कम्पोजिट सामग्री में फाइबर के फैलने का कारण क्या होता है?
फाइबर फैलाव फाइबर-प्रबलित कम्पोजिट सामग्री के प्रदर्शन और स्थिरता को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है।
जब किसी पॉलिमर, राल, सीमेंट, कोटिंग या किसी अन्य मैट्रिक्स में छोटे फाइबर जोड़े जाते हैं, तो लक्ष्य केवल फाइबर का एक निश्चित प्रतिशत जोड़ना नहीं होता। फाइबरों कोमैट्रिक्स में यथासंभव समान रूप से वितरितताकि सुदृढीकरण प्रभावी ढंग से काम कर सके।
खराब फैलाव से फाइबर से भरपूर क्षेत्र, राल से भरपूर क्षेत्र, एग्लोमेरेट, खोखलेपन और असंगत यांत्रिक गुण बन सकते हैं।मैट्रिक्स को व्यक्तिगत फाइबरों को घेरने में मदद करता है और फाइबर और मैट्रिक्स के बीच तनाव हस्तांतरण की दक्षता में सुधार करता है.
इससे कम्पोजिट निर्माताओं के लिए एक महत्वपूर्ण प्रश्न उठता हैः
कम्पोजिट सामग्री में फाइबर फैलाव क्या निर्धारित करता है?
उत्तर एक पैरामीटर नहीं है।
फाइबर की लंबाई, व्यास, आयाम अनुपात, सतह उपचार, फाइबर-मैट्रिक्स संगतता, मिश्रण विधि, कतरनी बल, तापमान, मिश्रण समय और फाइबर एकाग्रता सभी फैलाव को प्रभावित कर सकते हैं।
चयन करने वाले निर्माताओं के लिएलघु फाइबर, अति लघु फाइबर, पॉलिएस्टर फाइबर, ग्लास फाइबर, कार्बन फाइबर, प्राकृतिक फाइबर या विशेष प्रबलित फाइबरइन कारकों को समझने से प्रसंस्करण की समस्याओं को कम करने और अंतिम सामग्री की स्थिरता में सुधार करने में मदद मिल सकती है।

फाइबर फैलाव क्या है?
फाइबर फैलाव का तात्पर्य है कि मैट्रिक्स सामग्री में कैसे समान रूप से प्रबलित फाइबर वितरित किए जाते हैं।
एक आदर्श कम्पोजिट में, प्रत्येक फाइबर को एक दूसरे से अलग किया जाना चाहिए और मैट्रिक्स द्वारा घिरा होना चाहिए।
एक सरलीकृत संरचना इस प्रकार दिखती हैः
अच्छा फैलाव
फाइबर → मैट्रिक्स → फाइबर → मैट्रिक्स → फाइबर → मैट्रिक्स
इसके बजायः
खराब फैलाव
फाइबर बंडल → मैट्रिक्स-समृद्ध क्षेत्र → फाइबर बंडल → बड़ा एग्लोमेरेट
जब फाइबर बंडल या एग्लोमेरेट बनते हैं, तो मैट्रिक्स फाइबर सतहों को पूरी तरह गीला नहीं कर सकता है। इससे कमजोर क्षेत्र बन सकते हैं और प्रभावी तनाव हस्तांतरण कम हो सकता है।लघु फाइबर कम्पोजिट पर शोध लगातार फाइबर फैलाव और फाइबर-मैट्रिक्स बातचीत को समग्र प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारकों के रूप में पहचानता है.
इसलिए, फाइबर फैलाव केवल एक दृश्य समस्या नहीं है।
यह सीधे प्रभावित कर सकता हैः
- तन्य शक्ति
- झुकने का बल
- प्रभाव प्रतिरोध
- कठोरता
- आयामी स्थिरता
- सतह की गुणवत्ता
- विद्युत गुण
- थर्मल गुण
- निस्पंदन प्रदर्शन
- प्रसंस्करण स्थिरता
कम्पोजिट सामग्री में फाइबर फैलाव क्यों महत्वपूर्ण है?
