వార్తలు

ఫైబర్-వౌండ్ ప్రెజర్ వెసెల్ యొక్క లోపలి పొర ప్రధానంగా ఒక లైనింగ్ నిర్మాణం, దీని ముఖ్య విధి లోపల నిల్వ ఉన్న అధిక పీడన వాయువు లేదా ద్రవం లీకేజీని నివారించడానికి సీలింగ్ అవరోధంగా పనిచేయడం, అదే సమయంలో బయటి ఫైబర్-వౌండ్ పొరను కూడా రక్షించడం. ఈ పొర లోపల నిల్వ ఉన్న పదార్థం వల్ల క్షయం చెందదు, మరియు బయటి పొర రెసిన్‌తో బలోపేతం చేయబడిన ఫైబర్-వౌండ్ పొర, ఇది ప్రధానంగా ప్రెజర్ వెసెల్ లోపల అధిక పీడన భారాన్ని భరించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.

ఫైబర్-చుట్టబడిన పీడన పాత్ర యొక్క నిర్మాణం: మిశ్రమ పదార్థ పీడన పాత్రలు ప్రధానంగా నాలుగు నిర్మాణ రూపాలలో వస్తాయి: స్థూపాకార, గోళాకార, వలయాకార మరియు దీర్ఘచతురస్రాకార. ఒక వలయాకార పాత్ర ఒక స్థూపాకార విభాగాన్ని మరియు రెండు తలలను కలిగి ఉంటుంది. లోహ పీడన పాత్రలు సరళమైన ఆకారాలలో తయారు చేయబడతాయి, ఇవి అక్షీయ దిశలో అధిక బల నిల్వలను కలిగి ఉంటాయి. అంతర్గత పీడనం కింద, ఒక గోళాకార పాత్ర యొక్క రేఖాంశ మరియు అక్షాంశ ఒత్తిడులు సమానంగా ఉంటాయి, మరియు ఇది ఒక స్థూపాకార పాత్ర యొక్క వలయాకార ఒత్తిడిలో సగం ఉంటుంది. లోహ పదార్థాలు అన్ని దిశలలో సమాన బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి; అందువల్ల, గోళాకార లోహ పాత్రలు సమాన బలం కోసం రూపొందించబడ్డాయి మరియు ఇచ్చిన ఘనపరిమాణం మరియు పీడనం కోసం కనిష్ట ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి. గోళాకార పాత్ర యొక్క ఒత్తిడి స్థితి ఆదర్శంగా ఉంటుంది, మరియు పాత్ర గోడను అత్యంత పలుచగా తయారు చేయవచ్చు. అయితే, గోళాకార పాత్రల తయారీలో ఎక్కువ కష్టాల కారణంగా, అవి సాధారణంగా అంతరిక్ష నౌకల వంటి ప్రత్యేక అనువర్తనాలలో మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. వలయాకార కంటైనర్లు పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో అరుదుగా ఉంటాయి, కానీ వాటి నిర్మాణం కొన్ని నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో ఇప్పటికీ అవసరం. ఉదాహరణకు, అంతరిక్ష నౌకలు పరిమిత స్థలాన్ని పూర్తిగా ఉపయోగించుకోవడానికి ఈ ప్రత్యేక నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తాయి. స్థలం పరిమితంగా ఉన్నప్పుడు, స్థల వినియోగాన్ని గరిష్ఠం చేయడానికి ప్రధానంగా దీర్ఘచతురస్రాకార కంటైనర్లను ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, ఆటోమొబైల్స్ కోసం దీర్ఘచతురస్రాకార ట్యాంక్ కార్లు మరియు రైల్వే ట్యాంక్ కార్లు. ఈ కంటైనర్లు సాధారణంగా అల్పపీడన లేదా వాతావరణ పీడన పాత్రలుగా ఉంటాయి, మరియు తక్కువ బరువుకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది.

మిశ్రమ పదార్థ పీడన పాత్ర నిర్మాణం యొక్క సంక్లిష్టత, చివరి మూతలలో (ఎండ్ క్యాప్స్‌లో) ఆకస్మిక మార్పులు మరియు వాటి మందం, అలాగే వాటి మారుతున్న మందం మరియు కోణం వంటివి రూపకల్పన, విశ్లేషణ, గణన మరియు అచ్చుపోతకు అనేక ఇబ్బందులను కలిగిస్తాయి. కొన్నిసార్లు, మిశ్రమ పదార్థ పీడన పాత్రలకు చివరి మూతలలో వేర్వేరు కోణాలలో మరియు వేగ నిష్పత్తులలో చుట్టడమే కాకుండా, వాటి నిర్మాణాన్ని బట్టి వేర్వేరు చుట్టే పద్ధతులు కూడా అవసరమవుతాయి. అదే సమయంలో, ఘర్షణ గుణకం వంటి ఆచరణాత్మక కారకాల ప్రభావాన్ని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. అందువల్ల, సరైన మరియు సహేతుకమైన నిర్మాణ రూపకల్పన మాత్రమే వాటి చుట్టే ఉత్పత్తి ప్రక్రియకు సరిగ్గా మార్గనిర్దేశం చేయగలదు.మిశ్రమ పదార్థంపీడన పాత్రలు, తద్వారా రూపకల్పన అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండే తేలికపాటి మిశ్రమ పదార్థ పీడన పాత్ర ఉత్పత్తులను తయారు చేయడం.

