1. کاربن فائبر کمپوزٹ بنیادی طور پر پولی کیرونیٹرائل - پر مبنی کاربن ریشوں اور رال - پر مبنی میٹرک پر مشتمل ہیں ، جس میں نمایاں کارکردگی کے فوائد ہیں۔
کاربن فائبر ایک فلیمینیٹری کاربن میٹریل ہے ، جو نامیاتی میٹرکس ریشوں سے بنا ہے جیسے پولیاکریلونیٹرائل (یا اسفالٹ ، ویسکوز) بذریعہ اعلی - درجہ حرارت کی سڑن کا طریقہ 1000 ڈگری سے اوپر کے درجہ حرارت میں ایک اینٹ گانٹ کے تحت ، اور اس کا نتیجہ 5 {5 {5 {کے ساتھ زیادہ تر عناصر کے علاوہ ہے) ہے۔ 90 ٪ سے زیادہ کاربن مواد کے ساتھ اعلی پولیمر
کاربن فائبر میں عمدہ مکینیکل خصوصیات ہیں ، اور اس کی مخصوص کشش ثقل اسٹیل سے 1/4 سے بھی کم ہے۔ کاربن فائبر کمپوزٹ کی تناؤ کی طاقت عام طور پر 3500MPA سے زیادہ ہے ، جو اسٹیل سے 7 - 9 گنا ہے۔ یہ اعلی مقدار میں تیار ہونے والے اعلی - پرفارمنس ریشوں کے درمیان اعلی ترین مخصوص طاقت اور اعلی ترین مخصوص ماڈیولس کے ساتھ فائبر ہے ، اور اس میں کم کثافت ، سنکنرن مزاحمت ، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت ، رگڑ مزاحمت ، تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت ، اعلی کمپن کی توجہ ، اعلی الیکٹریکل اور تھرمل اور تھرمل کنڈکٹیٹی ، کم تھرمل اور تھرمل کفالت ، کم تھرمل اور نمی کی افادیت ہے۔ دخول ، غیر مقناطیسی لیکن اس میں برقی مقناطیسی شیلڈنگ اثر کی خصوصیات ہیں ، اور یہ قومی دفاع اور فوجی صنعت اور قومی معیشت کی ترقی کے لئے ایک اہم اسٹریٹجک مواد ہے۔ یہ فوجی صنعت ، ایرو اسپیس ، کھیلوں کے سامان ، آٹوموبائل صنعت ، توانائی کے سازوسامان ، طبی سامان ، انجینئرنگ مشینری ، نقل و حمل ، تعمیر اور اس کی ساختی کمک میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
کاربن فائبر کو مختلف جہتوں کے مطابق درجہ بندی کیا جاسکتا ہے جیسے پیشگی قسم ، مینوفیکچرنگ کا طریقہ اور کارکردگی۔ پیشگی کی قسم کے مطابق ، کاربن فائبر کو پولی کارلونائٹرائل (پین) - پر مبنی ، اسفالٹ - پر مبنی ، اور ویسکوز - پر مبنی کاربن فائبر میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔ ان میں ، پولی کارلونیٹرائل - پر مبنی کاربن فائبر میں بہترین تیار شدہ مصنوعات کے معیار ، سادہ عمل اور بہترین مصنوع کی مکینیکل خصوصیات کے فوائد ہیں۔ 1960 کی دہائی میں اس کی آمد کے بعد سے ، اس نے تیزی سے مرکزی دھارے کی پوزیشن پر قبضہ کرلیا ہے ، جس میں کل کاربن فائبر کا 90 ٪ سے زیادہ حصہ ہے۔ فی الحال ، کاربن فائبر عام طور پر پین - پر مبنی کاربن فائبر سے مراد ہے۔
ریشوں کی تعداد کے مطابق ، کاربن فائبر کو چھوٹے چھوٹے اور بڑے ٹاوس میں تقسیم کیا جاسکتا ہے ، اور مکینیکل پراپرٹیز کے مطابق ، پولی کاریلونیٹرائل - پر مبنی کاربن فائبر کو چار قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: اعلی -}}}-}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی ماڈل ، اعلی۔ چھوٹے ٹو کاربن فائبر ابتدائی طور پر 1K ، 3K ، اور 6K تھا ، اور آہستہ آہستہ 12K اور 24K میں تیار ہوا تھا۔ یہ بنیادی طور پر اعلی - ٹیک فیلڈز جیسے قومی دفاع اور فوجی صنعت کے ساتھ ساتھ کھیلوں اور تفریحی مصنوعات ، جیسے طیارے ، میزائل ، راکٹ ، سیٹلائٹ ، فشینگ گیئر ، گولف کلب ، ٹینس ریکیٹ ، وغیرہ میں استعمال ہوتا ہے ، جس میں عام طور پر 48K ، 60K ، 80K ، 8 کے اوپر کاربن فائبر شامل ہوتا ہے ، جس میں 48K ، 60K ، 80K سے اوپر کا استعمال ہوتا ہے۔ اور صحت ، الیکٹرو مکینیکل ، سول انجینئرنگ ، نقل و حمل اور توانائی ، وغیرہ۔