एक सुदृढीकरण फाइबर तभी प्रभावी रूप से योगदान कर सकता है जब आसपास का मैट्रिक्स फाइबर पर तनाव को स्थानांतरित कर सके।
इसके लिए फाइबर और मैट्रिक्स के बीच पर्याप्त संपर्क की आवश्यकता होती है।
यदि फाइबर खराब रूप से फैला हुआ है, तो कई समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैंः
- फाइबर की जमाव
- असमान सुदृढीकरण
- खराब गीलापन
- बढ़े हुए रिक्त स्थान
- कमजोर इंटरफ़ेस
- स्थानीय तनाव एकाग्रता
- असंगत यांत्रिक प्रदर्शन
अच्छी फैलाव से अलग-अलग फाइबर मैट्रिक्स से घिरे रहते हैं, जिससे इंटरफेस संपर्क में सुधार हो सकता है और रिक्तता का निर्माण कम हो सकता है।
इस कारण निर्माताओं को विचार करना चाहिएफाइबर फैलाव और फाइबर-मैट्रिक्स आसंजन एक साथ, उन्हें दो पूरी तरह से स्वतंत्र कारकों के रूप में इलाज करने के बजाय।

1फाइबर की लंबाई फैलाव को कैसे प्रभावित करती है?
फाइबर की लंबाई सबसे महत्वपूर्ण चरों में से एक है।
लंबे रेशों से बढ़ी हुई शक्ति प्राप्त की जा सकती है क्योंकि वे तनाव हस्तांतरण के लिए अधिक सतह प्रदान करते हैं और उच्च आयाम अनुपात प्राप्त कर सकते हैं।
हालांकि, लंबे फाइबरों के लिए भी अधिक संभावना हैः
- उलझन
- झुकना
- प्रपत्र बंडल
- मिश्रण के दौरान यांत्रिक रूप से क्षतिग्रस्त हो जाना
- मिश्रण की चिपचिपाहट बढ़ाएं
- समान फैलाव को अधिक कठिन बनाना
शोध से पता चला है कि लंबे रेशे अधिक बार एक साथ जुटते हैं, जबकि गहन मिश्रण फैलाव में सुधार कर सकता है, लेकिन यांत्रिक कतरनी के कारण रेशे को छोटा भी कर सकता है।
यह एक व्यावहारिक विनिर्माण व्यापार-बंद बनाता हैः
लंबे फाइबर → संभावित रूप से बेहतर सुदृढीकरण
लेकिन यह भीः
लंबे फाइबर → संभावित रूप से अधिक कठिन फैलाव
इसलिए, सबसे लंबा संभव फाइबर स्वचालित रूप से सबसे अच्छा विकल्प नहीं है।
इष्टतम फाइबर लंबाई इस पर निर्भर करती हैः
- मैट्रिक्स चिपचिपाहट
- फाइबर व्यास
- फाइबर लोडिंग
- मिश्रण उपकरण
- प्रसंस्करण तापमान
- लक्ष्य यांत्रिक गुण
- अंतिम उत्पाद संरचना
2क्या फाइबर व्यास फैलाव को प्रभावित करता है?
हाँ.
फाइबर का व्यास फाइबर केसतह क्षेत्रफल, पहलू अनुपात, लचीलापन, पैकिंग व्यवहार और मैट्रिक्स के साथ बातचीत.
एक दी गई फाइबर लंबाई के लिए, फाइबर व्यास को कम करने से पहलू अनुपात बढ़ जाता है।
पहलू अनुपात को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता हैः
पहलू अनुपात = फाइबर लंबाई ÷ फाइबर व्यास
उदाहरण के लिए:
10 माइक्रोन व्यास के 1 मिमी फाइबर का सापेक्ष अनुपात लगभग 100 है।
20 माइक्रोन व्यास के 1 मिमी फाइबर का आस्पेक्ट रेश्यो लगभग 50 है।
उच्च आयाम अनुपात प्रबलित करने के लिए फायदेमंद हो सकते हैं, लेकिन वे सामग्री प्रणाली के आधार पर फाइबर को संसाधित करना अधिक कठिन बना सकते हैं।
बहुत ही बारीक फाइबर कुल सतह क्षेत्रफल को भी बढ़ा सकते हैं जिसे मैट्रिक्स द्वारा गीला किया जाना चाहिए।
इसलिए, निर्माताओं को संतुलन बनाने की आवश्यकता हैः
फाइबर व्यास + फाइबर लंबाई + मैट्रिक्स चिपचिपाहट + सतह संगतता।
3सतह उपचार क्यों महत्वपूर्ण है?
