کیا کاربن فائبر کنڈکٹیو ہے؟

کاربن فائبر کیا ہیں؟

کاربن فائبر گریفائٹ کی طرح لمبی زنجیر والے کاربن یونٹ ہیں جن کا نیٹ ورک ڈھانچہ ہے۔ کاربن کی لمبی زنجیر والے نیٹ ورک کی اکائیاں کاربن ایٹموں کی کیٹینیشن خاصیت کی وجہ سے ہوتی ہیں، یعنی اسی طرح کے عنصر کے ایٹموں کا ربط۔

تھامس ایلوا ایڈیسن کو قدرتی روئی کا استعمال کرتے ہوئے بلب کے برقی فلیمینٹ میں جانچ کے لیے پہلا کاربن فلیمینٹ بنانے کا سہرا جاتا ہے۔

پیشگی خام عناصر ہیں جو کاربن ریشوں کی تیاری میں استعمال ہوتے ہیں۔

کاربن فائبر کیسے بنایا جاتا ہے؟

زیادہ تر کاربن فائبر پولی کریلونیٹریل یا PAN نامی عمل سے بنایا جاتا ہے۔ اس عمل میں، ایک فائبر شیٹ کو اتنی زیادہ گرمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے کہ کاربن کے علاوہ تقریباً ہر چیز جل جاتی ہے۔

نارمل کاربن فائبرز بنانے کے اقدامات:

1: پولیمرائزیشن: لانگ چین پولیمر بنانے کے لیے، پیشگی پولیمرائزڈ ہے۔

2: اسپننگ: اس کے بعد پولیمر کو لمبے ریشوں میں کاتا جاتا ہے۔ کیمیائی اور مکینیکل طریقہ کار عام طور پر استعمال کیے جاتے ہیں۔

3: آکسائڈائزنگ: فائبر کو ہوا میں گرم کرنے سے اسے مستحکم کیا جاتا ہے۔ یہ ہوا سے آکسیجن جذب کرتا ہے اور فائبر کو مستحکم کرنے کے لیے ایک جدید ترین ایٹمک ری آرنجمنٹ کے عمل سے گزرتا ہے۔

4: کاربنائزیشن: آکسیجن کی عدم موجودگی میں، آکسیڈائزڈ اور مستحکم فائبر کا اعلی درجہ حرارت علاج غیر کاربن ایٹموں کے نقصان میں مدد کرتا ہے، جس کے نتیجے میں کاربن فائبر مضبوطی سے پیک ہوتا ہے۔

5: سطح کا علاج: کاربنائزڈ ریشوں میں ناقص بانڈنگ کی صلاحیت ہوتی ہے، جس کی وجہ سے ان کے لیے epoxy رال کے ساتھ ضم ہو کر مرکب پیدا کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ اس پابند کرنے کی صلاحیت کو حاصل کرنے کے لیے، سطح کا مناسب کیمیکلز سے علاج کیا جاتا ہے۔

6: سائز: تحفظ کے لیے، ریشوں کو ایپوکسی، نایلان، پالئیےسٹر اور دیگر مواد کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے۔ یہ سائزنگ کے طور پر کہا جاتا ہے.

اس کے بعد کاربن فائبر کی خام شیٹ کو دوسری دھاتوں کے ساتھ ملایا جاتا ہے (کاربن فائبر کی چالکتا کو سمجھنے کا ایک اہم حصہ)، اور نتیجے میں آنے والے مرکب کو کیمیائی عمل کا استعمال کرتے ہوئے ٹریٹ اور سائز کیا جاتا ہے۔

یہ عمل گہرائی میں ہے اور اس وجہ سے مہنگا ہے۔

متعلقہ: کاربن فائبر شیٹس کے لیے 5 تفریحی استعمال

کیا کاربن فائبر اپنے طور پر کنڈکٹیو ہے؟

نہیں، کاربن فائبر بہت زیادہ ترسیلی نہیں ہوتا ہے جب اسے کسی اور چیز کے ساتھ نہ ملایا جاتا ہو، نہ ہی تھرمل اور نہ ہی برقی چالکتا کے لحاظ سے۔

جب تھرمل چالکتا (گرمی چلانے کی صلاحیت) کی بات آتی ہے، تو کاربن فائبر اوسط ہوتا ہے۔ نسبتاً اعلیٰ معیار کے کاربن فائبر میں سلیکان جتنی حرارت کی چالکتا ہے، اور یہاں تک کہ سب سے اوپر والے کاربن فائبر میں ایلومینیم سے کم چالکتا ہے۔

جب برقی ترسیل کی بات کی جائے تو سادہ پرانا کاربن فائبر تھوڑا بہتر ہوتا ہے، حالانکہ یہ اب بھی زیادہ تر دھاتوں کی طرح موصل نہیں ہے۔ جب اسے الیکٹریکل کنڈکٹر کے طور پر استعمال کیا جا رہا ہو، تو بہتر ہے کہ کاربن فائبر کو دوسری دھاتوں کے ساتھ بُن کر یا ہیرے یا گریفائٹ جیسے زیادہ برقی طور پر کنڈکٹیو کاربن ایلوٹروپ بنا کر اس میں ترمیم کریں۔

