कार्बन फाइबर दुनिया की सबसे कठिन और सबसे हल्की सामग्री में से एक है। यह आमतौर पर विमानन सामग्री में उपयोग किया जाता है। वाहनों में, कार्बन फाइबर उन्हें हल्का और अधिक टिकाऊ बनाता है। बेहतर प्रभाव
कार्बन फाइबर एक ऐसी सामग्री है जिसमेंकार्बन परमाणुओं के पतले, मजबूत क्रिस्टलीय तंतुजो एक-दूसरे से लम्बी-लम्बी जंजीरों में बंधे हुए हैं। इसे बहुत ही बारीक धागे के रूप में सोचिए, एक मानव बाल से बहुत पतला, लगभग पूरी तरह से कार्बन से बना है। इन फाइबरों को फिर कपड़े की तरह एक साथ बुना जाता है ताकि एक ऐसी सामग्री बनाई जा सके जिसका उपयोग अकेले किया जा सके या, अधिक आम तौर पर, कार्बन फाइबर प्रबलित पॉलिमर (सीएफआरपी) बनाने के लिए राल (जैसे इपोक्सी) में एम्बेडेड किया जा सके,जो मिश्रित सामग्री हैं.
कार्बन फाइबर को क्या खास बनाता है, इसका विवरण यहाँ दिया गया हैः
- संरचना: यह अनिवार्य रूप से एक विशिष्ट क्रिस्टलीय संरचना में जुड़े बहुत शुद्ध कार्बन परमाणुओं है, यह अपने अद्वितीय गुण देता है।
- हल्का वजनःकार्बन फाइबर स्टील और एल्यूमीनियम जैसी कई धातुओं की तुलना में काफी कम घनत्व वाला है।
- उच्च शक्तिःयह प्रभावशाली तन्यता शक्ति का दावा करता है, जिसका अर्थ है कि यह बिना टूटने के बहुत सारे खींचने के बल का सामना कर सकता है।
- उच्च कठोरता (मोड्यूलस):कार्बन फाइबर बहुत कठोर होता है और झुकने या विकृत होने का विरोध करता है।
- संक्षारण प्रतिरोध:कई धातुओं के विपरीत, यह जंग या जंग नहीं करता है।
- रासायनिक स्थिरता:यह आम तौर पर कई रसायनों के साथ प्रतिक्रियाशील नहीं है।
- कम थर्मल विस्तारःयह तापमान परिवर्तन के साथ बहुत विस्तार या संकुचन नहीं करता है।
- विद्युत चालकता:कुछ प्रकार के कार्बन फाइबर बिजली का संचालन कर सकते हैं।
- थकान प्रतिरोध:यह अन्य सामग्रियों की तरह कमजोर होने के बिना लगातार तनाव चक्रों का सामना कर सकता है।
गुणों के इस अद्वितीय संयोजन के कारण, कार्बन फाइबर का उपयोग उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है, जिसमें शामिल हैंः
- एयरोस्पेसविमान और अंतरिक्ष यान के घटक जहां वजन की बचत ईंधन दक्षता और प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है।
- ऑटोमोबाइल:रेसिंग कार के शरीर, चेसिस के घटक, और यहां तक कि नियमित उत्पादन कारों में कुछ संरचनात्मक भाग वजन को कम करने और प्रदर्शन और सुरक्षा में सुधार करने के लिए।
- खेल उपकरण:गोल्फ क्लब शाफ्ट, टेनिस रैकेट, साइकिल के फ्रेम, मछली पकड़ने की छड़ें, स्की और हॉकी स्टिक जहां हल्कापन और ताकत फायदेमंद होती है।
- मरीन:नौकाओं के मस्तूल, पतवार और अन्य घटक जो हल्के और संक्षारण प्रतिरोधी होने का लाभ उठाते हैं।
- चिकित्साःप्रोस्थेटिक्स, प्रत्यारोपण और एक्स-रे उपकरण इसकी ताकत, हल्के वजन और रेडियोल्यूसेंट गुणों के कारण।
- औद्योगिक:रोबोटिक्स, औजार और विभिन्न संरचनात्मक घटक जहां उच्च शक्ति और कठोरता की आवश्यकता होती है।
- उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्सःकुछ हाई-एंड लैपटॉप और अन्य उपकरणों में कार्बन फाइबर का इस्तेमाल किया जाता है।
मूल रूप से, कार्बन फाइबर को तब चुना जाता है जब इंजीनियरों और डिजाइनरों को एक ऐसी सामग्री की आवश्यकता होती है जो मजबूत, कठोर और हल्की हो, अक्सर भारी पारंपरिक सामग्री के स्थान पर।