फाइबर की सतह का उपचार महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है कि फाइबर मैट्रिक्स के साथ कैसे बातचीत करता है।
यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब फाइबर और मैट्रिक्स की अलग-अलग रासायनिक विशेषताएं होती हैं।
उदाहरण के लिए, प्राकृतिक फाइबर आमतौर पर हाइड्रोफिलिक होते हैं, जबकि कई पॉलिमर मैट्रिक्स अपेक्षाकृत हाइड्रोफोबिक होते हैं।
यह अंतर समान रूप से गीला और फैलाव को अधिक कठिन बना सकता है। इसलिए फाइबर और मैट्रिक्स के बीच संगतता में सुधार के लिए सतह संशोधन और युग्मन एजेंटों का आमतौर पर अध्ययन किया जाता है।
सतह उपचार बदल सकता हैः
- सतह ऊर्जा
- गीलापन
- सतह की उग्रता
- रासायनिक संगतता
- फाइबर-मैट्रिक्स आसंजन
- फाइबर-फाइबर परस्पर क्रिया
सामान्य दृष्टिकोणों में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैंः
- सिलान उपचार
- प्लाज्मा उपचार
- ऑक्सीकरण
- कोटिंग
- रासायनिक संशोधन
- युग्मन एजेंट
- संगत करने वाले
इसका उद्देश्य रासायनिक रूप से फाइबर को मजबूत बनाना नहीं है।
इसके बजाय, लक्ष्य अक्सरफाइबर सतह आसपास के मैट्रिक्स के साथ अधिक संगत है.
4मिश्रण फाइबर फैलाव को कैसे प्रभावित करता है?
मिश्रण सबसे महत्वपूर्ण प्रसंस्करण चरों में से एक है।
भले ही फाइबर स्पेसिफिकेशन उत्कृष्ट हो, खराब मिश्रण स्थितियां अभी भी एग्लोमेरेशन का उत्पादन कर सकती हैं।
महत्वपूर्ण मापदंडों में निम्नलिखित शामिल हैंः
- मिश्रण की गति
- मिश्रण का समय
- कतरनी बल
- तापमान
- पेंच विन्यास
- भोजन की विधि
- मैट्रिक्स चिपचिपाहट
- फाइबर जोड़ने का क्रम
अधिक गहन मिश्रण फैलाव में सुधार कर सकता है, लेकिन अत्यधिक कतरनी से फाइबरों को भी नुकसान हो सकता है और उनकी प्रभावी लंबाई कम हो सकती है।फाइबर-प्रबलित पॉलिमर के अध्ययनों ने फैलाव और फाइबर लंबाई प्रतिधारण के बीच इस व्यापार-बंद का प्रदर्शन किया है.
उदाहरण के लिए, ग्लास फाइबर/पॉलीप्रोपाइलीन प्रसंस्करण पर हाल के शोध से पता चला है कि विभिन्न पेंच मिश्रण तत्व फाइबर लंबाई प्रतिधारण और फैलाव के बीच अलग-अलग संतुलन का उत्पादन कर सकते हैं।उच्च कटाव मिश्रण फैलाव को बढ़ावा दे सकता है, जबकि कम कतरनी वाले प्रसंस्करण से फाइबर की लंबाई को बेहतर तरीके से संरक्षित किया जा सकता है।
इसका अर्थ है:
अधिकतम मिश्रण तीव्रता हमेशा इष्टतम प्रसंस्करण स्थिति नहीं होती है।
लक्ष्य होना चाहिएस्वीकार्य फाइबर क्षति के साथ पर्याप्त फैलाव.
5फाइबर लोडिंग फैलाव को कैसे प्रभावित करती है?
