ਕਾਰਬਨ ਫਾਈਬਰ ਰੀਇਨਫੋਰਸਡ ਰੈਜ਼ਿਨ ਮੈਟਰਿਕਸ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟਸ ਧਾਤੂਆਂ ਨਾਲੋਂ ਬਿਹਤਰ ਖਾਸ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਕਠੋਰਤਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਥਕਾਵਟ ਅਸਫਲਤਾ ਦਾ ਸ਼ਿਕਾਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।ਕਾਰਬਨ ਫਾਈਬਰ-ਰੀਇਨਫੋਰਸਡ ਰੇਸਿਨ ਮੈਟਰਿਕਸ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟਸ ਦੀ ਮਾਰਕੀਟ ਕੀਮਤ 2024 ਵਿੱਚ $31 ਬਿਲੀਅਨ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਥਕਾਵਟ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਢਾਂਚਾਗਤ ਸਿਹਤ ਨਿਗਰਾਨੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਲਾਗਤ $5.5 ਬਿਲੀਅਨ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ, ਖੋਜਕਰਤਾ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਤਰੇੜਾਂ ਨੂੰ ਫੈਲਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਨੈਨੋ-ਐਡੀਟਿਵ ਅਤੇ ਸਵੈ-ਚੰਗਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਪੌਲੀਮਰਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ।ਦਸੰਬਰ 2021 ਵਿੱਚ, ਵਾਸ਼ਿੰਗਟਨ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਰੇਨਸੇਲਰ ਪੌਲੀਟੈਕਨਿਕ ਇੰਸਟੀਚਿਊਟ ਅਤੇ ਬੀਜਿੰਗ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਆਫ ਕੈਮੀਕਲ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਵਰਗੇ ਪੌਲੀਮਰ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਮਿਸ਼ਰਿਤ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਕੀਤਾ ਜੋ ਥਕਾਵਟ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਉਲਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਦਾ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਈਪੌਕਸੀ ਰੈਜ਼ਿਨਾਂ ਅਤੇ ਵਿਟ੍ਰਾਈਮਰਸ ਨਾਮਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਈਪੌਕਸੀ ਰੈਜ਼ਿਨਾਂ ਨਾਲ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਸਧਾਰਣ ਈਪੌਕਸੀ ਰਾਲ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, ਵਿਟ੍ਰਾਈਫਾਇੰਗ ਏਜੰਟ ਵਿਚਕਾਰ ਮੁੱਖ ਅੰਤਰ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਜਦੋਂ ਨਾਜ਼ੁਕ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਉਲਟ ਕਰਾਸ-ਲਿੰਕਿੰਗ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਆਪ ਨੂੰ ਠੀਕ ਕਰਨ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
100,000 ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਚੱਕਰਾਂ ਦੇ ਬਾਅਦ ਵੀ, ਕੰਪੋਜ਼ਿਟਸ ਵਿੱਚ ਥਕਾਵਟ ਨੂੰ ਸਮੇਂ-ਸਮੇਂ 'ਤੇ ਹੀਟਿੰਗ ਦੁਆਰਾ 80 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਦੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਉਲਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਆਰਐਫ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਣ 'ਤੇ ਗਰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਕਾਰਬਨ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦਾ ਸ਼ੋਸ਼ਣ ਕਰਨਾ, ਚੋਣਵੇਂ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੁਰੰਮਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਲਈ ਰਵਾਇਤੀ ਹੀਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਇਹ ਪਹੁੰਚ ਥਕਾਵਟ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੀ "ਅਟੱਲ" ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਨੂੰ ਸੰਬੋਧਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸੰਯੁਕਤ ਥਕਾਵਟ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਲਗਭਗ ਅਣਮਿੱਥੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਉਲਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਜਾਂ ਦੇਰੀ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਢਾਂਚਾਗਤ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਉਮਰ ਵਧਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਅਤੇ ਸੰਚਾਲਨ ਖਰਚਿਆਂ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਕਾਰਬਨ / ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ ਫਾਈਬਰ 3500 ° C ਅਤਿ-ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ ਸਾਮ੍ਹਣਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ
ਨਾਸਾ ਦਾ "ਇੰਟਰਸਟੈਲਰ ਪ੍ਰੋਬ" ਸੰਕਲਪ ਅਧਿਐਨ, ਜੋਨ ਹਾਪਕਿਨਜ਼ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਅਪਲਾਈਡ ਫਿਜ਼ਿਕਸ ਲੈਬਾਰਟਰੀ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਵਿੱਚ, ਸਾਡੇ ਸੂਰਜੀ ਸਿਸਟਮ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਸਪੇਸ ਦੀ ਪੜਚੋਲ ਕਰਨ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਮਿਸ਼ਨ ਹੋਵੇਗਾ, ਜਿਸ ਲਈ ਕਿਸੇ ਵੀ ਹੋਰ ਪੁਲਾੜ ਯਾਨ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਰਫ਼ਤਾਰ 'ਤੇ ਯਾਤਰਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ।ਦੂਰ.ਬਹੁਤ ਉੱਚੀ ਸਪੀਡ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਲੰਬੀ ਦੂਰੀ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਦੇ ਯੋਗ ਹੋਣ ਲਈ, ਇੰਟਰਸਟੈਲਰ ਪ੍ਰੋਬਸ ਨੂੰ "ਓਬਰਸ ਚਾਲ" ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਜਾਂਚ ਨੂੰ ਸੂਰਜ ਦੇ ਨੇੜੇ ਸਵਿੰਗ ਕਰੇਗੀ ਅਤੇ ਜਾਂਚ ਨੂੰ ਡੂੰਘੀ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਪਹੁੰਚਾਉਣ ਲਈ ਸੂਰਜ ਦੀ ਗੰਭੀਰਤਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੇਗੀ।
ਇਸ ਟੀਚੇ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਸੋਲਰ ਸ਼ੀਲਡ ਲਈ ਇੱਕ ਹਲਕੇ ਭਾਰ ਵਾਲੇ, ਅਤਿ-ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।ਜੁਲਾਈ 2021 ਵਿੱਚ, ਅਮਰੀਕੀ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਸਮੱਗਰੀ ਡਿਵੈਲਪਰ ਐਡਵਾਂਸਡ ਸਿਰੇਮਿਕ ਫਾਈਬਰ ਕੰਪਨੀ, ਲਿਮਟਿਡ ਅਤੇ ਜੌਨਸ ਹੌਪਕਿਨਜ਼ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਅਪਲਾਈਡ ਫਿਜ਼ਿਕਸ ਲੈਬਾਰਟਰੀ ਨੇ ਇੱਕ ਹਲਕੇ, ਅਤਿ-ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੇ ਸਿਰੇਮਿਕ ਫਾਈਬਰ ਨੂੰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਲਈ ਸਹਿਯੋਗ ਕੀਤਾ ਜੋ 3500 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਦੇ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ ਸਾਮ੍ਹਣਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਹਰੇਕ ਕਾਰਬਨ ਫਾਈਬਰ ਫਿਲਾਮੈਂਟ ਦੀ ਬਾਹਰੀ ਪਰਤ ਨੂੰ ਇੱਕ ਧਾਤੂ ਕਾਰਬਾਈਡ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਕਾਰਬਾਈਡ (SiC/C) ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਤਬਦੀਲੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਬਦਲਿਆ।
ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਫਲੇਮ ਟੈਸਟਿੰਗ ਅਤੇ ਵੈਕਿਊਮ ਹੀਟਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, ਅਤੇ ਇਹਨਾਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨੇ ਹਲਕੇ ਭਾਰ ਵਾਲੇ, ਘੱਟ ਭਾਫ਼ ਦਬਾਅ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ, ਕਾਰਬਨ ਫਾਈਬਰ ਸਮੱਗਰੀ ਲਈ 2000 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਦੀ ਮੌਜੂਦਾ ਉਪਰਲੀ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਅਤੇ 3500 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ 'ਤੇ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਿਖਾਈ।ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ, ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਜਾਂਚ ਦੇ ਸੂਰਜੀ ਢਾਲ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਜੁਲਾਈ-18-2022