ఫైబర్-చుట్టబడిన పీడన పాత్రల కోసం పదార్థాలు

ప్రధాన భారాన్ని మోసే భాగమైన ఫైబర్-చుట్టబడిన పొర, అధిక బలం, అధిక మాడ్యులస్, తక్కువ సాంద్రత, ఉష్ణ స్థిరత్వం, మంచి రెసిన్ తడిచే గుణం, మంచి చుట్టే ప్రక్రియ సామర్థ్యం మరియు ఏకరీతి ఫైబర్ కట్ట బిగుతును కలిగి ఉండాలి. తేలికపాటి కాంపోజిట్ ప్రెజర్ వెసెల్స్ కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే బలపరిచే ఫైబర్ పదార్థాలలో కార్బన్ ఫైబర్, PBO ఫైబర్, అరామిడ్ ఫైబర్ మరియు అల్ట్రా-హై మాలిక్యులర్ వెయిట్ పాలిథిలిన్ ఫైబర్ ఉన్నాయి.

కార్బన్ ఫైబర్కార్బన్ ఫైబర్ అనేది ఒక పీచుతో కూడిన కార్బన్ పదార్థం, దీని ప్రధాన భాగం కార్బన్. ఇది సేంద్రీయ ఫైబర్ పూర్వగాములను అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కార్బనైజ్ చేయడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది మరియు 95% కంటే ఎక్కువ కార్బన్ కంటెంట్‌తో కూడిన అధిక-పనితీరు గల ఫైబర్ పదార్థం. కార్బన్ ఫైబర్‌కు అద్భుతమైన లక్షణాలు ఉన్నాయి, మరియు దీనిపై పరిశోధన 100 సంవత్సరాల క్రితమే ప్రారంభమైంది. ఇది అధిక బలం, అధిక మాడ్యులస్ మరియు తక్కువ సాంద్రత కలిగిన అధిక-పనితీరు గల చుట్టబడిన ఫైబర్ పదార్థం, దీని ప్రధాన లక్షణాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

1. తక్కువ సాంద్రత మరియు తేలికైన బరువు. కార్బన్ ఫైబర్ సాంద్రత 1.7~2 గ్రా/సెంమీ³, ఇది ఉక్కు సాంద్రతలో 1/4వ వంతు మరియు అల్యూమినియం మిశ్రమం సాంద్రతలో 1/2వ వంతుకు సమానం.

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

3. తక్కువ ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం: ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొద్దీ కార్బన్ ఫైబర్ యొక్క ఉష్ణ వాహకత తగ్గుతుంది, దీనివల్ల ఇది వేగంగా చల్లబడటాన్ని మరియు వేడెక్కడాన్ని తట్టుకుంటుంది. ఇది కొన్ని వేల డిగ్రీల సెల్సియస్ నుండి గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడిన తర్వాత కూడా పగుళ్లు రాదు, మరియు 3000℃ వద్ద ఆక్సీకరణ రహిత వాతావరణంలో కరగదు లేదా మెత్తబడదు; ద్రవ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఇది పెళుసుగా మారదు.

4. మంచి తుప్పు నిరోధకత: కార్బన్ ఫైబర్ ఆమ్లాల పట్ల జడమైనది మరియు గాఢ హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం వంటి బలమైన ఆమ్లాలను తట్టుకోగలదు. అంతేకాకుండా, కార్బన్ ఫైబర్ మిశ్రమ పదార్థాలు రేడియేషన్ నిరోధకత, మంచి రసాయన స్థిరత్వం, విష వాయువులను శోషించుకునే సామర్థ్యం మరియు న్యూట్రాన్ మోడరేషన్ వంటి లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల ఇవి ఏరోస్పేస్, సైనిక మరియు అనేక ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగపడతాయి.