फाइबर की एकाग्रता भी मायने रखती है।
जब फाइबर लोड बढ़ता है, तो प्रत्येक फाइबर के बीच की दूरी कम हो जाती है।
पर्याप्त उच्च सांद्रता पर, फाइबर अधिक बार बातचीत कर सकते हैं और गठन कर सकते हैंः
- बंडल
- नेटवर्क
- समूह
- फाइबर युक्त क्षेत्र
साथ ही, फाइबर की मात्रा में वृद्धि से गीले और अलग-अलग फाइबरों के लिए उपलब्ध मैट्रिक्स की मात्रा कम हो जाती है।
इसलिए, केवल फाइबर लोड बढ़ाने से जरूरी नहीं कि बेहतर सुदृढीकरण हो।
इष्टतम भार निम्नलिखित पर निर्भर करता हैः
- फाइबर का प्रकार
- फाइबर ज्यामिति
- फाइबर की सतह
- मैट्रिक्स चिपचिपाहट
- मिश्रण उपकरण
- आवश्यक यांत्रिक प्रदर्शन
6मैट्रिक्स चिपचिपाहट फाइबर फैलाव को कैसे प्रभावित करती है?
फाइबर चयन के दौरान मैट्रिक्स चिपचिपाहट को अक्सर अनदेखा किया जाता है।
यदि मैट्रिक्स बहुत चिपचिपा हो, तो मिश्रण के दौरान फाइबरों को स्थानांतरित करने और अलग करने में कठिनाई हो सकती है।
यदि मैट्रिक्स बहुत तरल होता है, तो फाइबर जमाव या पृथक्करण सामग्री प्रणाली के आधार पर एक चिंता का विषय बन सकता है।
मैट्रिक्स चिपचिपाहट भी प्रभावित करता हैफाइबर गीला करना.
अच्छी नमी से मैट्रिक्स फाइबर की सतह को अधिक प्रभावी ढंग से घेर सकता है।फाइबर-प्रबलित कम्पोजिट संदर्भ मैट्रिक्स चिपचिपाहट और सतह ऊर्जा को प्रभावी गीला करने में महत्वपूर्ण कारक के रूप में पहचानते हैं.
इसलिए फाइबर फैलाव का मूल्यांकन हमेशा प्रसंस्करण तापमान और मैट्रिक्स के रियोलॉजिकल व्यवहार के साथ किया जाना चाहिए।

फाइबर लंबाई बनाम फैलावः क्या लंबे समय से हमेशा बेहतर होता है?
नहीं.
यह लघु फाइबर कम्पोजिट विनिर्माण में सबसे आम गलतफहमी है।
लम्बे रेशों से बढ़ी हुई शक्ति प्राप्त हो सकती है, परन्तु अत्यधिक लम्बाई से उलझन बढ़ सकती है और समान रूप से फैलाव कठिन हो जाता है।
प्राकृतिक फाइबर कम्पोजिट पर शोध से पता चला है कि फाइबर की लंबाई बढ़ाने से यांत्रिक गुणों में कुछ हद तक सुधार हो सकता है,जिसके बाद आगे की वृद्धि से प्रसंस्करण और गीला करने की समस्या हो सकती है.
इसलिए एक व्यावहारिक दृष्टिकोण हैः
अधिकतम उपलब्ध लंबाई चुनने के बजाय अंतिम आवेदन और प्रसंस्करण विधि के आधार पर फाइबर लंबाई का चयन करें।
फाइबर फैलाव कारक
| कारक | फैलाव पर प्रभाव | मुख्य विचार |
|---|---|---|
| फाइबर की लंबाई | उच्च | लम्बे फाइबर उलझ सकते हैं |
| फाइबर व्यास | मध्यम-उच्च | आयाम अनुपात और सतह क्षेत्रफल में परिवर्तन |
| सतह उपचार | उच्च | संगतता और गीला करने में सुधार करता है |
| मिश्रण गति | उच्च | अधिक कतरनी फैलाव में सुधार कर सकती है लेकिन फाइबरों को नुकसान पहुंचा सकती है |
| मिश्रण का समय | मध्यम-उच्च | अत्यधिक मिश्रण से फाइबर की लंबाई कम हो सकती है |
| फाइबर लोडिंग | उच्च | उच्च भार से फाइबर-फाइबर परस्पर क्रिया बढ़ जाती है |
| मैट्रिक्स चिपचिपाहट | उच्च | फाइबर के आंदोलन और गीलापन को नियंत्रित करता है |
| तापमान | मध्यम-उच्च | मैट्रिक्स चिपचिपाहट और प्रसंस्करण व्यवहार को बदलता है |
| फाइबर-मैट्रिक्स संगतता | बहुत उच्च | भिगोने और अंतरफलक बंधन को प्रभावित करता है |
निर्माता फाइबर फैलाव में सुधार कैसे कर सकते हैं?
