ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಪರಿಚಯ: ಪ್ರಕಾರಗಳು, ಗುಣಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳು.

ಪರಿಚಯ:

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್^[೧] ಅನ್ನು "CF" ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 5-10 ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ 90% ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಈ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಸಾವಯವ ಫೈಬರ್ಗಳ ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ತೂಕ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಗಿತ, ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧದಂತಹ ವಿವಿಧ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು CF ಹೊಂದಿದೆ. ಮೇಲಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, CF ಮಿಲಿಟರಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ಸಿವಿಲ್, ಮೋಟಾರ್‌ಸ್ಪೋರ್ಟ್ಸ್ ಮುಂತಾದ ವಿವಿಧ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ:

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅಥವಾ ಪೈಲಟ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳಿಂದ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. PAN-, ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್-ಪಿಚ್- ಮತ್ತು ಮೆಸೊಫೇಸ್-ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ, ಪಾಲಿಅಕ್ರಿಲೋನಿಟ್ರೈಲ್ (PAN), ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಪಿಚ್ ಮತ್ತು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಮೆಸೊಫೇಸ್ ಪಿಚ್‌ಗಳನ್ನು ನೂಲುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಸುಮಾರು 1300 ° C ವರೆಗೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾವಯವ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಫೈಬರ್‌ಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಈ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಆವಿ-ಬೆಳೆದ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾವಯವ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳ ಆವಿಯ ಉಷ್ಣ ವಿಘಟನೆಯಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರೀಕರಣದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಮೊದಲ ಮೂರು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು, PAN- ಮತ್ತು ಎರಡು ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ, ನಿರಂತರ ಫೈಬರ್‌ಗಳಾಗಿ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಮೊನೊ ಫಿಲಮೆಂಟ್ಗಳಾಗಿ, 1000-12,000 ತಂತುಗಳ ಎಳೆಗಳಾಗಿ, ನೇಯ್ದ ಬಟ್ಟೆಗಳಾಗಿ, ಕತ್ತರಿಸಿದ ನಾರುಗಳಾಗಿ ಮತ್ತು ನೇಯದಿರದಂತಹ ಮ್ಯಾಟ್ಸ್ ಗಳಾಗಿ (ಕಾಗದದ ರೂಪ) ಪಡೆಯಬಹುದು. ಆವಿ-ಬೆಳೆದ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ವಿಸ್ತಾರವಾದ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆಯನ್ನು, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಿಂದ ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಅಂದರೆ ಗ್ರಾಫಿಟೈಜಬಿಲಿಟಿ; ಆದರೆ, ಆವಿಯಿಂದ ಬೆಳೆದ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಇತರ ಮೂರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ರಿಬ್ಬನ್ ತರಹದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಲವು ಮೆಸೊಫೇಸ್-ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಹೊಂದಿರುವುದಾಗಿ ವರದಿಯಾಗಿದೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲಸ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿಯೂ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ , ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯವು ವಿವಿಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲವರ್ಧನೆಯಾಗಿದೆ. ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು , ಕ್ರಮವಾಗಿ 1000 MPa ಮತ್ತು 100 GPa, ಸಾಮಾನ್ಯ-ಉದ್ದೇಶದ ಗ್ರೇಡ್ (GP-ದರ್ಜೆ) ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್-ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಪ್ಯಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಈ ದರ್ಜೆಗೆ ಸೇರಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ತೂಕ ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಪ್ರಯೋಜನ ಪಡೆಯುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕುಲುಮೆಗಾಗಿ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ.

GP-ದರ್ಜೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೈ-ಪರ್ಫಾರ್ಮೆನ್ಸ್ ಗ್ರೇಡ್ (HP-ಗ್ರೇಡ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಪ್ರಕಾರ (HT ಪ್ರಕಾರ) ಮತ್ತು ಹೈ-ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಪ್ರಕಾರ (HM ಪ್ರಕಾರ) ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ PAN-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಉದ್ಯಮವು HT ಪ್ರಕಾರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಪಿಚ್‌ಗಳ ನೂಲುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಮೆಸೊಫೇಸ್-ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು HM ಪ್ರಕಾರವಾಗಿದೆ. PAN-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ಪಾವತಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಮೆಸೊಫೇಸ್-ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಗುರಿಯಾಗಿತ್ತು; ಕೆಲವು ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಫೈಬರ್ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ PAN-ಆಧಾರಿತ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಈ ಹಿಂದೆ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ [ ಬನ್ಸೆಲ್, 1988 ; ಡೊನೆಟ್ ಮತ್ತು ಇತರರು, 1998 ]. ಈ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಒತ್ತು ನೀಡಲಾಗಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ರಚನೆಯನ್ನು ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ರಚನೆ ಎರಡನ್ನೂ ಬಲವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ತಯಾರಿಕೆ:

ಇಂಗಾಲದ ಬೆನ್ನೆಲುಬನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ ನಾರಿನ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಬಳಸಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಅದು ಪೈರೋಲಿಸಿಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಶೇಷವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುನ್ನು, ಬಳಸಿದ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಸ್ವರೂಪದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು:

ಸುಲಭವಾಗಿ ತಂತಿ ರೂಪಕ್ಕೆ ತಿರುಗಬೇಕು;

ಕರಾಗಬಾರದು ಮತ್ತು ಕೊಳೆಯುವ ಗತಿ ನಿಧಾನವಾಗಿರಬೇಕು;
ಫೈಬರ್ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆದ್ಯತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆ ಇರಬೇಕು;
ಪೈರೋಲಿಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ಇಂಗಾಲದ ಇಳುವರಿ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಾಷ್ಪಶೀಲವಾಗಿ ಇಂಗಾಲದ ಕನಿಷ್ಠ ನಷ್ಟವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಂತದ್ದಾಗಿರಬೇಕು.

ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುವಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಅಂಶಗಳೆಂದರೆ ಪೈರೋಲಿಸಿಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ವರೂಪ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕತೆ, ಸೈಕ್ಲೈಸೇಶನ್ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ರಿಂಗ್ ಸಮ್ಮಿಳನ, ಕೋಲೆಸೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ಪೂರ್ವಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಸ್ವರೂಪ . ಹೀಲಿಯಂ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ 1000 °C ನಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ನಡೆಸಿದ ಥರ್ಮೋಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು, ಪ್ಯಾನ್ ಮತ್ತು ಪಿಚ್ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಇಳುವರಿ ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.^[೨]

ಪ್ಯಾನ್, ರೇಯಾನ್, ಆರೊಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಹೆಟೆರೊಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು, ಲೀನಿಯರ್ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪಿಚ್‌ಗಳಂತಹ ಹಲವಾರು ಸಾವಯವ ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಈ ಕೆಲವು ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಆರಂಭಿಕ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ, ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಿಗೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ: PAN-ಆಧಾರಿತ, ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಮತ್ತು ರೇಯಾನ್-ಆಧಾರಿತ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಪ್ಯಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಗುಂಪನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಿಮಾನ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಅಪೇಕ್ಷಣೀಯವಾಗಿವೆ. ಪಿಚ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಅದು ವಿವಿಧ ಹೊಸ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ. ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಹೊಸ ಪಿಚ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಪಿಚ್ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಉತ್ತಮ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಹೊಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ರೇಯಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ತಯಾರುವಿಕೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಇಳುವರಿಯು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ (10-15%), ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ ಕಷ್ಟಕರ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಒತ್ತಡದ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಅವುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಸಾಕಷ್ಟು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ವಿವರಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಅವುಗಳ ಅಗತ್ಯ ಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೋಲುತ್ತವೆ. ಅವು ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಫೈಬರ್‌ನ ಕರಗುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ಚಿಕಿತ್ಸೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಅಲ್ಲದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಕಾರ್ಬೊನೈಸಿಂಗ್ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರಾಫೈಟೈಸಿಂಗ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಫೈಬರ್ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಆದ್ಯತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಫೈಬರ್ಗಳಿಗೆ ಪೈರೋಲಿಸಿಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ಯಾನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಸ್ಟೆಬಿಲೈಸೇಶನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ರೇಯಾನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚು ಗಮನ ಸೆಳೆಯುವ ಮತ್ತೊಂದು ರೀತಿಯ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಆವಿ-ಬೆಳೆದ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳು ಅಸಾಧಾರಣ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳು:

ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ರಸ್ತೆ ಮತ್ತು ಸಾಗರ ಸಾರಿಗೆ, ಕ್ರೀಡಾ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು,
ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳು, ಏರ್‌ಕ್ರಾಫ್ಟ್ ಬ್ರೇಕ್‌ಗಳು, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಆಂಟೆನಾ ಮತ್ತು ಬೆಂಬಲ ರಚನೆ, ದೊಡ್ಡ ದೂರದರ್ಶಕಗಳು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬೆಂಚುಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನದ (GHz) ನಿಖರ ಮಾಪನ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳಿಗಾಗಿ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ಗಳು,
ಆಡಿಯೋ ಉಪಕರಣಗಳು, ಹೈ-ಫೈ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಧ್ವನಿವರ್ಧಕಗಳು, ಪಿಕ್-ಅಪ್ ಆರ್ಮ್ಸ್ ಮತ್ತು ರೋಬೋಟ್ ಆರ್ಮ್ಸ್,
ಆಟೋಮೊಬೈಲ್ ಹುಡ್‌ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಕೇಸಿಂಗ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬೇಸ್‌ಗಳು, EMI ಮತ್ತು RF ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್, ಮತ್ತು ಬ್ರಷ್‌ಗಳು,
ಪ್ರಾಸ್ಥೆಸಿಸ್, ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮತ್ತು ಕ್ಷ-ಕಿರಣ (X-rays) ಉಪಕರಣಗಳು, ಇಂಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ನಾಯುರಜ್ಜು/ಲಿಗಮೆಂಟ್ ರಿಪೇರಿಯಲ್ಲಿ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು.
ಜವಳಿ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳು, ಸಾಮಾನ್ಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್,
ರಾಸಾಯನಿಕ ಉದ್ಯಮ; ಪರಮಾಣು ಕ್ಷೇತ್ರ; ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕವಾಟಗಳು, ಸೀಲುಗಳು ಮತ್ತು ಪಂಪ್ ಘಟಕಗಳು, ಮತ್ತು,
ವಿಕಿರಣಶಾಸ್ತ್ರದ ಉಪಕರಣಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ.^[೩]

ಹೀಗೆ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು PAN-ಆಧಾರಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯೂಲಿಯೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ಇದು ಶುದ್ಧ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, ಸಮತೋಲಿತ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ವೃತ್ತಾಕಾರವಿಲ್ಲದ ಫೈಬರ್ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಪಿಚ್ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಆಕರ್ಷಣೆಯಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು :

[1] ttps://www.innovativecomposite.com/what-is-carbon-fiber/#:~:text=Carbon%20fiber%20is%20made%20of,when%20twisted%20together%20like%20yarn.

[2] ttps://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/carbon-fiber

[3] ttps://www.materialsciencejournal.org/vol14no1/carbon-fibres-production-properties-and-potential-use/

[೧]

[೨]

[೩]