کاربن فائبر کیسے بنایا جاتا ہے۔

کاربن فائبر کا بنیادی خام مال پولی کریلونیٹریل ہے، جو کہ ایک مصنوعی فائبر ہے۔

کچھ دوسرے خام مال جیسے کوئلے کی پچ، قدرتی ریشے، بھی کاربن فائبر کی تیاری کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔

    پیشگی کو دوسرے مواد کے ساتھ ملایا جاتا ہے اور پھر ریشوں میں کاتا جاتا ہے۔

اس کے بعد ریشوں کو دھو کر کھینچا جاتا ہے۔

    کاربن فائبر کو کاربنائزیشن سے پہلے کیمیائی طور پر تبدیل کیا جانا چاہیے تاکہ اس کے لکیری ایٹم بانڈز کو سیڑھی کے بانڈز میں تبدیل کر کے اسے زیادہ تھرمل طور پر مستحکم بنایا جا سکے۔ تقریباً 30 منٹ سے 2 گھنٹے تک فائبر کو ہوا میں 200-300 ڈگری تک گرم کریں۔ یہ حرارتی عمل کاربن ایٹموں کو ہوا سے آکسیجن ایٹموں کو جذب کرنے پر مجبور کرتا ہے اور مالیکیولز کو تھرمل طور پر مستحکم بانڈنگ پیٹرن میں دوبارہ ترتیب دیتا ہے۔

فائبر کی زیادہ گرمی کو روکنے کے لیے اس خارجی عمل کو احتیاط سے کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ کاربن فائبر کو مستحکم کرنے کے لیے کئی طریقے استعمال کیے جاتے ہیں۔

فائبر کے تھرمل طور پر مستحکم ہونے کے بعد، اسے 1،000-3،000 ڈگری پر کئی منٹ تک آکسیجن کی عدم موجودگی میں گرم کیا جاتا ہے۔

آکسیجن کی کمی ریشوں کو اتنی زیادہ گرمی میں جلنے سے روکتی ہے۔ اس عمل کے دوران، یہ ضروری ہے کہ بھٹی کے اندر ہوا کا دباؤ بھٹی کے باہر کے ہوا کے دباؤ سے زیادہ رکھا جائے، اور آکسیجن کو بھٹی میں داخل ہونے سے روکنے کے لیے فائبر کے داخلی راستے اور آؤٹ لیٹ کو بند رکھا جائے۔

اس اعلی درجہ حرارت پر، فائبر اپنے غیر کاربن ایٹموں کو باہر نکال دیتا ہے، اور باقی کاربن ایٹم مضبوطی سے جکڑے ہوئے کاربن کرسٹل بناتے ہیں۔

یہ کاربن کرسٹل کاربن فائبر کے لمبے محور کے متوازی منسلک ہیں۔

    کاربنائزیشن کا عمل فائبر کو ایک ہموار سطح فراہم کرتا ہے جو ایپوکسی رال اور مرکب مصنوعات بنانے کے لیے استعمال ہونے والے دیگر مواد کے ساتھ اچھی طرح بانڈ نہیں کر سکتا۔

لہذا، سطح کو تھوڑا سا آکسائڈائز کیا جاتا ہے. آکسیکرن سطح کو بہتر کیمیکل بانڈنگ کی خصوصیات فراہم کرتا ہے جبکہ کیمیکلز کو سطح پر بہتر طور پر چپکنے کی اجازت دینے کے لیے سطح کو اینچنگ بھی کرتا ہے۔

ریشوں کو بعض اوقات کاربن ڈائی آکسائیڈ، ہوا، یا اوزون جیسی گیسوں میں یا نائٹرک ایسڈ یا سوڈیم ہائپوکلورائٹ جیسے مائعات میں ڈبو کر آکسائڈائز کیا جاتا ہے۔ دوسری بار، آکسیڈیشن الیکٹرولائسز کے ذریعے مثبت چارج شدہ ریشوں کو ترسیلی مواد کے غسل میں ڈبو کر حاصل کیا جاتا ہے۔

اس سے قطع نظر کہ سطح کی تیاری کا طریقہ استعمال کیا گیا ہے، یہ انتہائی ضروری ہے کہ اسے ماہرین کی محتاط نگرانی میں انجام دیا جائے تاکہ سطحی خامیوں کے تعارف کو روکا جا سکے جو مادی خرابی کا باعث بن سکتے ہیں۔

ایک بار آکسائڈائز ہونے کے بعد، ریشوں کو لپیٹ دیا جاتا ہے تاکہ اسپول پر زخم لگنے یا کپڑے میں بنے ہوئے نقصان سے بچ سکیں۔

کوٹنگ کے عمل کو سائزنگ کہا جاتا ہے، اور سائز سازی کے مواد کو احتیاط سے منتخب کیا جاتا ہے تاکہ جامع ڈھانچہ بنانے کے لیے استعمال ہونے والی چپکنے والی کے ساتھ ہم آہنگ ہو۔

کوٹنگ مواد میں پالئیےسٹر، نایلان، urethane یا epoxy شامل ہو سکتے ہیں۔