कोई सार्वभौमिक समाधान नहीं है क्योंकि विभिन्न मिश्रित प्रणालियों के लिए विभिन्न प्रसंस्करण रणनीतियों की आवश्यकता होती है।
हालांकि, निर्माता कई व्यावहारिक दृष्टिकोणों से शुरू कर सकते हैं।
1उपयुक्त फाइबर लंबाई चुनें
स्वचालित रूप से सबसे लंबे फाइबर का चयन न करें।
एक ऐसी लंबाई चुनें जो मिश्रण प्रक्रिया के साथ संगत रहते हुए पर्याप्त सुदृढीकरण प्रदान करती है।
2नियंत्रण फाइबर व्यास
किसी एक पैरामीटर को स्वतंत्र रूप से विचार करने के बजाय व्यास को लंबाई के साथ-साथ मूल्यांकन करें।
3. सतह संगतता में सुधार
जटिल फाइबर-मैट्रिक्स प्रणालियों के लिए, सतह उपचार या युग्मन एजेंट गीला करने और इंटरफेस बैंडिंग में सुधार कर सकते हैं।
4. मिश्रण अनुकूलित करें
समायोजित करेंः
- मिश्रण की गति
- मिश्रण का समय
- तापमान
- कतरनी
- भोजन का क्रम
लक्ष्य अत्यधिक फाइबर टूटने के बिना समान रूप से फैला है।
5. नियंत्रण फाइबर लोडिंग
उच्च फाइबर सामग्री के साथ उचित मिश्रण क्षमता और मैट्रिक्स प्रवाह विशेषताएं होनी चाहिए।
6. प्रसंस्करण के बाद फाइबर की लंबाई का आकलन करें
एक विनिर्देश पत्रक पर सूचीबद्ध मूल फाइबर लंबाई एक्सट्रूज़न या कंपाउंडिंग के बाद अंतिम फाइबर लंबाई के समान नहीं हो सकती है।
यांत्रिक कतरनी से प्रसंस्करण के दौरान फाइबर कम हो सकते हैं।
इसलिए, निर्माताओं कोप्रसंस्करण के बाद फाइबर लंबाई वितरणविशेष रूप से प्रदर्शन-महत्वपूर्ण कम्पोजिट के लिए।

कम्पोजिट सामग्री के लिए फाइबर की सबसे अच्छी लंबाई क्या है?
प्रत्येक कम्पोजिट के लिए कोई एक ′′सर्वोत्तम′′ फाइबर लंबाई नहीं है।
इष्टतम लंबाई इस पर निर्भर करती हैः
- मैट्रिक्स प्रकार
- फाइबर का प्रकार
- फाइबर व्यास
- सतह उपचार
- फाइबर लोडिंग
- मिश्रण विधि
- इंजेक्शन मोल्डिंग या एक्सट्रूज़न प्रक्रिया
- आवश्यक शक्ति
- आवश्यक प्रभाव प्रतिरोध
उदाहरण के लिए, इंजेक्शन-मोल्ड पॉलीप्रोपाइलीन के लिए एक फाइबर को सीमेंट, कोटिंग्स, चिपकने वाले या थर्मोरेस्ट कम्पोजिट में उपयोग किए जाने वाले फाइबर से अलग लंबाई की आवश्यकता हो सकती है।
यही कारण है कि पेशेवर फाइबर आपूर्तिकर्ताओं आदर्श रूप से प्रदान करना चाहिएअनुप्रयोग-विशिष्ट फाइबर सिफारिशेंप्रत्येक आवेदन के लिए एक विनिर्देश बेचने के बजाय।
क्या अल्ट्रा शॉर्ट फाइबर फैलाव में सुधार कर सकते हैं?
