ الفاظ کے ساتھ کام کرنے والے کاغذات کاغذات کی کل تعداد کا 38.8% بنتے ہیں۔
کاربن فائبر ایجاد کے پیٹنٹ کاربن فائبر، پیداواری آلات اور جامع مواد کی تیاری سے متعلق سب سے زیادہ موضوعات کا احاطہ کرتے ہیں۔ ان میں سے، جاپان ٹورے، متسوبشی لیانگ، تیجن اور دیگر کمپنیاں "کاربن فائبر ریئنفورسڈ پولیمر کمپاؤنڈز" میں اہم تکنیکی ترتیب کے میدان میں، اس کے علاوہ، ٹورے اور مٹسوبشی لیانگ نے "کاربن فائبر اور پروڈکشن کے سامان کی پولی ایکریلونائٹریل پیداوار" میں، "غیر سیر شدہ پولی اکریلونائٹریل کے ساتھ پولیمر کمپاؤنڈز، جیسے غیر سیر شدہ پولی ایکریلونائٹریل کے ساتھ۔ کاربن فائبر کی ایتھیلین پروڈکشن" اور دیگر ٹیکنالوجیز میں پیٹنٹ لے آؤٹ کا بڑا تناسب ہے، اور "کاربن فائبر اور آکسیجن کمپاؤنڈ کمپوزٹ" میں جاپانی تیجن کمپنی کے پیٹنٹ لے آؤٹ کا بڑا تناسب ہے۔
چائنا سائنوپیک گروپ، بیجنگ کیمیکل یونیورسٹی، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز ننگبو میٹریلز میں "کاربن فائبر اور پروڈکشن آلات کی پولی اکریلونیٹریل پروڈکشن" میں پیٹنٹ لے آؤٹ کا بڑا حصہ ہے۔ اس کے علاوہ، بیجنگ یونیورسٹی آف کیمیکل انجینئرنگ، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز شانسی کول کیمیکل انسٹی ٹیوٹ اور چائنیز اکیڈمی آف سائنسز ننگبو مواد کلیدی لے آؤٹ "پولیمر کمپاؤنڈ تیاری کے اجزاء کے طور پر غیر نامیاتی عنصر فائبر کا استعمال" ٹیکنالوجی نے ہاربن انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کی ترتیب پر توجہ مرکوز کی ہے "کاربن فائبر ٹریٹمنٹ"، "کاربن فائبر اور کمپاؤنڈ کمپاؤنڈ کے دیگر اجزاء۔ ٹیکنالوجیز
مزید برآں، عالمی پیٹنٹ کی سالانہ شماریاتی تقسیم کے اعدادوشمار سے یہ معلوم ہوتا ہے کہ پچھلے تین سالوں میں بہت سے نئے ہاٹ سپاٹ سامنے آنا شروع ہو گئے ہیں، جیسے: "مین چین میں کاربو آکسیلیٹ بانڈنگ ری ایکشن کی تشکیل سے حاصل کردہ پولی امائیڈز کی کمپوزیشنز"، "پولیسٹر کمپوزیشنز ان میں کاربوکسیلیٹ بانڈنگ ری ایکشن کی تشکیل سے حاصل کی گئی پولی مائڈز کی ترکیبیں"، 10000000000000000000000000000000000000000000000 دن تک 10000000000 روپے تک کے مواد کی تشکیل۔ مصنوعی مواد پر مبنی" , "کاربن فائبر مرکبات کے اجزاء کے طور پر آکسیجن مرکبات پر مشتمل سائیکلک کاربو آکسیلک ایسڈ"، "ٹیکسٹائل مواد کے ٹھوس یا علاج کی سہ جہتی شکل میں"، "غیر سیر شدہ ایتھر، ایسیٹل، نیم ایسٹل، کیٹون یا الڈیہائیڈ کے ذریعے صرف کاربن کاربن غیر سیر شدہ مواد کی پیداوار یا پولیمر کے غیر سیر شدہ مواد کی پیداوار"۔ کیبل"، "اجزاء کے طور پر فاسفیٹ ایسٹرز کے ساتھ کاربن فائبر مرکبات" وغیرہ۔
