கார்பன் ஃபைபர் தொட்டியில் நானோகுழாய் தொழில்நுட்பத்தின் பங்கு: உண்மையான நன்மைகளா அல்லது வெறும் விளம்பரமா?

அறிமுகம்

மேம்பட்ட பொருள் அறிவியலில் நானோகுழாய் தொழில்நுட்பம் ஒரு பரபரப்பான விஷயமாக இருந்து வருகிறது, கார்பன் நானோகுழாய்கள் (CNTகள்) வலிமை, ஆயுள் மற்றும் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும் என்ற கூற்றுகளுடன்கார்பன் ஃபைபர் தொட்டிs. இருப்பினும், நடைமுறை பயன்பாடுகள் பெரும்பாலும் கலவையான முடிவுகளைக் காட்டுகின்றன. சில உற்பத்தியாளர்கள் அதிகரித்த இயந்திர பண்புகளைப் புகாரளிக்கின்றனர், மற்றவர்கள், உங்கள் ஆய்வக சோதனைகளைப் போலவே, சிறிதும் முன்னேற்றம் இல்லை அல்லது இல்லை என்பதைக் குறிக்கின்றன. நானோகுழாய் தொழில்நுட்பம் உண்மையிலேயே சிறந்தவற்றுக்கு பங்களிக்கிறதா என்பதை இந்தக் கட்டுரை ஆராய்கிறது.கார்பன் ஃபைபர் தொட்டிஅல்லது அது வெறும் மார்க்கெட்டிங் சார்ந்த விளம்பரமாக இருந்தால்.

கார்பன் நானோகுழாய் தொழில்நுட்பத்தைப் புரிந்துகொள்வது

கார்பன் நானோகுழாய்கள் ஒற்றை அடுக்கு கார்பன் அணுக்களின் (கிராஃபீன்) சுருட்டப்பட்ட தாள்களைக் கொண்ட உருளை மூலக்கூறுகளாகும். அவை அவற்றின் விதிவிலக்கான வலிமை, அதிக மின் மற்றும் வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் இலகுரக பண்புகளுக்கு பெயர் பெற்றவை. கோட்பாட்டில், CNTகள் கார்பன் ஃபைபர் கலவைகளில் இணைக்கப்படும்போது, ​​அவை இழுவிசை வலிமையை அதிகரிக்கலாம், தாக்க எதிர்ப்பை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் இறுதி தயாரிப்பின் ஆயுட்காலத்தை கூட நீட்டிக்க முடியும்.

நானோகுழாய்கள் எவ்வாறு ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றனகார்பன் ஃபைபர் தொட்டிs

நானோகுழாய்களை பிசின் மேட்ரிக்ஸில் அல்லது நேரடியாக கார்பன் ஃபைபர் உற்பத்தி செயல்முறையில் சேர்க்கலாம். பிசின் மற்றும் கார்பன் ஃபைபர்களுக்கு இடையிலான பிணைப்பை மேம்படுத்துவதன் மூலம் மேலும் வலுவூட்டப்பட்ட கூட்டு கட்டமைப்பை உருவாக்குவதே இதன் குறிக்கோள். சில எதிர்பார்க்கப்படும் நன்மைகள் பின்வருமாறு:

• அதிகரித்த இழுவிசை வலிமை: நானோகுழாய்கள் மிகவும் வலிமையானவை, மேலும் நன்கு சிதறடிக்கப்பட்டால், அவை கலவையின் ஒட்டுமொத்த வலிமையை மேம்படுத்த வேண்டும்.
• மேம்படுத்தப்பட்ட ஆயுள்: CNTகள் மைக்ரோகிராக்கிங்கைக் குறைத்து, தொட்டியை சோர்வு மற்றும் அழுத்த சுழற்சிகளுக்கு அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டதாக மாற்றும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
• எடை குறைப்பு: பொருள் வலிமையை மேம்படுத்துவதன் மூலம், மெல்லிய மற்றும் இலகுவான தொட்டிகளை செயல்திறனில் சமரசம் செய்யாமல் வடிவமைக்க முடியும்.
• மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப நிலைத்தன்மை: நானோகுழாய்கள் சிறந்த வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன, இது உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு உதவக்கூடும்.

