कम्पोजिट र कम्पोजिट सामग्री निर्माण

सरल रूपमा परिभाषित गर्दा, कम्पोजिट वा कम्पोजिट सामग्रीहरू फरक भौतिक वा रासायनिक गुणहरू भएका दुई वा धेरै सामग्रीहरू मिलेर बनेका सामग्रीहरू हुन्, तर जब तिनीहरू संयोजन सामग्रीहरू भन्दा भिन्न हुन्छन्। हामीले यो औंल्याउन आवश्यक छ कि संरचनामा घटक सामग्रीहरू अलग र फरक रहन्छन्। कम्पोजिट सामाग्री निर्माण गर्ने लक्ष्य भनेको यसका घटकहरू भन्दा उत्कृष्ट उत्पादन प्राप्त गर्नु हो र प्रत्येक घटकको इच्छित सुविधाहरू संयोजन गर्दछ। उदाहरणको रूपमा; बल, कम तौल वा कम मूल्य एक समग्र डिजाइन र उत्पादन पछि प्रेरक हुन सक्छ। हामीले प्रस्ताव गर्ने कम्पोजिटहरू कण-प्रबलित कम्पोजिटहरू, सिरेमिक-म्याट्रिक्स / पोलिमर-म्याट्रिक्स / मेटल-म्याट्रिक्स / कार्बन-कार्बन / हाइब्रिड कम्पोजिटहरू, संरचनात्मक र ल्यामिनेट गरिएको र स्यान्डविच-संरचित कम्पोजिटहरू र नानोकम्पोजिटहरू समावेश छन्।

 

कम्पोजिट सामग्री निर्माणमा हामीले प्रयोग गर्ने फेब्रिकेसन प्रविधिहरू हुन्: पल्ट्रुजन, प्रिप्रेग उत्पादन प्रक्रियाहरू, उन्नत फाइबर प्लेसमेन्ट, फिलामेन्ट वाइन्डिङ, टेलर गरिएको फाइबर प्लेसमेन्ट, फाइबरग्लास स्प्रे ले-अप प्रक्रिया, टफ्टिङ, ल्यान्क्साइड प्रक्रिया, जेड-पिनिङ।
धेरै मिश्रित सामग्रीहरू दुई चरणहरू मिलेर बनेका हुन्छन्, म्याट्रिक्स, जुन निरन्तर हुन्छ र अर्को चरणलाई घेर्छ। र फैलिएको चरण जो म्याट्रिक्स द्वारा घेरिएको छ।
हामी तपाईंलाई यहाँ क्लिक गर्न सिफारिस गर्छौंAGS-TECH Inc द्वारा कम्पोजिट र कम्पोजिट सामग्री निर्माणको हाम्रो योजनाबद्ध चित्रणहरू डाउनलोड गर्नुहोस्।
यसले तपाइँलाई हामीले तपाइँलाई तल प्रदान गरिरहेको जानकारी राम्रोसँग बुझ्न मद्दत गर्नेछ। 

 