حالیہ برسوں میں، R & کاربن فائبر کے شعبے میں d ابھر کر سامنے آیا ہے، جس میں زیادہ تر کامیابیاں ریاستہائے متحدہ اور جاپان سے آرہی ہیں۔ جدید ترین جدید ٹیکنالوجیز نہ صرف کاربن فائبر کی تیاری اور تیاری کی ٹیکنالوجی پر توجہ مرکوز کرتی ہیں، بلکہ آٹوموٹیو مواد کی وسیع رینج میں ایپلی کیشنز پر بھی توجہ مرکوز کرتی ہیں، جیسے ہلکا پھلکا، 3D پرنٹنگ، اور پاور جنریشن مواد۔ اس کے علاوہ کاربن فائبر مواد کی ری سائیکلنگ اور ری سائیکلنگ، لکڑی کے لگنن کاربن فائبر کی تیاری اور دیگر کامیابیوں میں آنکھوں کی روشن کارکردگی ہے۔ نمائندہ نتائج ذیل میں بیان کیے گئے ہیں:
1) یو ایس جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی نے تیسری نسل کی کاربن فائبر ٹیکنالوجیز کو توڑا۔
جولائی 2015 میں، DARPA فنڈنگ کے ساتھ، جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی نے اپنی اختراعی پین پر مبنی کاربن فائبر جیل اسپننگ تکنیک کے ساتھ، اپنے ماڈیولس میں نمایاں اضافہ کیا، جس نے ہرشے IM7 کاربن فائبر کو پیچھے چھوڑ دیا، جو اب بڑے پیمانے پر فوجی طیاروں میں استعمال ہوتا ہے، جو دنیا کا دوسرا ملک ہے جس نے کاربن کی تیسری نسل کے بعد فائبر ٹیکنالوجی میں مہارت حاصل کی۔
کمارز کی طرف سے بنائے گئے جیل اسپننگ کاربن فائبر کی تناؤ کی طاقت 5.5 سے 5.8Gpa تک پہنچتی ہے، اور ٹینسائل ماڈیولس 354-375gpa کے درمیان ہے۔ "یہ وہ مسلسل فائبر ہے جس کی اعلی ترین طاقت اور جامع کارکردگی کے ماڈیولس کے ساتھ اطلاع دی گئی ہے۔ مختصر فلیمینٹ بنڈل میں، 12.1Gpa تک تناؤ کی طاقت، وہی سب سے زیادہ پولی کریلونیٹریل کاربن فائبر ہے۔"
2) برقی مقناطیسی لہر حرارتی ٹیکنالوجی
2014 میں، نیڈو نے برقی مقناطیسی لہر حرارتی ٹیکنالوجی تیار کی۔ برقی مقناطیسی لہر کاربنائزیشن ٹیکنالوجی سے مراد ماحولیاتی دباؤ پر فائبر کو کاربنائز کرنے کے لیے برقی مقناطیسی لہر حرارتی ٹیکنالوجی کا استعمال ہے۔ حاصل کردہ کاربن فائبر کی کارکردگی بنیادی طور پر کاربن فائبر کی طرح ہے جو اعلی درجہ حرارت کو گرم کرنے سے تیار ہوتی ہے، لچکدار ماڈیولس 240GPA سے زیادہ تک پہنچ سکتا ہے، اور وقفے پر لمبا 1.5٪ سے زیادہ ہے، جو دنیا میں پہلی کامیابی ہے۔
فائبر نما مواد کو برقی مقناطیسی لہر کے ذریعے کاربنائز کیا جاتا ہے، تاکہ اعلی درجہ حرارت کو گرم کرنے کے لیے استعمال ہونے والی کاربنائزیشن فرنس کے آلات کی ضرورت نہ ہو۔ یہ عمل نہ صرف کاربنائزیشن کے لیے درکار وقت کو کم کرتا ہے بلکہ توانائی کی کھپت کو بھی کم کرتا ہے اور CO2 کے اخراج کو کم کرتا ہے۔
3) کاربنائزیشن کے عمل کا ٹھیک کنٹرول
مارچ 2014 میں، ٹورے نے t1100g کاربن فائبر کی کامیاب ترقی کا اعلان کیا۔ ٹورے کاربنائزیشن کے عمل کو ٹھیک کنٹرول کرنے، نانوسکل پر کاربن فائبر کے مائیکرو اسٹرکچر کو بہتر بنانے، کاربنائزیشن کے بعد فائبر میں گریفائٹ مائیکرو کرسٹل لائن اورینٹیشن، مائیکرو کرسٹل لائن سائز، نقائص وغیرہ کو کنٹرول کرنے کے لیے روایتی پین سلوشن اسپننگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے، تاکہ طاقت اور لچکدار ماڈیولس کو بہت بہتر بنایا جا سکے۔ T1100g کی تناؤ کی طاقت 6.6GPa ہے، جو T800 کے مقابلے میں 12% زیادہ ہے، اور لچکدار ماڈیولس 324GPa ہے اور اس میں 10% اضافہ ہوا ہے، جو صنعت کاری کے مرحلے میں داخل ہو رہا ہے۔
4) سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی
تیجن ایسٹ اسٹیٹ نے کامیابی کے ساتھ پلازما سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی تیار کی ہے جو کاربن فائبر کی ظاہری شکل کو صرف چند سیکنڈ میں کنٹرول کر سکتی ہے۔ یہ نئی ٹیکنالوجی پورے پیداواری عمل کو نمایاں طور پر آسان بناتی ہے اور الیکٹرولائٹ آبی محلول کے لیے موجودہ سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی کے مقابلے میں توانائی کی کھپت کو 50% تک کم کرتی ہے۔ مزید یہ کہ پلازما کے علاج کے بعد، یہ پایا گیا کہ فائبر اور رال میٹرکس کی چپکنے میں بھی بہتری آئی ہے۔
5) اعلی درجہ حرارت گریفائٹ ماحول میں کاربن فائبر ٹینسائل طاقت کی برقراری کی شرح پر مطالعہ
ننگبو مواد نے گھریلو اعلی طاقت اور لمبے موڈ کاربن فائبر کے عمل کے تجزیہ، ساخت کی تحقیق اور کارکردگی کو بہتر بنانے، خاص طور پر اعلی درجہ حرارت کے گریفائٹ ماحول میں کاربن فائبر کی تناؤ کی طاقت کو برقرار رکھنے کی شرح پر تحقیقی کام، اور اعلی طاقت اور اعلی ماڈیولس کاربن فائبر کی حالیہ کامیاب تیاری پر کامیابی کے ساتھ ایک تفصیلی مطالعہ کیا۔ جاپان کے Toray m60j ہائی سٹرینتھ ہائی مولڈ کاربن فائبر (ٹینسائل سٹرینتھ 3.92GPa، ٹینسائل ماڈیولس 588GPa) کے مقابلے میں تناؤ کی طاقت کا فائدہ برقرار ہے۔
6) مائکروویو گریفائٹ
Yongda اعلی درجے کی مواد نے کامیابی سے ریاست ہائے متحدہ امریکہ خصوصی پیٹنٹ انتہائی اعلی درجہ حرارت گریفائٹ ٹیکنالوجی تیار کی ہے، درمیانے اور اعلی آرڈر کاربن فائبر کی پیداوار، کامیابی سے ہائی آرڈر کاربن فائبر کی ترقی میں تین رکاوٹوں کے ذریعے توڑ دیا ہے، گریفائٹ کا سامان مہنگا ہے اور بین الاقوامی کنٹرول کے تحت، خام ریشم کی کم قیمت کیمیکل ٹیکنالوجی کی مشکلات، خام ریشم کی قیمت کم ہے اب تک، یونگڈا نے 3 قسم کے کاربن فائبر تیار کیے ہیں، ان سبھی نے اصل نسبتاً کم درجے کے کاربن فائبر کی طاقت اور ماڈیولس کو ایک نئی بلندی تک پہنچایا ہے۔
7) فراون ہوفر، جرمنی کے ذریعے پین پر مبنی کاربن فائبر کے خام تار کو پگھلانے کا نیا عمل
Fraunhofer Institute of Applied Polymers (Applied polymer Research, IAP) نے حال ہی میں اعلان کیا ہے کہ وہ 25، 29 اپریل 2018 کو برلن ایئر شو Ila میں جدید ترین Comcarbon ٹیکنالوجی کی نمائش کرے گا۔ یہ ٹیکنالوجی بڑے پیمانے پر پیدا ہونے والے کاربن فائبر کی پیداواری لاگت کو بہت کم کرتی ہے۔
تصویر 4 کچی تار پگھلتی ہوئی کتائی۔