کاربن فائبر جامع مواد میٹرکس مواد اور کاربن فائبر کمک مواد پر مشتمل ہوتا ہے۔ کارکردگی میں میٹرکس مواد اور کاربن فائبر کی باہمی تکمیل کے ذریعے ، ایک ہم آہنگی کا اثر پیدا ہوتا ہے۔ کاربن فائبر جامع مواد کی جامع کارکردگی اصل جزو مواد سے بہتر ہے اور مختلف ضروریات کو پورا کرتی ہے۔ کاربن فائبر جامع مواد میں ہلکے وزن ، اچھی مکینیکل خصوصیات ، لچکدار ساختی ڈیزائن ، سایڈست کارکردگی ، وسیع ذرائع اور کم لاگت کی خصوصیات ہیں۔ وہ قومی دفاع اور فوج کی ترقی میں اہم کردار ادا کرتے ہیں ، اور مختلف طیاروں ، ڈرونز ، میزائل ، لانچنگ گاڑیاں اور مصنوعی سیارہ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے رہے ہیں۔
کاربن فائبر جامع مواد میں ، میٹرکس کا مواد بنیادی طور پر رال - پر مبنی ہے ، جو مارکیٹ شیئر کا 90 ٪ سے زیادہ کا حساب کتاب ہے۔ میٹرکس مواد کو دو قسموں میں تقسیم کیا گیا ہے: دھات اور غیر - دھات۔ عام طور پر استعمال ہونے والی دھات کا میٹرکس ایلومینیم ، میگنیشیم ، تانبے ، ٹائٹینیم اور ان کے مرکب ہیں ، اور غیر {- دھاتی میٹرکس بنیادی طور پر مصنوعی رال ، ربڑ ، سیرامک ، گریفائٹ ، وغیرہ کے لئے زیادہ سے زیادہ مصنوعی رال ، ربڑ ، گریفائٹ ، وغیرہ ہیں۔ فائبر جامع مارکیٹ شیئر۔
2. ترقی کی دو لہروں کے بعد ، ایپلی کیشن فیلڈ میں توسیع جاری ہے
کاربن فائبر کی ترقی کا آغاز 1950 اور 1960 کی دہائی میں ہوا۔ ریاستہائے متحدہ ، جاپان اور برطانیہ کاربن فائبر کی پیداوار کے عمل کو تیار کرنے والے پہلے شخص تھے۔ 1958 میں ، ریاستہائے متحدہ میں یونین کاربائڈ کارپوریشن کے راجر بیکن نے ارگون میں ریون کو گرم کیا اور غلطی سے کاربن فائبر تیار کیا۔ تب سے ، کاربن فائبر مواد کی صلاحیت کو آہستہ آہستہ پہچانا گیا ہے۔ 1960 میں ، ہیتھومپسن فائبر گلاس کمپنی (USA) کے رچرڈ ملنگٹن نے ریوین ریشوں میں کاربن کے مواد کو 99WT ٪ تک بڑھانے کا ایک طریقہ تیار کیا۔ 1960 کی دہائی میں ، جاپانی اور برطانوی کمپنیوں نے پولی کارلونیٹرائل (پین) کی لیبارٹری ٹکنالوجی کی ترقی کی قیادت کی۔ 1959 میں ، جاپان میں اوساکا انسٹی ٹیوٹ آف انجینئرنگ ٹکنالوجی کے اکیو شینڈو نے کاربن فائبر کو کامیابی کے ساتھ کم {- لاگت کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے تقریبا 55WT ٪ کے کاربن مواد کے ساتھ تیار کیا۔ جاپان کے ٹرائل کی ٹورے انڈسٹریز - نے 1964 میں پین کاربن فائبر تیار کیا اور 1970 میں اوساکا انسٹی ٹیوٹ آف انجینئرنگ ٹکنالوجی کے ساتھ پین کے عمل کے لئے لائسنس کے معاہدے پر دستخط کیے۔ ڈبلیو ڈبلیو واٹ ، ایل این فلپس اور برطانیہ کے رائل ایئرکرافٹ کارپوریشن کے ڈبلیو جانسن نے 1963 میں پین فائبر کی کارپوریشن کے لئے کاربن فائبر مینوفیکچرنگ کے عمل کو استعمال کیا۔ اس کے بعد ، برطانیہ کی نیشنل ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ کارپوریشن نے رولسروئس ، مورگنیٹ اور کورٹولڈس کو اس عمل کے لئے لائسنس دیئے۔