• कण-प्रबलित कम्पोजिटहरू: यो श्रेणीमा दुई प्रकारका हुन्छन्: ठूला-कण कम्पोजिटहरू र फैलावट-सुदृढ कम्पोजिटहरू। पहिलेको प्रकारमा, कण-म्याट्रिक्स अन्तरक्रियालाई परमाणु वा आणविक स्तरमा उपचार गर्न सकिँदैन। यसको सट्टा कन्टिन्युम मेकानिक्स मान्य छ। अर्कोतर्फ, फैलावट-सुदृढ कम्पोजिटहरूमा कणहरू दसौं नैनोमिटर दायराहरूमा सामान्यतया धेरै साना हुन्छन्। ठूला कण कम्पोजिटको उदाहरण पोलिमरहरू हुन् जसमा फिलरहरू थपिएका छन्। फिलरहरूले सामग्रीको गुणहरू सुधार गर्दछ र केही बहुलक भोल्युमलाई अधिक किफायती सामग्रीको साथ बदल्न सक्छ। दुई चरणहरूको भोल्युम अंशहरूले कम्पोजिटको व्यवहारलाई प्रभाव पार्छ। ठूला कण कम्पोजिटहरू धातु, पोलिमर र सिरेमिकहरूसँग प्रयोग गरिन्छ। CERMETS सिरेमिक / धातु कम्पोजिट को उदाहरण हो। हाम्रो सबैभन्दा सामान्य cermet सिमेन्ट कार्बाइड हो। यसमा कोबाल्ट वा निकल जस्ता धातुको म्याट्रिक्समा टंगस्टन कार्बाइड कणहरू जस्ता दुर्दम्य कार्बाइड सिरेमिक हुन्छन्। यी कार्बाइड कम्पोजिटहरू कडा इस्पातको लागि काट्ने उपकरणको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। कडा कार्बाइड कणहरू काट्ने कार्यको लागि जिम्मेवार छन् र तिनीहरूको कठोरता डक्टाइल धातु म्याट्रिक्स द्वारा बढाइएको छ। यसरी हामी एकल कम्पोजिटमा दुवै सामग्रीको फाइदाहरू प्राप्त गर्छौं। हामीले प्रयोग गर्ने ठूलो कण कम्पोजिटको अर्को सामान्य उदाहरण कार्बन ब्ल्याक कणहरू उच्च तन्य शक्ति, कठोरता, आँसु र घर्षण प्रतिरोधको साथ कम्पोजिट प्राप्त गर्न भल्कनाइज्ड रबरमा मिसाइएको हो। फैलावट-सुदृढ कम्पोजिटको उदाहरण धातुहरू र धातु मिश्रहरू धेरै कडा र अक्रिय सामग्रीको सूक्ष्म कणहरूको एकसमान फैलावटद्वारा बलियो र कडा बनाइन्छ। जब धेरै सानो एल्युमिनियम अक्साइड फ्लेक्सहरू एल्युमिनियम मेटल म्याट्रिक्समा थपिन्छन् हामी सिन्टेड एल्युमिनियम पाउडर प्राप्त गर्छौं जसको उच्च-तापमान शक्ति हुन्छ। 

 

