کاربن فائبر مواد کی اصل اور مستقبل

1860 میں، جوزف سوان نے تاپدیپت لیمپوں کا پروٹو ٹائپ، نیم ویکیوم کاربن وائر لیمپ ایجاد کیا۔ تاریک رات کو روشن کرنے کے لیے، برقی روشنی کے چمکدار جسم کے طور پر، کاربن فائبر واقع ہوا.

ابتدائی کاربن فائبر قابل دید نہیں تھا، یہ قدرتی ریشوں سے بنا تھا، ساختی طاقت بہت کم تھی، اس سے بنے ہوئے تنت کا معیار ناقص تھا، استعمال میں آسانی سے ٹوٹ جاتا تھا، اور اس کی پائیداری مثالی نہیں تھی، اور جلد ہی اسے ٹنگسٹن فلیمینٹ سے بدل دیا گیا تھا۔ نتیجے کے طور پر، کاربن فائبر کی تحقیق ایک غیر فعال مدت میں داخل ہوگئی ہے.

1950 کی دہائی میں، ایرو اسپیس سیکٹر میں اعلی درجہ حرارت، سنکنرن مزاحم، اور اعلی طاقت والے مواد کی مانگ میں اضافہ ہوا، اور لوگوں نے اپنی امیدیں دوبارہ کاربائیڈز کی طرف موڑ دیں۔ مطالعہ کی ایک سیریز کے بعد، 3,600 ℃ کے پگھلنے والے نقطہ کے ساتھ مواد بالآخر پایا گیا اور سرکاری طور پر "کاربن فائبر" کا نام دیا گیا.

کاربن فائبر کی بہترین خصوصیات ہلکا پھلکا، اعلی طاقت، اعلی مخصوص طاقت، اور مخصوص ماڈیولس ہیں، اس کی کثافت سٹیل کے 1/4 سے کم ہے، اس کی تناؤ کے تناسب کی طاقت لوہے سے تقریباً 10 گنا ہے، لچکدار ماڈیولس سے کھینچنا لوہے کے تقریباً 7 گنا ہے۔ اس کے علاوہ، کاربن فائبر میں مختلف قسم کی بہترین خصوصیات ہیں، جیسے کہ غیر تھکاوٹ، غیر زنگ، کیمیائی استحکام اور اچھی تھرمل استحکام۔

ایرو انجن کے شعبے میں، کاربن فائبر کو بنیادی طور پر رال، دھات، سیرامکس اور دیگر سبسٹریٹس کے ساتھ رینفورسڈ بیس کی شکل میں ملایا جاتا ہے، اور اس امتزاج کو کاربن فائبر ریئنفورسڈ کمپوزٹ (CFRP) کہا جاتا ہے، یہ وزن میں کمی اور کارکردگی کے لحاظ سے اچھا کام کرتا ہے، شور کو کم کرتا ہے اور مواد کی طاقت کو کم کرتا ہے۔
ایرو انجنوں کے اعلی درجہ حرارت والے اجزاء میں بھی مرکبات آہستہ آہستہ استعمال ہو رہے ہیں، جیسے کہ GEnx متغیر اوور فلو والو (VBV) کیتھیٹر، کاربن فائبر ریئنفورسڈ ڈبل مالیک امائڈ (BMI) سے بنا ہے، جس کا وزن صرف 3.6 کلوگرام فی کیتھیٹر ہے۔ روسی SaM146 انجن پر مکسڈ فلو نوزل ​​(MFN) بھی کاربن فائبر ریئنفورسڈ BMI حصوں کا استعمال کرتا ہے، جو دھات سے تقریباً 20 کلو گرام ہلکے ہوتے ہیں۔

مستقبل میں، کاربن فائبر مرکبات کی مضبوطی اور سختی میں مزید اضافہ کے ساتھ، ایرو انجنوں میں کاربن فائبر مرکبات کا استعمال مقبول ہو گا: تھرمل سکڑنے والے پلاسٹک کے عمل کی تشکیل کے CFRTP کو بڑھانا، CFRC کاربن/کاربن کمپوزٹ بنانے کے لیے کاربن کے عمل کو بڑھانا، CFRC کی تشکیل کے عمل کو بڑھانا، دھات کی تشکیل کے عمل کو بہتر بنانا۔ CFRR ...... دونوں سمتوں میں، کاربن فائبر مرکبات مستقبل کے اعلیٰ کارکردگی والے ایرو انجنوں کے لیے ضروری مواد ہوں گے۔