પ્રીમિયમ કાર્બન ફાઇબર માટેનું ધોરણ શું છે?

           લોકપ્રિય વિજ્ઞાન ખ્યાલો, કાર્બોનાઇઝેશન અને ગ્રાફિટાઇઝેશન શું છે? તાકાત અને મોડ્યુલસ શું છે? વાસ્તવમાં, ઘણા લોકો આ ખ્યાલોને સમજી શકતા નથી, જેમાં મટીરીયલ મેજરનો સમાવેશ થાય છે. કાર્બોનાઇઝેશન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજન જેવા નાના પરમાણુઓથી બચવા માટે ઊંચા તાપમાને કાર્બનિક તંતુઓમાં તિરાડ પડે છે અને અંતે કાર્બન તત્વો છોડી દે છે. આ કાર્બન તત્વોના પ્રમાણને વધારવાની પ્રક્રિયા છે. કેટલાક સાહિત્ય કાર્બન તંતુઓ તરીકે ઓળખાતા પહેલા કાર્બન તત્વોના પ્રમાણને 92% સુધી વધારી દે છે; ગ્રેફિટાઇઝેશન એ ઉચ્ચ તાપમાને કાર્બન પદાર્થોમાં કાર્બન પરમાણુનું પુન: ગોઠવણ છે, જે ધીમે ધીમે મેટા-મેશની છ A પ્રક્રિયાને સંપૂર્ણ બનાવવા તરફ વલણ ધરાવે છે. કાર્બન ફાઇબરની અંદર એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં કાર્બન અણુઓની મૂળ અવ્યવસ્થિત ગોઠવણી ધીમે ધીમે અવ્યવસ્થિત ગ્રેફાઇટ માળખું તરફ વળે છે. કેટલાક લોકો કાર્બનીકરણ અને ગ્રાફિટાઇઝેશનને અલગ પાડવા માટે તાપમાનનો ઉપયોગ કરે છે. હકીકતમાં, આ સખત નથી. કાર્બનીકરણ અને ગ્રાફિટાઇઝેશન બંને એક પ્રક્રિયા છે, અંતિમ પરિણામ નથી. કાર્બન ફાઇબરને 1500 ℃ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. જો આ પ્રક્રિયા કાર્બન એકત્રીકરણની પ્રક્રિયા છે, તો તેને કાર્બનાઇઝેશન કહેવામાં આવે છે. જો આ તાપમાને કાર્બન તત્વો લાંબા સમય સુધી એકઠા થતા નથી અને નિશ્ચિત પ્રમાણમાં જાળવવામાં આવતા નથી, પરંતુ કાર્બન અણુઓની ગોઠવણી નિયમિત છ-તત્વોની ગ્રીડ માળખું તરફ વળે છે, તો હું તેને ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયા કહું છું. તેથી, કાર્બોનાઇઝેશન અને ગ્રેફિટાઇઝેશનની કોઈ સ્પષ્ટ તાપમાન મર્યાદા નથી, જે વલણ વધુ સ્પષ્ટ હોય તેને કઈ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે. અલગ-અલગ તાપમાને વિવિધ કાચી સામગ્રીમાં અલગ-અલગ વલણો હોય છે, તેથી તાપમાન દ્વારા કાર્બનીકરણ અને ગ્રાફિટાઇઝેશન વચ્ચે ભેદ પાડશો નહીં.

           તાકાત અને મોડ્યુલસ અંગે. સામાન્ય માણસની દ્રષ્ટિએ, સામગ્રીને નુકસાન પહોંચાડવા માટે વપરાતી મહત્તમ શક્તિ એ તાકાત છે. જો તે તાણયુક્ત નુકસાન હોય, તો તે તાણ શક્તિ છે, જો તે બેન્ડિંગ ડેમેજ છે, તો તે ફ્લેક્સરલ તાકાત છે, જેને ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ પણ કહેવાય છે, અને જો તે કચડી નાખવામાં આવે છે, તો તે સંકુચિત શક્તિ છે. મોડ્યુલસ એ ફક્ત બાહ્ય બળનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રીને ચોક્કસ કદમાં વિકૃત કરવા માટે વપરાતું બળ છે. ચોક્કસ કદની સામગ્રીને ખેંચવા માટે વપરાતું બળ ટેન્સાઈલ મોડ્યુલસ, તેમજ ફ્લેક્સરલ અને કોમ્પ્રેસિવ મોડ્યુલસ છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટીલ બારને તોડવા માટે હું જે મહત્તમ બળનો ઉપયોગ કરું છું તે તાણ શક્તિ છે, અને જો હું તેને તોડતો નથી, તો તે માત્ર n mm સુધી ખેંચવા માટે જે બળ લે છે તે તાણ મોડ્યુલસ છે. સ્ટ્રેન્થ એ દર્શાવે છે કે સામગ્રી કેટલી બાહ્ય બળનો સામનો કરી શકે છે, અને મોડ્યુલસ બાહ્ય બળ હેઠળ સામગ્રી સરળતાથી વિકૃત થાય છે કે કેમ તેનો સંદર્ભ આપે છે.