یہ بات مشہور ہے کہ روایتی عمل میں، پین پر مبنی کاربن فائبر کی پیداواری لاگت کا نصف خام تار کی پیداوار کے عمل میں استعمال ہوتا ہے۔ خام تار کے پگھلنے میں ناکامی کے پیش نظر، اسے ایک مہنگے محلول اسپننگ پراسیس (Solution Spinning) کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جانا چاہیے۔ "اس مقصد کے لیے، ہم نے پین پر مبنی خام ریشم کی تیاری کے لیے ایک نیا عمل تیار کیا ہے، جو خام تار کی پیداواری لاگت کو 60% تک کم کر سکتا ہے۔ یہ خاص طور پر تیار کردہ فیوزڈ پین پر مبنی کوپولیمر کا استعمال کرتے ہوئے، پگھلنے کا ایک اقتصادی اور قابل عمل عمل ہے۔" ڈاکٹر۔ فرون ہوفر IAP انسٹی ٹیوٹ میں حیاتیاتی پولیمر کے وزیر جوہانس گینسٹر نے وضاحت کی۔
8) پلازما آکسیکرن ٹیکنالوجی
4M کاربن فائبر نے اعلان کیا کہ وہ صرف ٹیکنالوجی کو لائسنس دینے کے لیے نہیں بلکہ اعلیٰ معیار کے، کم لاگت والے کاربن فائبر کی تیاری اور فروخت کے لیے پلازما آکسیڈیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرے گا۔ 4M کا دعویٰ ہے کہ پلازما آکسیڈیشن ٹیکنالوجی روایتی آکسیڈیشن ٹیکنالوجی سے 3 گنا تیز ہے، جبکہ توانائی کا استعمال روایتی ٹیکنالوجی کے ایک تہائی سے بھی کم ہے۔ اور بیانات کی توثیق بہت سے بین الاقوامی کاربن فائبر پروڈیوسرز نے کی ہے، جو دنیا کے بہت سے بڑے کاربن فائبر مینوفیکچررز اور کار ساز اداروں سے کم لاگت کاربن فائبر کی تیاری کے آغاز کار کے طور پر حصہ لینے کے لیے مشاورت کر رہے ہیں۔
9) سیلولوز نینو فائبر
جاپان کی کیوٹو یونیورسٹی، الیکٹریکل انسٹالیشن کمپنی (ٹویوٹا کا سب سے بڑا فراہم کنندہ) اور ڈائیکیونیشکاوا کارپوریشن جیسے کئی بڑے پرزے فراہم کرنے والوں کے ساتھ مل کر، ایسے پلاسٹک کے مواد کی تیاری پر کام کر رہی ہے جو سیلولوز نانوفائبرز کو یکجا کرتے ہیں، یہ مواد لکڑی کے گودے کو چند مائیکرون (1 ہزار) میں توڑ کر بنایا گیا ہے۔ نئے مواد کا وزن اسٹیل کے وزن کا صرف پانچواں حصہ ہے، لیکن اس کی طاقت اسٹیل سے پانچ گنا زیادہ ہے۔
10) polyolefin اور lignin خام مال کے سامنے کاربن فائبر جسم
ریاستہائے متحدہ میں اوک رج نیشنل لیبارٹری 2007 سے کم لاگت کاربن فائبر کی تحقیق پر کام کر رہی ہے، اور انہوں نے پولی اولفن اور لگنن خام مال کے لیے کاربن فائبر فرنٹ باڈیز کے ساتھ ساتھ پلازما پری آکسیڈیشن اور مائیکرو ویو کاربنائزیشن ٹیکنالوجیز تیار کی ہیں۔
11) نیا پولیمر (پیشگی پولیمر) ریفریکٹری ٹریٹمنٹ کو ہٹا کر تیار کیا گیا تھا۔
ٹوکیو یونیورسٹی کی قیادت میں مینوفیکچرنگ کے طریقہ کار میں، ریفریکٹری ٹریٹمنٹ کو دور کرنے کے لیے ایک نیا پولیمر (پیشگی پولیمر) تیار کیا گیا ہے۔ اہم نکتہ یہ ہے کہ پولیمر کو ریشم میں گھمانے کے بعد، یہ اصل ریفریکٹری ٹریٹمنٹ کو انجام نہیں دیتا، بلکہ اسے سالوینٹ میں آکسائڈائز کرنے کا سبب بنتا ہے۔ مائکروویو ہیٹنگ ڈیوائس کو پھر کاربنائزیشن کے لیے 1000 ℃ سے زیادہ گرم کیا جاتا ہے۔ حرارتی وقت صرف 2-3 منٹ لگتا ہے. کاربنائزیشن کے علاج کے بعد، پلازما کو سطح کے علاج کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ کاربن فائبر بنایا جا سکے۔ پلازما کے علاج میں 2 منٹ سے بھی کم وقت لگتا ہے۔ اس طرح، 30-60 منٹ کے اصل sintering وقت تقریبا 5 منٹ تک کم کیا جا سکتا ہے. نئے مینوفیکچرنگ طریقہ کار میں، CFRP بیس مواد کے طور پر کاربن فائبر اور تھرمو پلاسٹک رال کے درمیان تعلقات کو بہتر بنانے کے لیے پلازما کا علاج کیا جاتا ہے۔ نئے مینوفیکچرنگ طریقہ سے تیار کردہ کاربن فائبر کا تناؤ لچکدار ماڈیولس 240GPa ہے، تناؤ کی طاقت 3.5GPa ہے اور لمبائی 1.5% تک پہنچ جاتی ہے۔ یہ قدریں وہی سطح ہیں جو ٹورے یونیورسل گریڈ کاربن فائبر T300 کھیلوں کے سامان وغیرہ کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔
12) ری سائیکلنگ اور کاربن فائبر مواد کا استعمال فلوڈائزڈ بیڈ پروسیس کا استعمال کرتے ہوئے
مطالعہ کے پہلے مصنف، مینگران مینگ نے کہا: "کاربن فائبر کی بازیافت خام کاربن فائبر کی پیداوار کے مقابلے ماحول پر اثرات کو کم کرتی ہے، لیکن ممکنہ ری سائیکلنگ ٹیکنالوجیز اور کاربن فائبر کے استعمال کو ری سائیکل کرنے کی اقتصادی فزیبلٹی کے بارے میں محدود آگاہی ہے۔ مکینیکل پیسنے والے مواد یا پائرولیسس یا فلوائزڈ بیڈ پروسیس کا استعمال کرکے۔ یہ طریقے کاربن فائبر کو چھوڑ کر جامع مواد کے پلاسٹک کے حصے کو ہٹا دیتے ہیں، جسے پھر گیلے پیپر میکنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے الجھے ہوئے فائبر میٹ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، یا پھر سے دشاتمک ریشوں میں منظم کیا جا سکتا ہے۔
محققین نے حساب لگایا کہ کاربن فائبر کو کاربن فائبر مرکب فضلے سے ایک فلوائزڈ بیڈ پروسیس کا استعمال کرتے ہوئے بازیافت کیا جا سکتا ہے، جس میں صرف 5 ڈالر/کلوگرام اور بنیادی کاربن فائبر کی تیاری کے لیے درکار توانائی کا 10 فیصد سے بھی کم درکار ہوتا ہے۔ فلوائزڈ بیڈ پروسیس سے تیار کردہ ری سائیکل کاربن فائبرز ماڈیولس کو مشکل سے کم کرتے ہیں، اور بنیادی کاربن ریشوں کے مقابلے میں تناؤ کی طاقت 18% سے 50% تک کم ہو جاتی ہے، جس سے وہ ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہو جاتے ہیں جن میں طاقت کی بجائے زیادہ سختی کی ضرورت ہوتی ہے۔ مینگ نے کہا، "ری سائیکل شدہ کاربن ریشے غیر ساختی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہو سکتے ہیں جن کے لیے ہلکے وزن کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ آٹوموٹو، تعمیرات، ہوا اور کھیلوں کی صنعت،" مینگ نے کہا۔
13) کاربن فائبر ری سائیکلنگ کی نئی ٹیکنالوجی امریکہ میں تیار ہوئی۔
جون 2016، ریاستہائے متحدہ میں جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کے محققین نے ایپوکسی رال کو تحلیل کرنے کے لیے الکحل پر مشتمل سالوینٹس میں کاربن فائبر کو بھگو دیا، الگ کیے گئے ریشوں اور ایپوکسی رال کو دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے، کاربن فائبر کی بحالی کا کامیاب احساس۔
