వార్తలు

ఫైబర్-గాయం పీడన పాత్ర యొక్క లోపలి పొర ప్రధానంగా ఒక లైనింగ్ నిర్మాణం, దీని ప్రధాన విధి లోపల నిల్వ చేయబడిన అధిక-పీడన వాయువు లేదా ద్రవం లీకేజీని నిరోధించడానికి సీలింగ్ అవరోధంగా పనిచేయడం, అదే సమయంలో బయటి ఫైబర్-గాయం పొరను రక్షించడం. ఈ పొర అంతర్గత నిల్వ చేయబడిన పదార్థం ద్వారా తుప్పు పట్టదు మరియు బయటి పొర రెసిన్-రీన్ఫోర్స్డ్ ఫైబర్-గాయం పొర, ఇది ప్రధానంగా పీడన పాత్రలోని ఒత్తిడి భారాన్ని భరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

ఫైబర్-గాయం పీడన పాత్ర యొక్క నిర్మాణం: మిశ్రమ పదార్థ పీడన పాత్రలు ప్రధానంగా నాలుగు నిర్మాణ రూపాల్లో వస్తాయి: స్థూపాకార, గోళాకార, కంకణాకార మరియు దీర్ఘచతురస్రాకార. వృత్తాకార పాత్రలో స్థూపాకార విభాగం మరియు రెండు తలలు ఉంటాయి. లోహ పీడన పాత్రలు సరళమైన ఆకారాలలో తయారు చేయబడతాయి, అక్షసంబంధ దిశలో అదనపు బలం నిల్వలు ఉంటాయి. అంతర్గత ఒత్తిడిలో, గోళాకార పాత్ర యొక్క రేఖాంశ మరియు అక్షాంశ ఒత్తిళ్లు సమానంగా ఉంటాయి మరియు ఇది స్థూపాకార పాత్ర యొక్క చుట్టుకొలత ఒత్తిడిలో సగం ఉంటుంది. లోహ పదార్థాలు అన్ని దిశలలో సమాన బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి; అందువల్ల, గోళాకార లోహ పాత్రలు సమాన బలం కోసం రూపొందించబడ్డాయి మరియు ఇచ్చిన వాల్యూమ్ మరియు పీడనానికి కనీస ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి. గోళాకార పాత్ర యొక్క ఒత్తిడి స్థితి అనువైనది మరియు పాత్ర గోడను సన్నగా చేయవచ్చు. అయితే, గోళాకార పాత్రలను తయారు చేయడంలో ఎక్కువ కష్టం కారణంగా, అవి సాధారణంగా అంతరిక్ష నౌక వంటి ప్రత్యేక అనువర్తనాల్లో మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. రింగ్-ఆకారపు కంటైనర్లు పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో చాలా అరుదు, కానీ వాటి నిర్మాణం ఇప్పటికీ కొన్ని నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో అవసరం. ఉదాహరణకు, పరిమిత స్థలాన్ని పూర్తిగా ఉపయోగించుకోవడానికి అంతరిక్ష నౌక ఈ ప్రత్యేక నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. స్థలం పరిమితంగా ఉన్నప్పుడు స్థల వినియోగాన్ని పెంచడానికి దీర్ఘచతురస్రాకార కంటైనర్లను ప్రధానంగా ఉపయోగిస్తారు, ఉదాహరణకు ఆటోమొబైల్స్ కోసం దీర్ఘచతురస్రాకార ట్యాంక్ కార్లు మరియు రైల్వే ట్యాంక్ కార్లు. ఈ కంటైనర్లు సాధారణంగా తక్కువ పీడనం లేదా వాతావరణ పీడన నాళాలు, మరియు తక్కువ బరువుకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది.

కాంపోజిట్ మెటీరియల్ ప్రెజర్ వెసెల్ నిర్మాణం యొక్క సంక్లిష్టత, ఎండ్ క్యాప్స్ మరియు వాటి మందంలో ఆకస్మిక మార్పులు మరియు ఎండ్ క్యాప్స్ యొక్క వేరియబుల్ మందం మరియు కోణం డిజైన్, విశ్లేషణ, గణన మరియు అచ్చు వేయడంలో అనేక ఇబ్బందులను తెస్తాయి. కొన్నిసార్లు, కాంపోజిట్ మెటీరియల్ ప్రెజర్ వెసెల్స్‌కు ఎండ్ క్యాప్స్‌లో వేర్వేరు కోణాల్లో మరియు వేగ నిష్పత్తులలో వైండింగ్ అవసరం కావడమే కాకుండా, నిర్మాణాన్ని బట్టి వేర్వేరు వైండింగ్ పద్ధతులు కూడా అవసరం. అదే సమయంలో, ఘర్షణ గుణకం వంటి ఆచరణాత్మక కారకాల ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. అందువల్ల, సరైన మరియు సహేతుకమైన నిర్మాణ రూపకల్పన మాత్రమే వైండింగ్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియను సరిగ్గా మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది.మిశ్రమ పదార్థంపీడన నాళాలు, తద్వారా డిజైన్ అవసరాలను తీర్చగల తేలికైన మిశ్రమ పదార్థ పీడన పాత్ర ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