• फाइबर-प्रबलित कम्पोजिटहरू: कम्पोजिटहरूको यो वर्ग वास्तवमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण छ। प्राप्त गर्न लक्ष्य उच्च शक्ति र प्रति एकाइ वजन कठोरता हो। यी कम्पोजिटहरूमा फाइबर संरचना, लम्बाइ, अभिमुखीकरण र एकाग्रता यी सामग्रीहरूको गुण र उपयोगिता निर्धारण गर्न महत्त्वपूर्ण छ। हामीले प्रयोग गर्ने फाइबरका तीन समूहहरू छन्: व्हिस्कर्स, फाइबर र तारहरू। WHISKERS धेरै पातलो र लामो एकल क्रिस्टलहरू हुन्। तिनीहरू सबैभन्दा बलियो सामग्रीहरू हुन्। केही उदाहरण व्हिस्कर सामग्रीहरू ग्रेफाइट, सिलिकन नाइट्राइड, एल्युमिनियम अक्साइड हुन्।  FIBERS अर्कोतर्फ धेरैजसो पोलिमर वा सिरेमिक हुन् र पोलिक्रिस्टलाइन वा आकाररहित अवस्थामा छन्। तेस्रो समूह राम्रो तारहरू छन् जसमा अपेक्षाकृत ठूला व्यास हुन्छन् र प्रायः स्टील वा टंगस्टन हुन्छन्। तार प्रबलित कम्पोजिटको उदाहरण कार टायर हो जसले रबर भित्र स्टीलको तार समावेश गर्दछ। म्याट्रिक्स सामग्रीमा निर्भर गर्दै, हामीसँग निम्न कम्पोजिटहरू छन्:
POLYMER-MATRIX कम्पोजिटहरू: यी एक पोलिमर राल र सुदृढीकरण अवयवको रूपमा फाइबरबाट बनेका हुन्छन्। यी मध्ये एक उपसमूहलाई Glass Fiber-Reinforced Polymer (GFRP) कम्पोजिट भनिन्छ जसले पोलिमर म्याट्रिक्स भित्र निरन्तर वा विच्छेदन ग्लास फाइबरहरू समावेश गर्दछ। गिलासले उच्च शक्ति प्रदान गर्दछ, यो किफायती छ, फाइबरमा बनाउन सजिलो छ, र रासायनिक रूपमा निष्क्रिय छ। बेफाइदाहरू तिनीहरूको सीमित कठोरता र कठोरता हो, सेवा तापमान 200 - 300 सेन्टिग्रेड सम्म मात्र हुन्छ। फाइबरग्लास मोटर वाहन निकाय र यातायात उपकरण, समुद्री वाहन निकाय, भण्डारण कन्टेनर लागि उपयुक्त छ। तिनीहरू सीमित कठोरताका कारण एयरोस्पेस वा पुल निर्माणका लागि उपयुक्त छैनन्। अर्को उपसमूहलाई कार्बन फाइबर-रिइन्फोर्स्ड पोलिमर (CFRP) कम्पोजिट भनिन्छ। यहाँ, पोलिमर म्याट्रिक्समा कार्बन हाम्रो फाइबर सामग्री हो। कार्बन यसको उच्च विशिष्ट मोड्युलस र बल र उच्च तापक्रममा यसलाई कायम राख्ने क्षमताको लागि परिचित छ। कार्बन फाइबरले हामीलाई मानक, मध्यवर्ती, उच्च र अति उच्च तन्य मोड्युली प्रस्ताव गर्न सक्छ। यसबाहेक, कार्बन फाइबरले विभिन्न भौतिक र मेकानिकल विशेषताहरू प्रदान गर्दछ र त्यसैले विभिन्न अनुकूलन अनुकूल इन्जिनियरिङ अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ। CFRP कम्पोजिटहरू खेलकुद र मनोरन्जन उपकरणहरू, दबाव पोतहरू र एयरोस्पेस संरचनात्मक घटकहरू निर्माण गर्न विचार गर्न सकिन्छ। यद्यपि, अर्को उपसमूह, अरामिड फाइबर-प्रबलित पोलिमर कम्पोजिटहरू पनि उच्च-शक्ति र मोडुलस सामग्री हुन्। तिनीहरूको बल र वजन अनुपात असाधारण रूपमा उच्च छ। अरामिड फाइबरलाई व्यापारिक नाम केभलर र नोमेक्सले पनि चिनिन्छ। तनावमा तिनीहरूले अन्य पोलिमेरिक फाइबर सामग्रीहरू भन्दा राम्रो प्रदर्शन गर्छन्, तर तिनीहरू कम्प्रेसनमा कमजोर छन्। अरामिड फाइबरहरू कडा, प्रभाव प्रतिरोधी, रिसाउने र थकान प्रतिरोधी, उच्च तापमानमा स्थिर, बलियो एसिड र आधारहरू बाहेक रासायनिक रूपमा निष्क्रिय हुन्छन्। अरामिड फाइबरहरू खेलकुदका सामानहरू, बुलेटप्रूफ भेस्टहरू, टायरहरू, डोरीहरू, फाइबर अप्टिक केबल शीटहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। अन्य