कुछ अनुप्रयोगों में, हाँ।
अल्ट्रा शॉर्ट फाइबरों को वितरित करना आसान हो सकता है क्योंकि उनकी कम लंबाई लंबे फाइबरों के उलझने की प्रवृत्ति को कम करती है।
वे निम्नलिखित में उपयोगी हो सकते हैंः
- कोटिंग्स
- चिपकने वाले
- पोलीमर कम्पोजिट
- सीमेंट सामग्री
- कार्यात्मक भराव
- विशेष गैर बुना हुआ
- सतह परिवर्तन प्रणाली
हालांकि, छोटे फाइबरों का अनुपात भी कम होता है।
इसलिए, एक बार फिर निम्न के बीच संतुलन बना हुआ हैः
फैलाव
और
सुदृढीकरण दक्षता।
ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां एक समान वितरण अधिकतम व्यक्तिगत फाइबर सुदृढीकरण से अधिक महत्वपूर्ण है, अल्ट्रा शॉर्ट फाइबर एक आकर्षक विकल्प हो सकता है।
आप फाइबर फैलाव की जांच कैसे करते हैं?
निर्माता कम्पोजिट प्रणाली के आधार पर कई दृष्टिकोणों का उपयोग कर सकते हैं।
सामान्य मूल्यांकन विधियों में निम्नलिखित शामिल हैंः
सूक्ष्मदर्शी
ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी या एसईएम से पता चल सकता हैः
- फाइबर क्लस्टर
- फाइबर वितरण
- फाइबर अभिविन्यास
- फाइबर की लंबाई
- रिक्त स्थान
- फाइबर-मैट्रिक्स इंटरफेस
फाइबर लंबाई विश्लेषण
संसाधित कम्पोजिट से फाइबर निकाले जा सकते हैं और यह निर्धारित करने के लिए मापा जा सकता है कि मिश्रण के दौरान फाइबर टूटने की मात्रा कितनी हुई।
यांत्रिक परीक्षण
परिवर्तनः
- तन्य शक्ति
- झुकने का बल
- प्रभाव शक्ति
- मॉड्यूल
फैलाव और अंतरफलक गुणवत्ता का अप्रत्यक्ष प्रमाण दे सकता है।
क्रॉस सेक्शन विश्लेषण
फाइबर युक्त और मैट्रिक्स युक्त क्षेत्रों की पहचान करने के लिए एक पॉलिश कम्पोजिट क्रॉस-सेक्शन की जांच की जा सकती है।
प्रवाहकीय फाइबर के लिए, विद्युत माप का उपयोग फैलाव का मूल्यांकन करने के लिए भी किया जा सकता है क्योंकि फाइबर वितरण प्रवाहकीय नेटवर्क के गठन को प्रभावित कर सकता है।सीमेंट आधारित कम्पोजिट पर अनुसंधान, उदाहरण के लिए, माइक्रोफाइबर फैलाव के संकेतक के रूप में विद्युत प्रतिरोध का उपयोग किया है।
फाइबर फैलाव और फाइबर-मैट्रिक्स आसंजन एक ही नहीं हैं
ये दोनों अवधारणाएं संबंधित हैं लेकिन भिन्न हैं।
फाइबर फैलावपूछता हैः
क्या फाइबर पूरे मैट्रिक्स में समान रूप से वितरित हैं?
फाइबर-मैट्रिक्स आसंजनपूछता हैः
मैट्रिक्स फाइबर की सतह के साथ कितनी दृढ़ता से बातचीत करता है?
एक मिश्रित पदार्थ में अच्छा फैलाव हो सकता है लेकिन खराब आसंजन हो सकता है।
इसमें मजबूत फाइबर-मैट्रिक्स रसायन भी हो सकता है लेकिन खराब भौतिक वितरण हो सकता है।
सबसे अच्छा मिश्रित प्रदर्शन आम तौर पर दोनों की आवश्यकता हैः
समान फैलाव + प्रभावी अंतरफलक बंधन
सतह उपचार फाइबर सतह विशेषताओं को संशोधित करके और मैट्रिक्स के साथ संगतता में सुधार करके फैलाव और अंतरफलक बंधन दोनों में योगदान कर सकता है।
फाइबर फैलाव के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
कम्पोजिट सामग्री में फाइबर फैलाव क्या है?
