تاريخ: 28-05-2022 ذريعو: فائبر ڪمپوزٽس

مثالي گريفائٽ ڪرسٽل جي لٽيس ڍانچي جو تعلق هيڪساگونل ڪرسٽل سسٽم سان آهي، جيڪو ڇهن رڪنن واري نيٽ ورڪ جي جوڙجڪ ۾ ڪاربان ايٽم تي مشتمل هڪ ملٽي ليئر اوورليپنگ ڍانچي آهي. ڇهن رڪنن واري انگ ۾ ڪاربان جوهر sp 2 هائبرڊ جي صورت ۾ هوندو آهي.

بنيادي جوڙجڪ

مثالي گريفائٽ ڪرسٽل جي لٽيس ڍانچي جو تعلق هيڪساگونل کرسٽل سسٽم سان آهي، جيڪو ڪاربان ايٽمس مان ٺهيل آهي، جيڪو ڇهن رڪنن واري نيٽ ورڪ جي جوڙجڪ مان ٺهيل آهي. ڇهن رڪنن واري انگوزي ۾، ڪاربان ايٽم ايس پي 2 هائبرڊائيزيشن موجود آهن. sp2 هائبرڊائيزيشن ۾، 1 2s اليڪٽران ۽ 2 2p اليڪٽران هائبرڊائيزيشن آهن، ٽي برابر اي مضبوط بانڊ ٺاهي رهيا آهن، بانڊ جو فاصلو 0.1421nm آهي، اوسط بانڊ توانائي 627kJ/mol آهي ۽ بانڊ جا زاويه هڪ ٻئي سان 120 آهن.

ساڳئي جهاز ۾ باقي خالص 2p orbitals ان جهاز ڏانهن بيٺا آهن جتي ٽي او بانڊ واقع آهن، ۽ ڪاربان ايٽمز جا N-بانڊ جيڪي N-بانڊ ٺاهيندا آهن اهي هڪ ٻئي سان متوازي هوندا آهن ۽ هڪ وڏو N ٺاهيندا آهن. - بانڊ؛ n اليڪٽران تي غير مقامي اليڪٽران آزاديءَ سان جهاز جي متوازي حرڪت ڪري سگھن ٿا، ان کي conductive ملڪيت ڏئي ٿو. اهي ڏسڻ واري روشني جذب ڪري سگهن ٿا، گريفائٽ ڪارو ٺاهيندا آهن. گريفائٽ جي تہن جي وچ ۾ وين ڊير والز قوت تہن جي اندر والنس بانڊ قوت کان تمام گھٽ آھي. پرتن جي وچ ۾ فاصلو 0.3354nm آهي، ۽ بانڊ توانائي 5.4kJ/mol آهي. گريفائٽ جا پرت اڌ مسدس جي برابريءَ سان ٺهيا ويندا آهن ۽ هر ٻئي پرت ۾ ورجائي، ABAB ٺاهيندا آهن.

ساخت [4]، ۽ ان کي خود لوبريڪيشن ۽ انٽرليئر اندروني قابليت سان نوازيو، جيئن تصوير 2-5 ۾ ڏيکاريل آهي. ڪاربن فائبر هڪ مائڪرو ڪرسٽل لائن پٿر جي مسڪ وارو مواد آهي جيڪو نامياتي فائبر مان ڪاربنائيزيشن ۽ گرافائيزيشن ذريعي حاصل ڪيو ويو آهي.

ڪاربان فائبر جو مائڪرو اسٽرڪچر مصنوعي گريفائٽ سان ملندڙ جلندڙ آهي، جيڪو پولي ڪرسٽل لائن افراتفري گريفائٽ جي ساخت سان تعلق رکي ٿو. گرافائٽ جي جوڙجڪ کان فرق ائٽمي تہن جي وچ ۾ غير منظم ترجمي ۽ گردش ۾ آهي (ڏسو شڪل 2-6). ڇهه عنصر نيٽ ورڪ covalent بانڊ جي ايٽمي پرت ۾ پابند آهي - جيڪو بنيادي طور تي فائبر جي محور سان متوازي آهي. تنهن ڪري، اهو عام طور تي مڃيو وڃي ٿو ته ڪاربان فائبر فائبر جي محور جي اوچائي سان گڏ هڪ خراب ٿيل گرافائٽ جي جوڙجڪ مان ٺهيل آهي، جنهن جي نتيجي ۾ هڪ تمام اعلي محوري ٽينسائل ماڊلس آهي. graphite جي lamellar جوڙجڪ اهم anisotropy آهي، جنهن ڪري ان جي طبعي خاصيتن به anisotropy ڏيکاري ٿو.

ڪاربن فائبر جا خاصيتون ۽ ايپليڪيشنون

ڪاربن فائبر کي ورهائي سگهجي ٿو filament، اسٽيپل فائبر، ۽ اسٽيپل فائبر. مشيني ملڪيت عام قسم ۽ اعلي ڪارڪردگي جي قسم ۾ ورهايل آهن. جنرل ڪاربان فائبر جي طاقت 1000 MPa آهي، ماڊل 10OGPa بابت آهي. اعلي ڪارڪردگي ڪاربن فائبر کي اعلي طاقت جي قسم ۾ ورهايو ويو آهي (طاقت 2000MPa، ماڊلس 250GPa) ۽ اعلي ماڊل (ماڊولس مٿي 300GPa). 4000MPa کان وڌيڪ طاقت کي الٽرا هاءِ طاقت وارو قسم پڻ سڏيو ويندو آهي. جيڪي 450GPa کان وڌيڪ ماڊلس سان گڏ الٽرا هاءِ ماڊلز کي سڏيندا آهن. ايرو اسپيس ۽ هوائي اڏي جي صنعت جي ترقي سان، اعلي طاقت ۽ اعلي لوڻ ڪاربان فائبر ظاهر ٿيو آهي، ۽ ان جي ڊيگهه 2٪ کان وڌيڪ آهي. وڏي مقدار ۾ پوليوپروپيلين اکين PAN تي ٻڌل ڪاربان فائبر آهي. ڪاربن فائبر ۾ اعليٰ محوري قوت ۽ ماڊيولس آهي، نه چرپر، سٺي ٿڪ جي مزاحمت، مخصوص گرمي ۽ غير ڌاتو ۽ ڌاتو جي وچ ۾ برقي چالکائي، حرارتي توسيع جو هڪ ننڍڙو کوٽائي، سٺي سنکنرن جي مزاحمت، گهٽ فائبر جي کثافت، ۽ سٺي ايڪس ري ٽرانسميشن. تنهن هوندي به، ان جي اثر جي مزاحمت خراب آهي ۽ نقصان پهچائڻ ۾ آسان آهي، آڪسائيڊيشن مضبوط تيزاب جي عمل جي تحت ٿيندي آهي، ۽ ڌاتو ڪاربنائيزيشن، ڪاربرائيزيشن، ۽ اليڪٽرروڪيميڪل سنکنرن تڏهن ٿيندي آهي جڏهن اهو ڌاتو سان گڏ هوندو آهي. نتيجي طور، ڪاربان فائبر استعمال ڪرڻ کان اڳ مٿاڇري جو علاج ڪيو وڃي.