ఆరోమాటిక్ పాలిఫ్తాలమైడ్‌ల నుండి సంశ్లేషణ చేయబడిన సేంద్రీయ ఫైబర్ అయిన అరామిడ్, 1960ల చివరలో ఉద్భవించింది. దీని సాంద్రత కార్బన్ ఫైబర్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఇది అధిక బలం, అధిక దిగుబడి, మంచి ప్రభావ నిరోధకత, మంచి రసాయన స్థిరత్వం మరియు ఉష్ణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, మరియు దీని ధర కార్బన్ ఫైబర్ ధరలో సగం మాత్రమే ఉంటుంది.అరామిడ్ ఫైబర్లుప్రధానంగా ఈ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి:

1. మంచి యాంత్రిక లక్షణాలు. అరామిడ్ ఫైబర్ అనేది సాధారణ పాలిస్టర్లు, పత్తి మరియు నైలాన్ కంటే అధిక తన్యత బలం కలిగిన ఒక సౌకర్యవంతమైన పాలిమర్. దీనికి ఎక్కువ సాగే గుణం, మృదువైన స్పర్శ మరియు మంచి స్పిన్నబిలిటీ ఉన్నాయి, దీనివల్ల దీనిని వివిధ సన్నదనం మరియు పొడవు గల ఫైబర్‌లుగా తయారు చేయవచ్చు.

2. అద్భుతమైన జ్వాల నిరోధకత మరియు ఉష్ణ నిరోధకత. అరామిడ్ 28 కంటే ఎక్కువ పరిమిత ఆక్సిజన్ సూచికను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి మంట నుండి తీసివేసిన తర్వాత అది మండటం కొనసాగించదు. ఇది మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది, 205℃ వద్ద నిరంతరం ఉపయోగించవచ్చు మరియు 205℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా అధిక బలాన్ని నిలుపుకుంటుంది. అదే సమయంలో, అరామిడ్ ఫైబర్‌లు అధిక విచ్ఛిన్న ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉంటాయి, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా అధిక బలాన్ని నిలుపుకుంటాయి మరియు 370℃ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మాత్రమే కార్బనైజేషన్ ప్రారంభమవుతాయి.

3. స్థిరమైన రసాయన లక్షణాలు. అరామిడ్ ఫైబర్‌లు చాలా రసాయనాలకు అద్భుతమైన నిరోధకతను ప్రదర్శిస్తాయి, అధిక గాఢత గల అకర్బన ఆమ్లాలను తట్టుకోగలవు మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద మంచి క్షార నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.

4. అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు. ఇది అత్యధిక బలం, అధిక మాడ్యులస్ మరియు తక్కువ బరువు వంటి అత్యుత్తమ యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంది. దీని బలం స్టీల్ వైర్ కంటే 5-6 రెట్లు, దీని ఎలాస్టిక్ మాడ్యులస్ స్టీల్ వైర్ లేదా గ్లాస్ ఫైబర్ కంటే 2-3 రెట్లు, దీని దృఢత్వం స్టీల్ వైర్ కంటే రెండింతలు, మరియు దీని బరువు స్టీల్ వైర్ బరువులో కేవలం 1/5 వంతు మాత్రమే ఉంటుంది. ఆరోమాటిక్ పాలిమైడ్ ఫైబర్‌లు చాలా కాలంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న అధిక-పనితీరు గల ఫైబర్ పదార్థాలు, ఇవి ప్రధానంగా నాణ్యత మరియు ఆకృతికి సంబంధించి కఠినమైన అవసరాలు గల ఏరోస్పేస్ మరియు ఏవియేషన్ ప్రెజర్ వెసెల్స్‌కు అనుకూలంగా ఉంటాయి.

PBO ఫైబర్ 1980లలో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో ఏరోస్పేస్ పరిశ్రమ కోసం అభివృద్ధి చేయబడిన మిశ్రమ పదార్థాలకు బలపరిచే పదార్థంగా అభివృద్ధి చేయబడింది. ఇది హెటెరోసైక్లిక్ ఆరోమాటిక్ సమ్మేళనాలను కలిగి ఉన్న పాలిమైడ్ కుటుంబంలో అత్యంత ఆశాజనకమైన సభ్యులలో ఒకటి మరియు దీనిని 21వ శతాబ్దపు సూపర్ ఫైబర్‌గా పిలుస్తారు. PBO ఫైబర్ అద్భుతమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంది; దీని బలం, స్థితిస్థాపక గుణకం మరియు ఉష్ణ నిరోధకత అన్ని ఫైబర్‌లలోకెల్లా ఉత్తమమైనవి. అంతేకాకుండా, PBO ఫైబర్ అద్భుతమైన ప్రభావ నిరోధకత, రాపిడి నిరోధకత మరియు పరిమాణ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంది, మరియు ఇది తేలికగా మరియు సరళంగా ఉంటుంది, ఇది ఒక ఆదర్శవంతమైన వస్త్ర పదార్థంగా నిలుస్తుంది. PBO ఫైబర్ కింది ప్రధాన లక్షణాలను కలిగి ఉంది:

1. అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు. ఉన్నత శ్రేణి PBO ఫైబర్ ఉత్పత్తులు 5.8 GPa బలాన్ని మరియు 180 GPa స్థితిస్థాపక గుణాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది ప్రస్తుతం ఉన్న రసాయన ఫైబర్‌లలోకెల్లా అత్యధికం.