ఫైబర్-గాయం పీడన నాళాల కోసం పదార్థాలు

ఫైబర్-గాయం పొర, ప్రధాన భారాన్ని మోసే భాగం వలె, అధిక బలం, అధిక మాడ్యులస్, తక్కువ సాంద్రత, ఉష్ణ స్థిరత్వం, మంచి రెసిన్ తడి సామర్థ్యం, ​​మంచి వైండింగ్ ప్రాసెసిబిలిటీ మరియు ఏకరీతి ఫైబర్ బండిల్ బిగుతును కలిగి ఉండాలి. తేలికైన మిశ్రమ పీడన నాళాల కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే రీన్ఫోర్సింగ్ ఫైబర్ పదార్థాలలో కార్బన్ ఫైబర్, PBO ఫైబర్, అరామిడ్ ఫైబర్ మరియు అల్ట్రా-హై మాలిక్యులర్ వెయిట్ పాలిథిలిన్ ఫైబర్ ఉన్నాయి.

కార్బన్ ఫైబర్ఇది ఒక ఫైబరస్ కార్బన్ పదార్థం, దీని ప్రధాన భాగం కార్బన్. ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సేంద్రీయ ఫైబర్ పూర్వగాములను కార్బోనైజ్ చేయడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది మరియు 95% కంటే ఎక్కువ కార్బన్ కంటెంట్ కలిగిన అధిక-పనితీరు గల ఫైబర్ పదార్థం. కార్బన్ ఫైబర్ అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు దానిపై పరిశోధన 100 సంవత్సరాల క్రితం ప్రారంభమైంది. ఇది అధిక-బలం, అధిక-మాడ్యులస్ మరియు తక్కువ-సాంద్రత కలిగిన అధిక-పనితీరు గల గాయం ఫైబర్ పదార్థం, ప్రధానంగా ఈ క్రింది వాటి ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది:

1. తక్కువ సాంద్రత మరియు తక్కువ బరువు.కార్బన్ ఫైబర్ సాంద్రత 1.7~2 g/cm³, ఇది ఉక్కు సాంద్రతలో 1/4 మరియు అల్యూమినియం మిశ్రమం సాంద్రతలో 1/2కి సమానం.

2. అధిక బలం మరియు అధిక మాడ్యులస్: దీని బలం ఉక్కు కంటే 4-5 రెట్లు ఎక్కువ, మరియు దాని సాగే మాడ్యులస్ అల్యూమినియం మిశ్రమాల కంటే 5-6 రెట్లు ఎక్కువ, సంపూర్ణ సాగే పునరుద్ధరణను ప్రదర్శిస్తుంది (జాంగ్ ఎరియోంగ్ మరియు సన్ యాన్, 2020). కార్బన్ ఫైబర్ యొక్క తన్యత బలం మరియు సాగే మాడ్యులస్ వరుసగా 3500-6300 MPa మరియు 230-700 GPa లకు చేరుకుంటాయి.

3. తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం: కార్బన్ ఫైబర్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతతో తగ్గుతుంది, ఇది వేగవంతమైన శీతలీకరణ మరియు వేడికి నిరోధకతను కలిగిస్తుంది. ఇది అనేక వేల డిగ్రీల సెల్సియస్ నుండి గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడిన తర్వాత కూడా పగుళ్లు ఏర్పడదు మరియు 3000℃ వద్ద ఆక్సీకరణం చెందని వాతావరణంలో కరగదు లేదా మృదువుగా ఉండదు; ఇది ద్రవ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పెళుసుగా మారదు.

4. మంచి తుప్పు నిరోధకత: కార్బన్ ఫైబర్ ఆమ్లాలకు జడమైనది మరియు సాంద్రీకృత హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం వంటి బలమైన ఆమ్లాలను తట్టుకోగలదు. ఇంకా, కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమాలు రేడియేషన్ నిరోధకత, మంచి రసాయన స్థిరత్వం, విష వాయువులను గ్రహించే సామర్థ్యం మరియు న్యూట్రాన్ నియంత్రణ వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఏరోస్పేస్, మిలిటరీ మరియు అనేక ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా వర్తిస్తాయి.