फाइबर सुदृढीकरण सामग्रीहरू अवस्थित छन् तर कम मात्रामा प्रयोग गरिन्छ। यी मुख्यतः बोरोन, सिलिकन कार्बाइड, एल्युमिनियम अक्साइड हुन्। अर्कोतर्फ पोलिमर म्याट्रिक्स सामग्री पनि महत्वपूर्ण छ। यसले कम्पोजिटको अधिकतम सेवा तापमान निर्धारण गर्दछ किनभने बहुलकमा सामान्यतया कम पिघल्ने र गिरावटको तापमान हुन्छ। पोलिएस्टर र विनाइल एस्टरहरू बहुलक म्याट्रिक्सको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। रेजिनहरू पनि प्रयोग गरिन्छ र तिनीहरूसँग उत्कृष्ट नमी प्रतिरोध र मेकानिकल गुणहरू छन्। उदाहरण को लागी, पोलिमाइड राल लगभग 230 डिग्री सेल्सियस सम्म प्रयोग गर्न सकिन्छ। 
मेटल-म्याट्रिक्स कम्पोजिटहरू: यी सामग्रीहरूमा हामी नरम धातु म्याट्रिक्स प्रयोग गर्छौं र सेवाको तापक्रम सामान्यतया तिनीहरूको घटक घटकहरू भन्दा बढी हुन्छ। पोलिमर-म्याट्रिक्स कम्पोजिटहरूसँग तुलना गर्दा, यी उच्च सञ्चालन तापमान हुन सक्छ, गैर-ज्वलनशील हुन सक्छ, र जैविक तरल पदार्थहरू विरुद्ध राम्रो गिरावट प्रतिरोध हुन सक्छ। यद्यपि तिनीहरू अधिक महंगा छन्। सुदृढीकरण सामग्रीहरू जस्तै व्हिस्कर्स, कणहरू, निरन्तर र निरन्तर फाइबरहरू; र तामा, आल्मुनियम, म्याग्नेसियम, टाइटेनियम, सुपर अलॉयज जस्ता म्याट्रिक्स सामग्रीहरू सामान्य रूपमा प्रयोग भइरहेका छन्। उदाहरण एप्लिकेसनहरू एल्युमिनियम अक्साइड र कार्बन फाइबरसँग प्रबलित एल्युमिनियम मिश्र धातु म्याट्रिक्सबाट बनेका इन्जिन कम्पोनेन्टहरू हुन्। 
सिरेमिक-म्याट्रिक्स कम्पोजिटहरू: सिरेमिक सामग्रीहरू तिनीहरूको उत्कृष्ट रूपमा राम्रो उच्च तापमान विश्वसनीयताका लागि परिचित छन्। यद्यपि तिनीहरू धेरै भंगुर छन् र फ्र्याक्चर कठोरताको लागि कम मानहरू छन्। एउटा सिरेमिकको कण, फाइबर वा व्हिस्कर्सलाई अर्कोको म्याट्रिक्समा इम्बेड गरेर हामी उच्च फ्र्याक्चर टफनेसका साथ कम्पोजिटहरू प्राप्त गर्न सक्षम छौं। यी एम्बेडेड सामग्रीहरूले मूल रूपमा म्याट्रिक्स भित्र क्र्याक प्रचारलाई रोक्छ जस्तै क्र्याक टिपहरू विचलित गर्ने वा क्र्याक अनुहारहरूमा पुलहरू बनाउने जस्ता केही संयन्त्रहरूद्वारा। उदाहरणको रूपमा, एसआईसी व्हिस्कर्ससँग प्रबलित एल्युमिनासहरू कडा धातु मिश्र धातुहरू मिसिनका लागि काट्ने उपकरण घुसाउने रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यसले सिमेन्ट कार्बाइडको तुलनामा राम्रो प्रदर्शन प्रकट गर्न सक्छ।  
कार्बन-कार्बन कम्पोजिटहरू: सुदृढीकरण र म्याट्रिक्स दुवै कार्बन हुन्। तिनीहरूसँग 2000 सेन्टिग्रेड भन्दा उच्च तापक्रममा उच्च तन्य मोड्युली र बलहरू छन्, क्रिप प्रतिरोध, उच्च फ्र्याक्चर कठोरता, कम थर्मल विस्तार गुणांक, उच्च थर्मल चालकता। यी गुणहरूले तिनीहरूलाई थर्मल झटका प्रतिरोध आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि आदर्श बनाउँदछ। कार्बन-कार्बन कम्पोजिटहरूको कमजोरी उच्च तापक्रममा अक्सीकरण विरुद्ध यसको जोखिम हो। प्रयोगका विशिष्ट उदाहरणहरू हट-प्रेसिङ मोल्डहरू, उन्नत टर्बाइन इन्जिन कम्पोनेन्टहरू निर्माण। 