جولائی 2017، واشنگٹن اسٹیٹ یونیورسٹی نے ایک کاربن فائبر ریکوری ٹیکنالوجی بھی تیار کی، کمزور تیزاب کو کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، تھرموسیٹنگ مواد کو گلنے کے لیے نسبتاً کم درجہ حرارت پر مائع ایتھنول کا استعمال، گلے ہوئے کاربن فائبر اور رال کو الگ الگ محفوظ کیا جاتا ہے، اور دوبارہ تولید میں ڈالا جا سکتا ہے۔
14) LLNL لیبارٹری، USA میں 3D پرنٹنگ کاربن فائبر انک ٹیکنالوجی کی ترقی
مارچ 2017 میں، ریاستہائے متحدہ میں لارنس لائیومور نیشنل لیبارٹری (LLNL) نے پہلی 3D پرنٹ شدہ اعلیٰ کارکردگی، ایوی ایشن گریڈ کاربن فائبر کمپوزٹ تیار کی۔ انہوں نے پیچیدہ تین جہتی ڈھانچے بنانے کے لیے ڈائریکٹ انک ٹرانسمیشن (DIW) کا 3D پرنٹنگ طریقہ استعمال کیا جس نے آٹوموٹو، ایرو اسپیس، دفاع، اور موٹر سائیکل کے مقابلوں اور سرفنگ میں استعمال کے لیے پروسیسنگ کی رفتار کو بہت بہتر کیا۔
15) امریکہ، کوریا اور چین بجلی کی پیداوار کے لیے کاربن فائبر کی ترقی میں تعاون کرتے ہیں۔
اگست 2017 میں، یونیورسٹی آف ٹیکساس کے ڈلاس کیمپس، کوریا کی ہانیانگ یونیورسٹی، چین کی نانکائی یونیورسٹی اور دیگر اداروں نے بجلی کی پیداوار کے لیے کاربن فائبر یارن مواد کی تیاری میں تعاون کیا۔ سوت کو سب سے پہلے برائن جیسے الیکٹرولائٹ محلول میں بھگو دیا جاتا ہے، جس سے الیکٹرولائٹ میں موجود آئنوں کو کاربن نانوٹوبس کی سطح سے جوڑنے کی اجازت ملتی ہے، جو سوت کو سخت یا پھیلانے پر برقی توانائی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ مواد کو کسی بھی جگہ قابل اعتماد حرکی توانائی کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے اور یہ IoT سینسر کو طاقت فراہم کرنے کے لیے موزوں ہے۔
16) لکڑی کے لگنن کاربن فائبر کی تحقیق میں نئی پیش رفت بالترتیب چینی اور امریکیوں نے حاصل کی
مارچ 2017 میں، ننگبو انسٹی ٹیوٹ آف میٹریلز ٹیکنالوجی اینڈ انجینئرنگ کی خصوصی فائبر ٹیم نے ایسٹریفیکیشن اور فری ریڈیکل کوپولیمرائزیشن دو قدمی ترمیمی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے اچھی اسپن ایبلٹی اور تھرمل استحکام کے ساتھ ایک لگنن-ایکریلونیٹرائل کوپولیمر تیار کیا۔ کوپولیمر اور گیلے گھومنے کے عمل کا استعمال کرکے اعلی معیار کے مسلسل تنت حاصل کیے گئے تھے، اور کمپیکٹ کاربن فائبر تھرمل اسٹیبلائزیشن اور کاربنائزیشن ٹریٹمنٹ کے بعد حاصل کیا گیا تھا۔
اگست 2017 میں، ریاستہائے متحدہ میں واشنگٹن یونیورسٹی میں برجٹ اہرنگ ریسرچ ٹیم نے مختلف تناسب میں لگنن اور پولی ایکریلونیٹریل کو ملایا، اور پھر مخلوط پولیمر کو کاربن فائبر میں تبدیل کرنے کے لیے پگھلنے والی اسپننگ ٹیکنالوجی کا استعمال کیا۔ تحقیق سے پتا چلا کہ 20%∼30% میں شامل ہونے والے لگنن نے کاربن فائبر کی طاقت کو متاثر نہیں کیا اور توقع کی جاتی تھی کہ گاڑیوں یا ہوائی جہاز کے پرزوں کے لیے کم لاگت والے کاربن فائبر مواد کی تیاری میں استعمال کیا جائے گا۔