అరామిడ్, సుగంధ పాలీఫ్తలామైడ్‌ల నుండి సంశ్లేషణ చేయబడిన సేంద్రీయ ఫైబర్, 1960ల చివరలో ఉద్భవించింది. దీని సాంద్రత కార్బన్ ఫైబర్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఇది అధిక బలం, అధిక దిగుబడి, మంచి ప్రభావ నిరోధకత, మంచి రసాయన స్థిరత్వం మరియు వేడి నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు దీని ధర కార్బన్ ఫైబర్ కంటే సగం మాత్రమే.అరామిడ్ ఫైబర్స్ప్రధానంగా ఈ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి:

1. మంచి యాంత్రిక లక్షణాలు. అరామిడ్ ఫైబర్ అనేది సాధారణ పాలిస్టర్‌లు, కాటన్ మరియు నైలాన్ కంటే ఎక్కువ తన్యత బలం కలిగిన సౌకర్యవంతమైన పాలిమర్. ఇది ఎక్కువ పొడుగు, మృదువైన చేతి అనుభూతి మరియు మంచి స్పిన్నబిలిటీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది వివిధ సూక్ష్మత మరియు పొడవు గల ఫైబర్‌లుగా తయారు చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

2. అద్భుతమైన జ్వాల నిరోధకం మరియు వేడి నిరోధకత. అరామిడ్ 28 కంటే ఎక్కువ పరిమిత ఆక్సిజన్ సూచికను కలిగి ఉంది, కాబట్టి ఇది మంట నుండి తీసివేసిన తర్వాత మండుతూనే ఉండదు. ఇది మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది, 205℃ వద్ద నిరంతరం ఉపయోగించవచ్చు మరియు 205℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా అధిక బలాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అదే సమయంలో, అరామిడ్ ఫైబర్‌లు అధిక కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉంటాయి, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా అధిక బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు 370℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మాత్రమే కార్బోనైజ్ చేయడం ప్రారంభిస్తాయి.

3. స్థిరమైన రసాయన లక్షణాలు. అరామిడ్ ఫైబర్స్ చాలా రసాయనాలకు అద్భుతమైన నిరోధకతను ప్రదర్శిస్తాయి, అకర్బన ఆమ్లాల యొక్క అధిక సాంద్రతలను తట్టుకోగలవు మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద మంచి క్షార నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.

4. అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు. ఇది అల్ట్రా-హై బలం, అధిక మాడ్యులస్ మరియు తక్కువ బరువు వంటి అత్యుత్తమ యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంది. దీని బలం ఉక్కు తీగ కంటే 5-6 రెట్లు, దాని సాగే మాడ్యులస్ ఉక్కు తీగ లేదా గాజు ఫైబర్ కంటే 2-3 రెట్లు, దాని దృఢత్వం ఉక్కు తీగ కంటే రెండు రెట్లు మరియు దాని బరువు ఉక్కు తీగ కంటే 1/5 మాత్రమే. సుగంధ పాలిమైడ్ ఫైబర్‌లు చాలా కాలంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న అధిక-పనితీరు గల ఫైబర్ పదార్థాలు, ప్రధానంగా నాణ్యత మరియు ఆకృతి కోసం కఠినమైన అవసరాలతో ఏరోస్పేస్ మరియు విమాన పీడన నాళాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.

1980లలో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో PBO ఫైబర్‌ను ఏరోస్పేస్ పరిశ్రమ కోసం అభివృద్ధి చేసిన మిశ్రమ పదార్థాలకు బలోపేతం చేసే పదార్థంగా అభివృద్ధి చేశారు. ఇది హెటెరోసైక్లిక్ సుగంధ సమ్మేళనాలను కలిగి ఉన్న పాలిమైడ్ కుటుంబంలో అత్యంత ఆశాజనకమైన సభ్యులలో ఒకటి మరియు దీనిని 21వ శతాబ్దపు సూపర్ ఫైబర్ అని పిలుస్తారు. PBO ఫైబర్ అద్భుతమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంది; దాని బలం, సాగే మాడ్యులస్ మరియు వేడి నిరోధకత అన్ని ఫైబర్‌లలో ఉత్తమమైనవి. ఇంకా, PBO ఫైబర్ అద్భుతమైన ప్రభావ నిరోధకత, రాపిడి నిరోధకత మరియు డైమెన్షనల్ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు తేలికైనది మరియు సౌకర్యవంతమైనది, ఇది ఆదర్శవంతమైన వస్త్ర పదార్థంగా మారుతుంది. PBO ఫైబర్ కింది ప్రధాన లక్షణాలను కలిగి ఉంది:

1. అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు. హై-ఎండ్ PBO ఫైబర్ ఉత్పత్తులు 5.8 GPa బలం మరియు 180 GPa సాగే మాడ్యులస్ కలిగి ఉంటాయి, ఇది ఇప్పటికే ఉన్న రసాయన ఫైబర్‌లలో అత్యధికం.