کاربن فائبر کمپوزٹ مادی صنعت کا آغاز 1970 اور 1980 کی دہائی میں ہوا۔ کاربن فائبر مینوفیکچرنگ ٹکنالوجی کی ترقی میں ، ریاستہائے متحدہ ، برطانیہ اور جاپان نے مل کر مل کر کام کیا ہے۔ 1970 میں ، ٹورے نے ریاستہائے متحدہ کی یونین کاربائڈ کارپوریشن کے ساتھ تعاون کے معاہدے پر دستخط کیے ، جس میں ریاستہائے متحدہ کی یونین کاربائڈ کارپوریشن کی کاربونائزیشن ٹکنالوجی ، اور ریاستہائے متحدہ کی یونین کاربائڈ کارپوریشن نے ٹورے کاربن فائبر مصنوعات کی نمائندگی کی۔ 1971 میں ، ٹورے نے 12 - ٹن کاربن فائبر پروڈکشن لائن قائم کی اور T300 کاربن فائبر تیار کرنا شروع کیا ، اور 1972 میں پہلا کمرشل کاربن فائبر کمپوزٹ پروڈکٹ - ماہی گیری کی چھڑی کا آغاز کیا۔ 1973 میں تیل کے بحران نے ایندھن کی کھپت کو کم کرنے کے لئے ہوائی جہاز کے وزن کو کم کرنے کے لئے ضروری بنا دیا۔ اس کے بعد ، ہوائی جہاز کے مینوفیکچررز جیسے بوئنگ اور ایئربس نے کاربن فائبر کمپوزٹ کے اطلاق کو تلاش کرنا شروع کیا۔ 1982 میں ، بوئنگ 757 ، بوئنگ 767 اور اسپیس شٹل نے T300 کاربن فائبر استعمال کرنا شروع کیا۔ سی ایف آر پی نے ایرو اسپیس ڈھانچے کی انجینئرنگ ایپلی کیشن میں داخل کیا ہے ، جس میں فوجی اور سویلین طیارے شامل ہیں۔ 1980 کی دہائی میں ، ایک ہزار ٹن/سال کی ایک سنگل - لائن کی پیداوار کی گنجائش کے ساتھ ، ٹورے کو بنیادی طور پر اپنی موجودہ پروڈکٹ سیریز ، یعنی ابتدائی T300 ، وسط مدتی T800 اور T1000 ، اور بعد میں M60J کا احساس ہوا ہے۔ ہوائی جہاز کے اجزاء میں کاربن فائبر کمپوزٹ کی وسیع پیمانے پر اطلاق کے ساتھ ، ٹورے کی مجموعی کاربن فائبر کی پیداوار 1988 تک 10،000 ٹن سے تجاوز کر گئی۔
کاربن فائبر کمپوزٹ نے ڈیمانڈ کی دو لہروں کا تجربہ کیا ہے ، جو پہلے ایرو اسپیس فیلڈ کے ذریعہ کارفرما ہے۔ کاربن فائبر کمپوزٹ کے اطلاق کی پہلی لہر 1990 اور 2000 کی دہائی میں شائع ہوئی ، جب سول طیاروں کے مینوفیکچروں نے کامیابی کے ساتھ اور آہستہ آہستہ ہوائی جہاز کے جسموں کی تیاری کے لئے زیادہ کاربن فائبر کمپوزٹ مواد استعمال کیا ، اس طرح ایندھن کی کھپت کو کم کرنے کے لئے ایئر لائنز کی ضروریات کو پورا کیا ، اور جزء کے اخراجات کو کم کرنے اور اسمبلی کے اخراجات کو کم کرنے کے لئے ، ڈیزائن کی زندگی کو بڑھانا ، اور آلے کو کم کرنا۔ 1990 میں ، ٹورے کے سی ایف آر پی پریپریگ کو بوئنگ نے بوئنگ 777 کے مرکزی جسم کے ڈھانچے کے لئے استعمال کیا تھا۔ 2003 میں ، بوئنگ نے بوئنگ 787 پروجیکٹ کا آغاز کیا ، جس میں فوسلیج اور مرکزی ڈھانچے میں سی ایف آر پی (50wt ٪) کی ایک بڑی مقدار کا استعمال کیا گیا تھا۔ 2005 میں ، ایئربس نے A350 XWB پروجیکٹ کا آغاز کیا ، جس نے CFRP (53WT ٪) کی ایک بڑی مقدار میں بھی استعمال کیا۔
The second wave of demand for carbon fiber composites was driven by non-aerospace industries. Since the 2010s, the application of carbon fiber composites has expanded dramatically from aerospace to non-aerospace industrial uses, and is characterized by large quantities and low costs. In 2007, Zoltek cooperated with wind turbine OEM Vestas to use carbon fiber in wind turbine blades. Compared with blades made of glass fiber composites, the use of carbon fiber composites in 60-meter-long blades is expected to reduce weight by 38%, reduce costs by 14%, and extend blade life. In 2014, Toray acquired Zoltek, a world-leading supplier of large-tow (>50K) کاربن فائبر ، اور اس کی کاربن فائبر کی پیداوار کی گنجائش 35،000 ٹن/سال تک بڑھ جائے گی۔