उच्च प्रदर्शन वाली समग्र सामग्री के रूप में, फाइबरग्लास प्रबलित प्लास्टिक (एफआरपी) ने अपने अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुणों के लिए राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में व्यापक ध्यान आकर्षित किया है।उदाहरण के रूप में एफआरपी से संबंधित उत्पाद अनुप्रयोगों का उपयोग करना,दौड़नासामग्री के छह प्रमुख तकनीकी लाभों और औद्योगिक अनुप्रयोग परिदृश्यों का व्यवस्थित विश्लेषण करेगा।
- हल्के और मजबूत: विमान और पवन टरबाइन के ब्लेड को देखते हुए, कम्पोजिट सामग्री आपकी धारणा को चुनौती देगी।
एफआरपी सामग्री का घनत्व 1.4-2.0 g/cm3 होता है, जिससे पारंपरिक धातु सामग्री की तुलना में 60-80% वजन में कमी होती है।
उदाहरण के तौर पर विमान क्षेत्र को लीजिए। एक बचाव हेलीकॉप्टर का धड़ कार्बन फाइबर, ग्लास फाइबर और राल जैसी मिश्रित सामग्री से बना होता है।प्रत्येक प्रोपेलर ब्लेड 5 मीटर लंबा और 40 किलोग्राम वजन का होता है. मुख्य रोटर में चार ब्लेड होते हैं, 380 आरपीएम पर घूमते हैं, और 20 टन के तन्य शक्ति का सामना कर सकते हैं। क्या आप जानते हैं कि वे किस सामग्री से बने हैं?प्रोपेलर के ब्लेड भी कार्बन फाइबर जैसी कम्पोजिट सामग्री से बने होते हैंवे हल्के वजन के हैं, उच्च शक्ति के हैं, और धातु की थकान विशेषताओं का अभाव है।संयुक्त राज्य अमेरिका के शीर्ष श्रेणी के लड़ाकू विमानों के वजन का 24% कंपोजिट सामग्री हैजबकि मेरे देश में यह अनुपात 27 प्रतिशत है। बोइंग 787 अपने धड़ संरचना के लगभग 50 प्रतिशत वजन का उपयोग करता है।बोइंग 787 ड्रीमलाइनर की सबसे उल्लेखनीय विशेषता इसके धड़ और प्रमुख विंग घटक हैं, जो वर्तमान में आम विमान एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के बजाय हल्के, मजबूत समग्र सामग्री का व्यापक रूप से उपयोग करते हैं। इससे विमान का वजन काफी कम हो जाता है, ईंधन की बचत होती है,और अधिक पर्यावरण के अनुकूल हैकम्पोजिट सामग्री एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में थकान और संक्षारण के प्रति भी कम संवेदनशील होती है, जिससे रखरखाव लागत कम होती है और विमान का जीवनकाल 50 वर्ष तक बढ़ जाता है।विमान के एल्यूमीनियम को कम्पोजिट सामग्री से बदलकर बड़ी खिड़कियां और लंबे पंख बनाने में मदद मिलती है. बढ़े हुए स्पैन अनुपात से अधिक लिफ्ट मिलती है, जिसके परिणामस्वरूप स्वाभाविक रूप से कम ऊर्जा की खपत होती है, या अधिक ईंधन दक्षता होती है।25 के पहलू अनुपात के साथ लंबे समय तक चलने वाले ड्रोन 40 घंटे तक की उड़ान समय प्राप्त कर सकते हैं.