2017 کے آخر میں، نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری (NREL) نے پودوں کے فضلہ حصوں جیسے مکئی کے بھوسے اور گندم کے بھوسے کا استعمال کرتے ہوئے ایکریلونائٹرائل کی تیاری پر تحقیق جاری کی۔ وہ پہلے پودوں کے مواد کو چینی میں توڑتے ہیں اور پھر انہیں تیزاب میں تبدیل کرتے ہیں، اور انہیں سستے اتپریرک کے ساتھ ملا کر ہدف کی مصنوعات تیار کرتے ہیں۔
17) جاپان نے پہلا کاربن فائبر ریئنفورسڈ تھرمو پلاسٹک کمپوزٹ کار چیسس تیار کیا
اکتوبر 2017، جاپان کی نئی توانائی کی صنعت ٹیکنالوجی مربوط R & amp; d ایجنسی اور ناگویا یونیورسٹی نیشنل کمپوزٹ ریسرچ سنٹر نے کامیابی کے ساتھ دنیا کا پہلا کاربن فائبر تقویت یافتہ تھرمو پلاسٹک کمپوزٹ کار چیسس تیار کیا۔ وہ خودکار طویل فائبر ریئنفورسڈ تھرمو پلاسٹک کمپوزٹ براہ راست آن لائن مولڈنگ کے عمل، مسلسل کاربن فائبر اور تھرمو پلاسٹک رال کے ذرات کو مکس کرنے، فائبر رینفورسڈ کمپوزٹ کی تیاری، اور پھر حرارتی اور پگھلنے والے کنکشن کے ذریعے تھرمو پلاسٹک سی ایف آر پی کار چیسس کی کامیاب پیداوار کا استعمال کرتے ہیں۔
5. چین میں کاربن فائبر ٹیکنالوجی کے R&D پر تجاویز
5.1 آگے نظر آنے والی ترتیب، مقصد پر مبنی، کاربن فائبر ٹیکنالوجی کی تیسری نسل کو توڑنے پر توجہ مرکوز
چین کی دوسری نسل کی کاربن فائبر ٹیکنالوجی ابھی تک ایک جامع پیش رفت نہیں ہے، ہمارے ملک کو مستقبل کے حوالے سے ترتیب دینے کی کوشش کرنی چاہیے جو ہمارے متعلقہ تحقیقی اداروں کو اکٹھا کرے، کلیدی ٹیکنالوجیز کی گرفت پر توجہ مرکوز کرے، تیسری نسل کی اعلیٰ کارکردگی کاربن فائبر تیاری ٹیکنالوجی ریسرچ اینڈ ڈیولپمنٹ (یعنی کاربن فائبر کی اعلی طاقت، اعلیٰ ٹیکنالوجی، اعلیٰ ٹیکنالوجی اور اسپیشل ٹیکنالوجی) پر توجہ مرکوز کرے۔ کاربن فائبر جامع مواد کی ٹیکنالوجی تیار کی گئی ہے، بشمول آٹوموٹو، تعمیر اور مرمت اور دیگر ہلکے، کم لاگت والے بڑے ٹو کاربن فائبر کی تیاری، اضافی مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کاربن فائبر جامع مواد، ری سائیکلنگ ٹیکنالوجی اور تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ ٹیکنالوجیز۔
5.2 کوآرڈینٹنگ آرگنائزیشن، سپورٹ کو مضبوط کرنا، باہمی تعاون پر مبنی تحقیق کو مسلسل سپورٹ کرنے کے لیے بڑے تکنیکی پروجیکٹس ترتیب دینا
اس وقت، چین میں کاربن فائبر کی تحقیق کرنے کے لیے بہت سے ادارے موجود ہیں، لیکن طاقت منتشر ہے، اور کوئی متحد R& d تنظیمی طریقہ کار اور مؤثر ہم آہنگی کے لیے مضبوط فنڈنگ سپورٹ۔ ترقی یافتہ ممالک کے ترقی کے تجربے کو دیکھتے ہوئے، بڑے منصوبوں کی تنظیم اور ترتیب اس تکنیکی شعبے کی ترقی کو فروغ دینے میں بہت بڑا کردار ادا کرتی ہے۔ ہمیں چین کے ایڈوانٹیج R & d فورس، چین کی کاربن فائبر پیش رفت کے پیش نظر R & amp; d ٹیکنالوجی بڑے منصوبوں کو شروع کرنے، باہمی تعاون کے ساتھ تکنیکی جدت طرازی کو مضبوط بنانے اور چین کی کاربن فائبر ریسرچ ٹیکنالوجی کی سطح، بین الاقوامی کاربن فائبر اور کمپوزٹ کے مقابلے کو مسلسل فروغ دینے کے لیے۔