2. అద్భుతమైన ఉష్ణ స్థిరత్వం. ఇది 68 పరిమితి సూచికతో 600℃ వరకు ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలదు. ఇది మంటలో కాలిపోదు లేదా సంకోచించదు, మరియు దీని ఉష్ణ నిరోధకత మరియు అగ్ని నిరోధకత ఏ ఇతర సేంద్రీయ ఫైబర్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.

21వ శతాబ్దపు అత్యంత అధిక పనితీరు గల ఫైబర్‌గా, PBO ఫైబర్ అద్భుతమైన భౌతిక, యాంత్రిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంది. దీని బలం మరియు స్థితిస్థాపక గుణకం అరామిడ్ ఫైబర్ కంటే రెండింతలు ఎక్కువగా ఉంటాయి, మరియు ఇది మెటా-అరామిడ్ పాలిమైడ్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకత మరియు అగ్ని నిరోధక లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. దీని భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు అరామిడ్ ఫైబర్‌ను పూర్తిగా అధిగమిస్తాయి. 1 మి.మీ వ్యాసం గల PBO ఫైబర్ 450 కిలోల వరకు బరువున్న వస్తువును ఎత్తగలదు, మరియు దీని బలం స్టీల్ ఫైబర్ కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువ.

అత్యధిక అణుభారం గల పాలిథిలిన్ ఫైబర్అధిక-బలం, అధిక-మాడ్యులస్ పాలిథిలిన్ ఫైబర్ అని కూడా పిలువబడే ఇది, ప్రపంచంలోనే అత్యధిక విశిష్ట బలం మరియు విశిష్ట మాడ్యులస్ కలిగిన ఫైబర్. ఇది 1 మిలియన్ నుండి 5 మిలియన్ల అణుభారం కలిగిన పాలిథిలిన్ నుండి వడకబడిన ఫైబర్. అల్ట్రా-హై మాలిక్యులర్ వెయిట్ పాలిథిలిన్ ఫైబర్ ప్రధానంగా ఈ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది:

1. అధిక విశిష్ట బలం మరియు అధిక విశిష్ట మాడ్యులస్. దీని విశిష్ట బలం, అదే అడ్డుకోత వైశాల్యం గల ఉక్కు తీగ కన్నా పది రెట్లు ఎక్కువ, మరియు దీని విశిష్ట మాడ్యులస్ ప్రత్యేక కార్బన్ ఫైబర్ తర్వాత రెండవ స్థానంలో ఉంది. సాధారణంగా, దీని అణుభారం 10 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, మరియు దీనికి 3.5 GPa తన్యత బలం, 116 GPa స్థితిస్థాపక మాడ్యులస్, మరియు 3.4% సాగుదల ఉంటాయి.

2. తక్కువ సాంద్రత. దీని సాంద్రత సాధారణంగా 0.97~0.98 గ్రా/సెంమీ³ ఉంటుంది, దీనివల్ల ఇది నీటిపై తేలుతుంది.

3. విచ్ఛేదనం వద్ద తక్కువ సాగుదల. దీనికి బలమైన శక్తి శోషణ సామర్థ్యం, ​​అద్భుతమైన తాకిడి మరియు కోత నిరోధకత, అద్భుతమైన వాతావరణ నిరోధకత ఉన్నాయి మరియు ఇది అతినీలలోహిత కిరణాలు, న్యూట్రాన్లు మరియు గామా కిరణాలకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది అధిక నిర్దిష్ట శక్తి శోషణ, తక్కువ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, అధిక విద్యుదయస్కాంత తరంగ ప్రసరణ మరియు రసాయన తుప్పు నిరోధకతతో పాటు మంచి అరుగుదల నిరోధకత మరియు సుదీర్ఘ వంగుడు జీవితాన్ని కూడా కలిగి ఉంటుంది.

పాలిథిలిన్ ఫైబర్ అనేక ఉన్నతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఇది ఒక ముఖ్యమైన ప్రయోజనాన్ని ప్రదర్శిస్తుందిఅధిక-పనితీరు గల ఫైబర్మార్కెట్. ఆఫ్‌షోర్ ఆయిల్ ఫీల్డ్‌లలోని మూరింగ్ లైన్‌ల నుండి అధిక పనితీరు గల తేలికపాటి కాంపోజిట్ మెటీరియల్స్ వరకు, ఇది ఆధునిక యుద్ధంలో, అలాగే విమానయాన, ఏరోస్పేస్ మరియు సముద్ర రంగాలలో అపారమైన ప్రయోజనాలను ప్రదర్శిస్తుంది, రక్షణ పరికరాలు మరియు ఇతర రంగాలలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.