તો સારા કાર્બન ફાઇબર શું છે?

           જો તમારે જાણવું હોય કે કાર્બન ફાઈબર કેમ ખરાબ છે, તો તમારે પહેલા એ જાણવું જોઈએ કે સારું કાર્બન ફાઈબર શું છે. સૌ પ્રથમ, ફાઇબરમાં સમાન વ્યાસ અને એક સમાન તબક્કો હોવો જોઈએ. દરેક ફાઈબર સેગમેન્ટ સમગ્ર ફાઈબર જેટલો જ છે અને તેની મજબૂતાઈ ચોક્કસ શ્રેણીમાં છે. ફાઇબર પર વિવિધ સ્થળોએ ફાઇબર કાપવામાં આવે છે, અને જો તે મજબૂતાઈમાં પ્રમાણમાં સમાન હોય, તો તે એક સારો ફાઇબર છે. બીજું, તંતુઓના સમાન બંડલમાં n કરતાં વધુ ફાઇબર હોય છે, અને આ તંતુઓની મજબૂતાઈ પ્રમાણમાં એકસમાન હોય છે, જે એક સારા ફાઈબર છે. છેલ્લે, સારો ફાઇબર એ ફાઇબર છે જેના ગુણધર્મો જેમ કે તાકાત, મોડ્યુલસ અને કદ તમામ ભાગોમાં પ્રમાણમાં સમાન હોય છે અને નજીવા ધોરણ સુધી પહોંચે છે. 3500MPa ની નજીવી શક્તિવાળા કાર્બન ફાઇબર માટે, દરેક ફાઇબર અને ફાઇબરનો દરેક સેગમેન્ટ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે અને 2000MPa પર સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે, જે સારો ફાઇબર નથી. તેથી સારા ફાઇબર સમાન અને પ્રમાણભૂત છે. જાપાનીઝ કાર્બન ફાઈબર આપણા કરતાં વધુ સારું કામ કરી રહ્યું છે કારણ કે તેમના કાર્બન ફાઈબર આ ધોરણની નજીક છે. પાછલા કેટલાક વર્ષોમાં, ચીનના કાર્બન ફાઇબરની સમાનતા નબળી હતી. નજીવા T700 ના કેટલાક કાર્બન ફાઇબર T1000 કરતા વધારે હતા, અને કેટલાક T300 જેટલા સારા ન હતા. તાજેતરના વર્ષોમાં, અવિરત પ્રયાસો દ્વારા, ચીનમાં બનેલા કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદનોની ગુણવત્તામાં ઘણો સુધારો કરવામાં આવ્યો છે, અને કામગીરીની એકરૂપતામાં પણ ઘણો સુધારો થયો છે.