5.3 تکنیکی کامیابیوں کے اطلاق کے اثر کی واقفیت کے تشخیصی طریقہ کار کو بہتر بنانا
ایس سی آئی کے کاغذات کے اقتصادی تجزیہ کے نقطہ نظر سے، تحقیق کے مختلف شعبوں میں استعمال ہونے والے اعلی طاقت کی کارکردگی کے مواد کے طور پر چین کے کاربن فائبر، لیکن کاربن فائبر کی پیداوار اور تیاری کی ٹیکنالوجی کے لیے، خاص طور پر اخراجات کو کم کرنے پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے، کم تحقیق کی پیداوار کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ کاربن فائبر کی پیداوار کا عمل طویل ہے، ٹیکنالوجی کے اہم نکات، اعلی پیداوار کی رکاوٹیں، ایک کثیر الشعبہ، کثیر ٹیکنالوجی انضمام ہے، تکنیکی رکاوٹوں کو توڑنے کی ضرورت ہے، مؤثر طریقے سے "کم لاگت، اعلی کارکردگی" کو فروغ دینے کے لیے بنیادی تیاری ٹیکنالوجی تحقیق اور ترقی، ایک طرف، تحقیقی سرمایہ کاری کو مضبوط کرنے کی ضرورت ہے، دوسری طرف، ایواولوشن کی سائنسی کارکردگی کے میدان کو کمزور کرنے کی ضرورت ہے۔ تکنیکی کامیابیاں، اور "مقدار" کی تشخیص سے، جو کاغذ کی اشاعت پر توجہ دیتی ہے، نتائج کی قدر کی "معیار" تشخیص کی طرف۔
5.4 جدید ٹیکنالوجی کمپاؤنڈ ٹیلنٹ کی کاشت کو مضبوط بنانا
کاربن فائبر ٹیکنالوجی کی ہائی ٹیک وصف خصوصی صلاحیتوں کی اہمیت کا تعین کرتی ہے، چاہے ان کے پاس جدید ترین بنیادی تکنیکی عملہ براہ راست R & amp؛ کی سطح کا تعین کرتا ہے۔ ایک ادارے کا ڈی۔
کاربن فائبر ٹیکنالوجی کے R&D روابط کے نتیجے میں، ہمیں کمپاؤنڈ اہلکاروں کی تربیت پر توجہ دینی چاہیے، تاکہ تمام روابط کی ہم آہنگی اور ترقی کو یقینی بنایا جا سکے۔ اس کے علاوہ، چین میں کاربن فائبر ریسرچ کی ترقی کی تاریخ سے، ٹیکنالوجی کے بنیادی ماہرین کا بہاؤ اکثر R & amp کو متاثر کرنے والا ایک اہم عنصر ہوتا ہے۔ ایک تحقیقی ادارے کی سطح بنیادی ماہرین کے تعین کو برقرار رکھنے اور R & amp; پیداواری عمل، کمپوزٹ اور بڑی مصنوعات میں ٹیمیں مسلسل ٹیکنالوجی اپ گریڈ کے لیے اہم ہیں۔
ہمیں اس شعبے میں خصوصی ہائی ٹیک اہلکاروں کی تربیت اور استعمال کو مضبوط کرنا جاری رکھنا چاہیے، ٹیکنالوجی R& کے لیے تشخیص اور علاج کی پالیسی کو بہتر بنانا چاہیے۔ d ٹیلنٹ، نوجوان صلاحیتوں کی آبیاری کو مضبوط بنانا، غیر ملکی جدید R & amp؛ کے ساتھ تعاون اور تبادلے کی فعال حمایت d اداروں، اور بھرپور طریقے سے غیر ملکی اعلی درجے کی صلاحیتوں کو متعارف کروائیں، وغیرہ۔ یہ چین میں کاربن فائبر ریسرچ کی ترقی کو فروغ دینے میں بہت بڑا کردار ادا کرے گا۔
سے حوالہ دیا گیا-
عالمی کاربن فائبر ٹیکنالوجی کی ترقی اور چین کو اس کی روشن خیالی پر تجزیہ۔ تیان یاجوان، ژانگ زیکیانگ، تاؤ چینگ، یانگ منگ، با جن، چن یونوی۔ورلڈ سائنس ٹیک آر اینڈ ڈی۔2018
پوسٹ ٹائم: دسمبر-04-2018