சில சோதனைகள் ஏன் சிறிதளவு அல்லது எந்த முன்னேற்றத்தையும் காட்டவில்லை

இந்த தத்துவார்த்த நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், பல ஆய்வகங்கள் மற்றும் உற்பத்தியாளர்கள் - உங்கள் சொந்தம் உட்பட - குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் ஆதாயத்தைக் காணவில்லை. இதற்கான சில காரணங்கள் பின்வருமாறு:

1. நானோகுழாய்களின் மோசமான சிதறல்
   • CNTகள் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்கின்றன, இதனால் அவற்றை பிசினில் சமமாக விநியோகிப்பது கடினம். சிதறல் சீராக இல்லாவிட்டால், எதிர்பார்க்கப்படும் வலுவூட்டல் நன்மைகள் கிடைக்காது.
2. முகப் பிணைப்பு சிக்கல்கள்
   • பிசின் அல்லது இழையுடன் நானோகுழாய்களைச் சேர்ப்பது சிறந்த ஒட்டுதலை உறுதி செய்யாது. CNT களுக்கும் சுற்றியுள்ள பொருட்களுக்கும் இடையிலான பிணைப்பு பலவீனமாக இருந்தால், அவை கட்டமைப்பு வலிமைக்கு பங்களிக்காது.
3. செயலாக்க சவால்கள்
   • CNT-களைச் சேர்ப்பது பிசின்களின் பாகுத்தன்மையை மாற்றக்கூடும், இதனால் உற்பத்தி செயல்முறை மிகவும் சிக்கலானதாகி இறுதிப் பொருளின் தரத்தைக் குறைக்கும்.
4. விளிம்பு லாபங்கள் vs. அதிக செலவுகள்
   • சில மேம்பாடுகள் காணப்பட்டாலும் கூட, CNT களை ஒருங்கிணைப்பதன் கூடுதல் செலவு மற்றும் சிக்கலான தன்மையை நியாயப்படுத்தும் அளவுக்கு அவை குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்காது.கார்பன் ஃபைபர் தொட்டிஉற்பத்தி.

நிஜ உலக பயன்பாடுகள்: அது எங்கு வேலை செய்யக்கூடும்

CNTகள் பாரம்பரியத்தை கடுமையாக மேம்படுத்தாது என்றாலும்கார்பன் ஃபைபர் தொட்டிSCBA, EEBD அல்லது ஏர் ரைபிள்களில் பயன்படுத்தப்படும் கள், அவை இன்னும் சிறப்பு பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கலாம்:

• தீவிர சூழல்கள்: விண்வெளி மற்றும் இராணுவ பயன்பாடுகளில், வலிமை அல்லது எடை குறைப்பில் சிறிதளவு முன்னேற்றங்கள் கூட CNT-மேம்படுத்தப்பட்ட தொட்டிகளைப் பயன்படுத்துவதை நியாயப்படுத்தக்கூடும்.
• உயர் சுழற்சி சோர்வு எதிர்ப்பு: முறையாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டால், CNTகள் மைக்ரோகிராக்கிங்கைக் குறைக்கக்கூடும், இது டாங்கிகள் அடிக்கடி அழுத்த சுழற்சிகளுக்கு உட்படும் தொழில்களுக்கு பயனளிக்கும்.
• எதிர்கால ஆராய்ச்சி சாத்தியம்: சிதறல் நுட்பங்களும் பிணைப்பு தொழில்நுட்பங்களும் மேம்படும்போது, ​​கார்பன் ஃபைபர் கலவைகளில் CNT களின் எதிர்கால பயன்பாடுகள் சிறந்த முடிவுகளைத் தரக்கூடும்.

முடிவு: மிகைப்படுத்தலா அல்லது யதார்த்தமா?

தற்போதைய கண்டுபிடிப்புகளின் அடிப்படையில், CNTகள் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை இன்னும் ஒரு மாற்றத்தை ஏற்படுத்தவில்லை.கார்பன் ஃபைபர் தொட்டிபெரும்பாலான தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் கள். சிதறல், பிணைப்பு மற்றும் செலவு-செயல்திறன் ஆகியவற்றில் உள்ள சவால்கள் பல உற்பத்தியாளர்களுக்கு அவற்றை நடைமுறைக்கு மாறானதாக ஆக்குகின்றன. தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி இறுதியில் அவற்றின் முழு திறனையும் திறக்கக்கூடும் என்றாலும், இப்போதைக்கு, நானோகுழாய் தொழில்நுட்பம்கார்பன் ஃபைபர் தொட்டிs என்பது கட்டாயம் இருக்க வேண்டிய அம்சத்தை விட ஒரு சோதனை மேம்பாடாகத் தெரிகிறது. உங்கள் சோதனைகள் சிறிய பலனைக் காட்டினால், CNT ஒருங்கிணைப்பில் அதிக முதலீடு செய்வதை விட, தொட்டி செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான நிரூபிக்கப்பட்ட முறைகளில் கவனம் செலுத்துவது சிறந்தது.