फाइबर फैलाव का वर्णन करता है कि समग्र मैट्रिक्स में समान रूप से प्रबलित फाइबर कैसे वितरित किए जाते हैं। अच्छे फैलाव का अर्थ है कि व्यक्तिगत फाइबर अलग हो जाते हैं और मैट्रिक्स द्वारा पर्याप्त रूप से घिरे होते हैं।
फाइबर क्यों जुटते हैं?
फाइबर-फाइबर बातचीत, अपर्याप्त मिश्रण, उच्च फाइबर लोड, असंगत सतह रसायन, अत्यधिक फाइबर लंबाई, या अनुपयुक्त मैट्रिक्स चिपचिपाहट के कारण एग्लोमेरेशन हो सकता है।
क्या लंबे फाइबर हमेशा कम्पोजिट की ताकत में सुधार करते हैं?
नहीं, लम्बे फाइबरों से सुदृढीकरण की क्षमता बढ़ सकती है, लेकिन अत्यधिक फाइबर लंबाई से उलझन बढ़ सकती है और फैलाव और गीला होना अधिक कठिन हो सकता है।
क्या फाइबर व्यास कम्पोजिट प्रदर्शन को प्रभावित करता है?
फाइबर व्यास पहलू अनुपात, सतह क्षेत्र, लचीलापन, गीलापन और तनाव हस्तांतरण को प्रभावित करता है।
क्या सतह उपचार फाइबर फैलाव में सुधार कर सकता है?
हाँ. सतह उपचार और युग्मन एजेंट कई मिश्रित प्रणालियों में फाइबर-मैट्रिक्स संगतता, गीलापन, और इंटरफेस बंधन में सुधार कर सकते हैं।
क्या अत्यधिक मिश्रण फाइबर को नुकसान पहुंचा सकता है?
हां. उच्च कतरनी फैलाव में सुधार कर सकती है, लेकिन प्रबलित फाइबर को भी छोटा कर सकती है। इष्टतम मिश्रण स्थिति में फैलाव और फाइबर लंबाई प्रतिधारण में संतुलन होना चाहिए।
क्या अल्ट्रा शॉर्ट फाइबर फैलने में आसान हैं?
वे हो सकते हैं, क्योंकि छोटे फाइबर आम तौर पर लंबे फाइबर उलझन के लिए कम प्रवण होते हैं। हालांकि, फाइबर की लंबाई को कम करने से पहलू अनुपात भी कम हो जाता है और सुदृढीकरण दक्षता कम हो सकती है।
निष्कर्ष
फाइबर फैलाव एक विनिर्देश द्वारा निर्धारित नहीं किया जाता है।
यह एक बातचीत का परिणाम हैफाइबर की लंबाई, फाइबर व्यास, पहलू अनुपात, सतह उपचार, फाइबर लोड, मैट्रिक्स संगतता, मैट्रिक्स चिपचिपाहट, तापमान और मिश्रण की स्थिति.
कम्पोजिट निर्माताओं के लिए सबसे महत्वपूर्ण सबक यह है किसबसे अच्छा फाइबर हमेशा सबसे लंबा, सबसे पतला या सबसे मजबूत फाइबर नहीं होता.
सही फाइबर वह है जो निम्न के बीच आवश्यक संतुलन प्राप्त कर सकता हैः
फैलाव + गीला + इंटरफेस बंधन + फाइबर प्रतिधारण + अंतिम प्रदर्शन
इस कारण से फाइबर का चयन हमेशा वास्तविक विनिर्माण प्रक्रिया से जुड़ा होना चाहिए।
एक फाइबर विनिर्देश जो एक पॉलिमर या मिश्रण प्रणाली में अच्छा प्रदर्शन करता है, वह दूसरे में समान परिणाम नहीं दे सकता है।
फाइबर ज्यामिति, सतह विशेषताओं, प्रसंस्करण स्थितियों और अंतिम अनुप्रयोग का एक साथ मूल्यांकन करके,निर्माता फैलाव स्थिरता में सुधार कर सकते हैं और अधिक विश्वसनीय मिश्रित सामग्री विकसित कर सकते हैं.