વિક્ષેપ ગુણાંક

          જ્યારે કાર્બન ફાઇબરની કામગીરીની એકરૂપતાની વાત આવે છે, ત્યારે આપણે વિક્ષેપ ગુણાંક વિશે વાત કરવી પડશે, જે અમે વારંવાર પ્રસ્તાવિત કરીએ છીએ તે CV મૂલ્ય છે. સામાન્ય રીતે, કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદકોના ઉત્પાદન પરિમાણ કોષ્ટકમાં આવી કોઈ વસ્તુ હોતી નથી. આ માત્ર એક પરિમાણ છે જે ઉદ્યોગમાં સંચાર કરવામાં આવે છે. જો કે, આ પરિમાણ કાર્બન ફાઇબરના ઉપયોગને અસર કરે છે. અમે સામાન્ય રીતે કહીએ છીએ કે ચીનમાં બનેલા કાર્બન ફાઇબરની ગુણવત્તા અસ્થિર છે, અને એવું પણ કહેવાય છે કે વિક્ષેપ ગુણાંક ખૂબ મોટો છે. તો અલગ ગુણાંક શું છે? વિક્ષેપનો ગુણાંક, જેને વિવિધતાના ગુણાંક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક પરિમાણ છે જે ડેટાના બે સેટના વિચલનની ડિગ્રીને રજૂ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ, આજે ઉત્પાદિત કાર્બન ફાઇબરની મજબૂતાઈને માપો અને ગઈકાલે ઉત્પાદિત કાર્બન ફાઇબર દ્વારા માપવામાં આવેલી તાકાત સાથે તેની તુલના કરો. જો ડેટાના બે સેટ વચ્ચેનો તફાવત ખૂબ મોટો છે, તો વિક્ષેપ ગુણાંક ખૂબ મોટો છે, જે સૂચવે છે કે ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અસ્થિર છે. છબીના ઉદાહરણની સાદ્રશ્ય: લક્ષ્યનું શૂટિંગ. લક્ષ્યને શૂટ કરતી વખતે, અમારું લક્ષ્ય બુલ્સ-આઇ છે, પરંતુ હકીકતમાં, શૉટની સ્થિતિ વિચલિત થશે. જો બુલ્સ-આંખમાંથી વિચલન પ્રમાણમાં મોટું હોય, તો વિક્ષેપ ગુણાંક મોટો હોય છે, અને બુલ્સ-આંખમાંથી વિચલન નાનું હોય છે, એટલે કે વિક્ષેપ ગુણાંક પ્રમાણમાં નાનો હોય છે. પરંતુ આનો શું ઉપયોગ છે? સંયુક્ત સામગ્રીની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓમાંની એક રચનાની ડિઝાઇનક્ષમતા છે. વર્કપીસની વિવિધ આવશ્યકતાઓ અનુસાર, અમે સામગ્રીના ફાયદાઓને મહત્તમ કરવા માટે ફાઇબર સ્તર અને અન્ય પાસાઓને ચોક્કસ રીતે ડિઝાઇન કરી શકીએ છીએ. અહીં ચોક્કસ ડિઝાઇન માટે જરૂરી છે કે આપણે સામગ્રીના પ્રદર્શન પરિમાણોને ચોક્કસ રીતે જાણવું જોઈએ. જો કે, જો તે મોટા વિક્ષેપ ગુણાંક સાથે કાર્બન ફાઇબર છે, એટલે કે, અસ્થિર ગુણવત્તા સાથે કાર્બન ફાઇબર, તો ચોક્કસ ડિઝાઇન અશક્ય હશે. ધ્રૂજતા હાથથી સોયને દોરવા જેટલું મુશ્કેલ. એવું કહી શકાય કે સ્થિર ગુણવત્તા સાથે કાર્બન ફાઇબર વિના કોઈ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સંયુક્ત સામગ્રી નથી. અમે સામાન્ય રીતે જે તાકાત અને મોડ્યુલસ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીએ છીએ તેટલું જ CV ચોક્કસપણે મહત્વનું છે. તેથી, ડિઝાઇનરનો દૃષ્ટિકોણ એ છે કે અસ્થિર ગુણવત્તા કરતાં ઓછી તાકાત હોય તે વધુ સારું છે. જ્યાં સુધી ગુણવત્તા સ્થિર છે, જો શક્તિ વધારે ન હોય તો પણ, હું તેને માળખાકીય ડિઝાઇન દ્વારા બનાવી શકું છું, જે સંયુક્ત સામગ્રીની ચોક્કસ ડિઝાઇનના ફાયદાને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે.

          અલબત્ત, સ્વતંત્ર ગુણાંકનો સૌથી મોટો પ્રભાવ એ માળખાકીય ઘટક તરીકે એપ્લિકેશન છે. તે મિત્રો અને ઉત્પાદન કંપનીઓ જે દેખાવના ભાગો વિકસાવવા, ક્લેડીંગ કરવા, બિન-માળખાકીય ભાગો બનાવવાનું પસંદ કરે છે, હકીકતમાં, વિક્ષેપ ગુણાંક પર વધુ ધ્યાન આપતા નથી, તમે ચીનમાં બનાવેલ કાર્બન ફાઇબર પસંદ કરી શકો છો.