हाइब्रिड कम्पोजिटहरू: दुई वा बढी विभिन्न प्रकारका फाइबरहरू एउटै म्याट्रिक्समा मिसाइन्छ। यसरी गुणहरूको संयोजनको साथ एक नयाँ सामग्री दर्जी गर्न सकिन्छ। एउटा उदाहरण हो जब कार्बन र गिलास फाइबरहरू एक पोलिमेरिक रालमा समावेश हुन्छन्। कार्बन फाइबरले कम घनत्व कठोरता र बल प्रदान गर्दछ तर महँगो छ। अर्कोतर्फ गिलास सस्तो छ तर कार्बन फाइबरको कठोरताको कमी छ। ग्लास-कार्बन हाइब्रिड कम्पोजिट बलियो र कडा छ र कम लागतमा निर्माण गर्न सकिन्छ।
फाइबर-प्रबलित कम्पोजिटहरूको प्रशोधन: एकै दिशामा उन्मुख समान रूपमा वितरित फाइबरहरूको साथ निरन्तर फाइबर-प्रबलित प्लास्टिकहरूको लागि हामी निम्न प्रविधिहरू प्रयोग गर्छौं।
PULTRUSION: लगातार लम्बाइका रडहरू, बीमहरू र ट्यूबहरू र स्थिर क्रस-सेक्शनहरू बनाइन्छ। निरन्तर फाइबर रोभिङहरूलाई थर्मोसेटिंग रालले गर्भाधान गरिन्छ र तिनीहरूलाई इच्छित आकारमा पुर्‍याउनको लागि स्टिल डाइ मार्फत तानिन्छ। त्यसपछि, तिनीहरू यसको अन्तिम आकार प्राप्त गर्न सटीक मेशिन गरिएको क्युरिङ डाइ मार्फत जान्छ। क्युरिङ डाइलाई तताइएको हुनाले, यसले राल म्याट्रिक्सलाई निको पार्छ। पुलरहरूले डाइस मार्फत सामग्री कोर्छन्। सम्मिलित खोक्रो कोरहरू प्रयोग गरेर, हामी ट्यूबहरू र खाली ज्यामितिहरू प्राप्त गर्न सक्षम छौं। pultrusion विधि स्वचालित छ र हामीलाई उच्च उत्पादन दर प्रदान गर्दछ। उत्पादनको कुनै पनि लम्बाइ उत्पादन गर्न सम्भव छ। 
PREPREG उत्पादन प्रक्रिया: Prepreg एक निरन्तर-फाइबर सुदृढीकरण हो जुन आंशिक रूपमा निको भएको पोलिमर रालको साथ पूर्वनिर्मित हुन्छ। यो व्यापक रूपमा संरचनात्मक अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। सामग्री टेप फारममा आउँछ र टेपको रूपमा पठाइन्छ। निर्माताले यसलाई सीधै ढाल्छ र कुनै पनि राल थप्न आवश्यक बिना यसलाई पूर्ण रूपमा निको पार्छ। प्रिप्रेगहरू कोठाको तापक्रममा उपचारात्मक प्रतिक्रियाहरूबाट गुज्रने हुनाले, तिनीहरू ० सेन्टिग्रेड वा तल्लो तापक्रममा भण्डारण हुन्छन्। प्रयोग पछि बाँकी टेपहरू कम तापक्रममा भण्डारण गरिन्छ। थर्मोप्लास्टिक र थर्मोसेटिंग रेजिनहरू प्रयोग गरिन्छ र कार्बन, अरामिड र गिलासको सुदृढीकरण फाइबरहरू सामान्य छन्। प्रिप्रेगहरू प्रयोग गर्नको लागि, क्यारियर ब्याकिङ पेपरलाई पहिले हटाइन्छ र त्यसपछि टुल गरिएको सतहमा (ले-अप प्रक्रिया) प्रिप्रेग टेप बिछ्याएर निर्माण गरिन्छ। वांछित मोटाई प्राप्त गर्न धेरै प्लिजहरू राख्न सकिन्छ। बारम्बार अभ्यास भनेको क्रस-प्लाई वा एङ्गल-प्लाई ल्यामिनेट उत्पादन गर्नको लागि फाइबर अभिमुखीकरण वैकल्पिक गर्नु हो। अन्तमा उपचारको लागि गर्मी र दबाब लागू गरिन्छ। दुबै हात प्रशोधन र स्वचालित प्रक्रियाहरू प्रिप्रेगहरू काट्न र ले-अप गर्न प्रयोग गरिन्छ।
फिलामेन्ट विन्डिङ : निरन्तर सुदृढ गर्ने फाइबरहरू खोक्रो   र सामान्यतया चक्रीय आकारको पालना गर्न पूर्वनिर्धारित ढाँचामा सही रूपमा राखिएको हुन्छ। फाइबरहरू पहिले राल बाथबाट जान्छन् र त्यसपछि स्वचालित प्रणालीद्वारा म्यानरेलमा घाउ हुन्छन्। धेरै घुमाउरो पुनरावृत्ति पछि वांछित मोटाई प्राप्त गरिन्छ र क्युरिङ या त कोठाको तापक्रममा वा ओभन भित्र गरिन्छ। अब मन्ड्रेल हटाइयो र उत्पादन भत्काइएको छ। फिलामेन्ट विन्डिङले परिधि, हेलिकल र ध्रुवीय ढाँचाहरूमा फाइबरहरू घुमाएर धेरै उच्च शक्ति-देखि-वजन अनुपातहरू प्रदान गर्न सक्छ। यो प्रविधि प्रयोग गरेर पाइप, ट्याङ्की, क्यासिङहरू निर्माण गरिन्छ। 