पवन ऊर्जा उद्योग को उदाहरण के रूप में लें. आइए पवन टरबाइन के ब्लेड को देखें फाइबरग्लास की ताकत और सेवा जीवन को समझने के लिए.पवन टरबाइन के ब्लेड और नासेल फाइबरग्लास कम्पोजिट सामग्री से बने होते हैं2022 तक, पवन टरबाइन के ब्लेड का घूर्णन व्यास 220 मीटर तक पहुंच जाएगा, जिनमें से प्रत्येक ब्लेड 120 मीटर से अधिक लंबा और 50 टन का वजन होगा।पवन टरबाइन के ब्लेड और नासेल का डिजाइन जीवन आम तौर पर 20 वर्ष होता हैसामग्री, प्रक्रिया और परिचालन वातावरण के आधार पर, फाइबरग्लास प्रबलित प्लास्टिक का सेवा जीवन आम तौर पर 10-50 वर्ष होता है।
पवन टरबाइन के ब्लेड धीरे-धीरे घूमने लगते हैं, लेकिन आश्चर्य की बात यह है कि ब्लेड की नोकें स्टील की तुलना में तेज गति से घूम रही हैं। क्या आप इसकी कल्पना कर सकते हैं?ऑनशोर पवन टरबाइन के ब्लेड आमतौर पर 90-100 मीटर लंबे होते हैं, जबकि अपतटीय पवन टरबाइन ब्लेड 100-120 मीटर या उससे भी अधिक हैं। ऑनशोर पवन टरबाइन ब्लेड 10-20 बार प्रति मिनट घूमते हैं, जबकि अपतटीय पवन टरबाइन ब्लेड 10-15 बार प्रति मिनट घूमते हैं।120 मीटर की ब्लेड लंबाई और प्रति मिनट 15 घुमाव की गति मानकर, शीर्ष गति 678 किलोमीटर प्रति घंटे है. क्या आप कल्पना कर सकते हैं कि?
- उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध: लक्जरी नौकाओं पर एक नज़र
ग्लास फाइबर (एफआरपी) मुख्य रूप से ग्लास फाइबर और राल से बना है, जो इसे एसिड, क्षार, नमक, समुद्री जल, अपशिष्ट अपशिष्ट, संक्षारक मिट्टी या भूजल से जंग के प्रतिरोधी बनाता है,और अनेक रासायनिक तरल पदार्थविभिन्न प्रकार के राल का चयन करके, एफआरपी उत्पादों को मजबूत एसिड, बेस और नमक की एक विस्तृत श्रृंखला के खिलाफ मजबूत संक्षारण प्रतिरोध के साथ निर्मित किया जा सकता है।
एफआरपी के उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध को समझने के लिए लक्जरी नौकाओं को उदाहरण के रूप में लें। संक्षारण प्रतिरोध एफआरपी की ताकत है। मोटर नौकाएं, रेसिंग नौकाएं, मछली पकड़ने की नौकाएं, लक्जरी नौकाएं,और यहां तक कि नौकाओं मुख्य रूप से FRP से बने होते हैं. इसका हल्का वजन, उच्च शक्ति, संक्षारण प्रतिरोधी, और मरम्मत और रखरखाव के लिए आसान गुण इसे एक लोकप्रिय विकल्प बनाते हैं। फरवरी 2021 में, इटली के बेनेट्टी एसपीए ने इसे एक लोकप्रिय विकल्प बनाया।अपनी चौथी डायमंड 145 वर्ग अति-लक्जरी नौका की बिक्री की घोषणा कीइस 44 मीटर की एफआरपी नौका का आंतरिक वॉल्यूम 456 टन है।
समुद्री जल क्षरण प्रतिरोध के मामले में अन्य सामग्रियों के मुकाबले एफआरपी के निम्नलिखित फायदे हैंः
- कार्बन इस्पात और कम मिश्र धातु इस्पात से बेहतरः कार्बन इस्पात और कम मिश्र धातु इस्पात समुद्री जल में विद्युत रासायनिक जंग के लिए अतिसंवेदनशील हैं,जबकि एफआरपी समुद्री जल में क्लोराइड आयनों जैसे संक्षारक माध्यमों के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है और विद्युत रासायनिक संक्षारण से पीड़ित नहीं है.