2. అద్భుతమైన ఉష్ణ స్థిరత్వం. ఇది 600℃ వరకు ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలదు, 68 పరిమితి సూచికతో. ఇది మంటలో కాలిపోదు లేదా కుంచించుకుపోదు మరియు దాని ఉష్ణ నిరోధకత మరియు జ్వాల నిరోధకత ఇతర సేంద్రీయ ఫైబర్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.

21వ శతాబ్దపు అల్ట్రా-హై-పెర్ఫార్మెన్స్ ఫైబర్‌గా, PBO ఫైబర్ అత్యుత్తమ భౌతిక, యాంత్రిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంది. దీని బలం మరియు సాగే మాడ్యులస్ అరామిడ్ ఫైబర్ కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ, మరియు ఇది మెటా-అరామిడ్ పాలిమైడ్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకత మరియు జ్వాల నిరోధకత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీని భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు అరామిడ్ ఫైబర్‌ను పూర్తిగా అధిగమిస్తాయి. 1mm వ్యాసం కలిగిన PBO ఫైబర్ 450kg వరకు బరువున్న వస్తువును ఎత్తగలదు మరియు దాని బలం స్టీల్ ఫైబర్ కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువ.

అల్ట్రా-హై మాలిక్యులర్ వెయిట్ పాలిథిలిన్ ఫైబర్, అధిక-బలం, అధిక-మాడ్యులస్ పాలిథిలిన్ ఫైబర్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది ప్రపంచంలోనే అత్యధిక నిర్దిష్ట బలం మరియు నిర్దిష్ట మాడ్యులస్ కలిగిన ఫైబర్. ఇది 1 మిలియన్ నుండి 5 మిలియన్ల పరమాణు బరువు కలిగిన పాలిథిలిన్ నుండి తిప్పబడిన ఫైబర్. అల్ట్రా-హై మాలిక్యులర్ వెయిట్ పాలిథిలిన్ ఫైబర్ ప్రధానంగా ఈ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది:

1. అధిక నిర్దిష్ట బలం మరియు అధిక నిర్దిష్ట మాడ్యులస్. దీని నిర్దిష్ట బలం అదే క్రాస్-సెక్షన్ కలిగిన ఉక్కు తీగ కంటే పది రెట్లు ఎక్కువ, మరియు దాని నిర్దిష్ట మాడ్యులస్ ప్రత్యేక కార్బన్ ఫైబర్ తర్వాత రెండవ స్థానంలో ఉంటుంది. సాధారణంగా, దాని పరమాణు బరువు 10 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, 3.5 GPa తన్యత బలం, 116 GPa సాగే మాడ్యులస్ మరియు 3.4% పొడుగు ఉంటుంది.

2. తక్కువ సాంద్రత. దీని సాంద్రత సాధారణంగా 0.97~0.98 గ్రా/సెం.మీ³ ఉంటుంది, ఇది నీటిపై తేలడానికి అనుమతిస్తుంది.

3. బ్రేక్ వద్ద తక్కువ పొడుగు. ఇది బలమైన శక్తి శోషణ సామర్థ్యం, ​​అద్భుతమైన ప్రభావం మరియు కోత నిరోధకత, అద్భుతమైన వాతావరణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు అతినీలలోహిత కిరణాలు, న్యూట్రాన్లు మరియు గామా కిరణాలకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది అధిక నిర్దిష్ట శక్తి శోషణ, తక్కువ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, అధిక విద్యుదయస్కాంత తరంగ ప్రసారం మరియు రసాయన తుప్పుకు నిరోధకత, అలాగే మంచి దుస్తులు నిరోధకత మరియు సుదీర్ఘ వంగుట జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

పాలిథిలిన్ ఫైబర్ అనేక ఉన్నతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఇది గణనీయమైన ప్రయోజనాన్ని ప్రదర్శిస్తుందిఅధిక పనితీరు గల ఫైబర్ఆఫ్‌షోర్ చమురు క్షేత్రాలలో మూరింగ్ లైన్ల నుండి అధిక పనితీరు గల తేలికపాటి మిశ్రమ పదార్థాల వరకు, ఇది ఆధునిక యుద్ధరంగంలో, అలాగే విమానయానం, అంతరిక్షం మరియు సముద్ర రంగాలలో అపారమైన ప్రయోజనాలను ప్రదర్శిస్తుంది, రక్షణ పరికరాలు మరియు ఇతర రంగాలలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.