 

• संरचनात्मक कम्पोजिटहरू: सामान्यतया यी दुवै समान र मिश्रित सामग्रीहरू मिलेर बनेका हुन्छन्। त्यसैले यिनीहरूको गुणहरू घटक सामग्री र यसको तत्वहरूको ज्यामितीय डिजाइनद्वारा निर्धारण गरिन्छ। यहाँ प्रमुख प्रकारहरू छन्:
LAMINAR कम्पोजिटहरू: यी संरचनात्मक सामग्रीहरू दुई आयामी पानाहरू वा प्यानलहरू मनपर्ने उच्च-शक्ति निर्देशनहरूसँग बनेका हुन्छन्। तहहरू स्ट्याक गरिएको छ र एकसाथ सिमेन्ट गरिएको छ। दुई लम्बवत अक्षहरूमा उच्च-शक्ति दिशाहरू परिवर्तन गरेर, हामी दुई-आयामी समतलमा दुवै दिशाहरूमा उच्च-शक्ति भएको कम्पोजिट प्राप्त गर्छौं। तहहरूको कोण समायोजन गरेर मनपर्ने दिशाहरूमा बलको साथ कम्पोजिट निर्माण गर्न सकिन्छ। आधुनिक स्की यसरी बनाइन्छ। 
स्यान्डविच प्यानलहरू: यी संरचनात्मक कम्पोजिटहरू हल्का छन् तर अझै उच्च कठोरता र बल छ। स्यान्डविच प्यानलहरूमा एल्युमिनियम मिश्र धातु, फाइबर प्रबलित प्लास्टिक वा स्टील र बाहिरी पानाहरू बीचको कोर जस्ता कडा र बलियो सामग्रीबाट बनेको दुईवटा बाहिरी पानाहरू हुन्छन्। कोर हल्का तौल हुनु आवश्यक छ र धेरै जसो समय लोचको कम मोड्युलस हुन्छ। लोकप्रिय मुख्य सामग्रीहरू कठोर पोलिमेरिक फोमहरू, काठ र हनीकोम्बहरू हुन्। स्यान्डविच प्यानलहरू निर्माण उद्योगमा छत सामग्री, भुइँ वा पर्खाल सामग्रीको रूपमा र एयरोस्पेस उद्योगहरूमा पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।  

 

• NANOCOMPOSITS: यी नयाँ सामग्रीहरू म्याट्रिक्समा इम्बेड गरिएका nanosized कण कणहरू हुन्छन्। न्यानोकम्पोजिटहरू प्रयोग गरेर हामी रबर सामग्रीहरू निर्माण गर्न सक्छौं जुन हावा प्रवेशमा धेरै राम्रो बाधाहरू छन् र तिनीहरूको रबर गुणहरू अपरिवर्तित राख्दै।