- कुछ स्टेनलेस स्टील्स से बेहतर**: हालांकि स्टेनलेस स्टील में सामान्य समुद्री वातावरण में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है,कुछ प्रकार के स्टेनलेस स्टील में गड्ढों और दरारों का क्षरण समुद्र के पानी में हो सकता है जिसमें क्लोराइड आयनों के उच्च स्तर होते हैं, जबकि एफआरपी अधिक स्थिर संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है।
- एल्यूमीनियम और तांबे के मिश्र धातुओं से बेहतरः एल्यूमीनियम और तांबे के मिश्र धातु समुद्र के पानी में भी संक्षारण कर सकते हैं, विशेष रूप से कुछ इलेक्ट्रोलाइट स्थितियों में, जबकि एफआरपी संक्षारक मीडिया की एक विस्तृत श्रृंखला का विरोध करता है।
- अन्य गैर धातु सामग्री के साथ तुलना
4.1 लकड़ी से बेहतरः लकड़ी समुद्री जल में जंग और कीटों के नुकसान के प्रति अतिसंवेदनशील है, जबकि एफआरपी इन परिस्थितियों से प्रतिरक्षित है और इसकी सेवा जीवन अधिक है।
4.2 प्लास्टिक से बेहतर: कुछ प्लास्टिक सामग्री समुद्र के पानी में उम्र बढ़ने और क्षरण के लिए प्रवण होती है, जबकि एफआरपी बेहतर मौसम और उम्र बढ़ने प्रतिरोध प्रदान करता है, समय के साथ स्थिर प्रदर्शन बनाए रखता है।
- उत्कृष्ट इन्सुलेशन प्रदर्शन:विद्युतरोधक शक्ति 20 केवी/मिमी, ताप प्रवाहकता 0.2 डब्ल्यू/एमके तक पहुंचती है।
एफआरपी सामग्री में >1×1013Ω·cm का वॉल्यूम प्रतिरोध होता है, जो आईईसी 60093 इन्सुलेशन मानक को पूरा करता है। 5 जी संचार क्षेत्र में, तरंग-पारदर्शी एफआरपी रेडॉम <0 के विद्युत चुम्बकीय नुकसान प्राप्त करते हैं।28 गीगाहर्ट्ज आवृत्ति बैंड में 5 डीबीविद्युत इंजीनियरिंग में, घरेलू अति-उच्च वोल्टेज सबस्टेशन में एफआरपी केबल समर्थन का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
सामग्री के थर्मल इन्सुलेशन गुणों के कारण पारंपरिक समाधानों की तुलना में मोटाई में 30% की कमी के साथ एलएनजी टैंक बाहरी इन्सुलेशन डिजाइनों में इसका उपयोग किया जा सकता है।यह प्रशीतित ट्रक पैनल पैनलों के लिए एक प्रमुख सामग्री है.
- मोल्डिंग प्रक्रिया के फायदे:विभिन्न मोल्डिंग प्रौद्योगिकियों जैसे आरटीएम और एसएमसी का समर्थन करता है।
संपीड़न मोल्डिंग और वाइंडिंग जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से, एफआरपी का उपयोग जटिल घुमावदार घटकों का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें सबसे बड़ा एकल-टुकड़ा मोल्ड आकार 120 मीटर से अधिक है (पवन टरबाइन ब्लेड के लिए) ।
- जीवनचक्र लागत लाभःउपयोग की कुल लागत में 40% की कमी।
LCC विश्लेषण मॉडल के अनुसार, 20 साल के जीवन चक्र में, FRP उत्पादः
- रखरखाव की लागत:धातु सामग्री की तुलना में काफी कम (कोई एंटी-जंग उपचार की आवश्यकता नहीं है), और यहां तक कि अधिक जीवनकाल।
- परिवहन व्यय:प्रति इकाई वजन (हल्के वजन) कम माल ढुलाई लागत।
- स्थापना की लागत:मॉड्यूलर स्थापना उच्च स्थापना दक्षता प्रदान करती है।
- सतह उपचार विविधता:आर.वी. की कविता और दूरी देखें
एफआरपी उत्पाद एक जेल कोट परत के माध्यम से ΔE <1.5 (CIE LAB मानक) के रंग अंतर के साथ कक्षा A सतह खत्म प्राप्त कर सकते हैं,और उच्च अग्नि रेटिंग का समर्थन (ASTM E84 वर्ग A अग्नि सुरक्षा को पूरा). उत्पाद जैसेदौड़नावास्तुशिल्प स्काईलाइट पैनल, केस पैनल (पैटर्न पैनल) और सैंडस्टोन पैनल उत्कृष्ट स्टाइलिंग और मोल्डिंग क्षमताएं प्रदान करते हैं, जिससे उच्च गुणवत्ता, स्टाइलिश अभिव्यक्ति संभव होती है। उदाहरण के लिए,आर.वी. बॉडी पैनल और इंटीरियर टिम के लिए फाइबरग्लास पैनल मुख्यधारा का विकल्प बने हुए हैं.
आर.वी. के लिए फाइबरग्लास पैनलों के लाभों के बारे में अधिक जानकारी के लिए।
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