ہم کاربن فائبر کو مزید سازگار کیسے بنا سکتے ہیں؟

برقی چالکتا کو بڑھانے کے لیے، کاربن فائبر کو الگ تھلگ ہونے کے بعد دوسرے مواد سے ٹریٹ کیا جانا چاہیے۔ چالکتا بڑھانے کے لیے کاربن فائبر کے ساتھ جوڑنے کے لیے بہترین مرکبات آئنک چالکتا (ایک مائع کے ذریعے) کے لیے لیٹیکس اور الیکٹرانک چالکتا (ٹھوس کے ذریعے) کے لیے سلکا فیوم ہیں۔

ایسے کاربن ایلوٹروپس ہیں جو کاربن فائبر -- ہیرے سے کہیں زیادہ بہتر حرارت چلاتے ہیں، خاص طور پر، سادہ کاربن فائبر سے زیادہ مؤثر طریقے سے 100x تک حرارت چلاتے ہیں۔ ان ایلوٹروپس کو بنانا آسان نہیں ہے، لیکن دباؤ، حرارت، اور دیگر کیمیائی رد عمل شامل ہیں جو تبدیلیوں کو ممکن بناتے ہیں۔ اگر کاربن فائبر کو ان کاربن ایلوٹروپس کے ساتھ علاج کیا جائے جب وہ تیار ہوں تو کاربن فائبر کی حرارت کی چالکتا کئی گنا بڑھ سکتی ہے۔

تو، کیا کاربن فائبر conductive ہے؟ اپنی بنیادی حالت میں اتنا زیادہ نہیں ہے، لیکن یہ تھوڑی سی سائنس کے ساتھ آسانی سے بدل سکتا ہے۔

متعلقہ: کاربن فائبر ریپ کس کے لیے استعمال ہوتا ہے؟

کیا کاربن فائبر دھات کے مقابلے میں کنڈکٹیو ہے؟

خود سے نہیں، نہیں۔ جب دیگر دھاتوں کے ساتھ علاج کیا جاتا ہے، اگرچہ، یہ ہے.

اپنے طور پر، کاربن فائبر دھات کے مقابلے میں بجلی کا بہترین موصل نہیں ہے۔ درحقیقت، زیادہ تر دھاتیں 1000x کے ساتھ ساتھ سادہ کاربن فائبر کے ارد گرد بجلی چلاتی ہیں۔ یہاں تک کہ جب دوسرے مواد کے ساتھ سلوک کیا جائے تو، کاربن فائبر اب بھی دھات کی طرح اچھا نہیں ہے جب بجلی کی ترسیل کی بات آتی ہے۔ چاندی، ایلومینیم، اور تانبے جیسی دھاتیں خاص طور پر بجلی چلانے میں اچھی ہوتی ہیں، اب بھی تقریباً 100 گنا زیادہ تیز رفتار کاربن فائبر کے اچھے برقی کنڈکٹرز کے ساتھ علاج کیا جاتا ہے۔

تھرمل توانائی کا انعقاد ایک الگ کہانی ہے۔ جب اچھی طرح سے بنایا جائے اور صحیح طریقے سے علاج کیا جائے تو کاربن فائبر درحقیقت تانبے جیسی انتہائی کوندکٹو دھات سے زیادہ حرارت کا باعث ہوتا ہے۔

کوندکٹو کاربن فائبر کے استعمال کیا ہیں؟

علاج شدہ کاربن فائبر کو لگژری آئٹمز جیسے ہیلمٹ اور سامان میں استعمال کیا جاتا ہے جو ہلکے اور پائیدار ہونے سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔ لیکن کاربن فائبر کی چالکتا زیادہ صنعتی استعمال میں چمکتی ہے جیسے انجینئرنگ اور ایرو اسپیس پروجیکٹس میں کنٹینر سائڈنگ۔

سائنس اب بھی کاربن فائبر کی برقی چالکتا کو بہتر بنانے کے لیے کام کر رہی ہے۔ دھاتی تاروں جیسی چیزوں کے مقابلے میں اس کی اعلیٰ پائیداری، گرمی کی مزاحمت، ہلکا پھلکا اور چھوٹے سائز کی وجہ سے، یہ توقع کی جاتی ہے کہ مستقبل میں کاربن فائبر کی مصنوعات کو کنڈکٹر کے طور پر بہت زیادہ استعمال کیا جائے گا۔

کاربن فائبر میں بہت سی حیرت انگیز خصوصیات ہیں۔ ان میں سے ایک تھرمل یا برقی موصل کے طور پر اس کی حیرت انگیز صلاحیتیں ہیں جب دیگر دھاتی مرکبات کے ساتھ علاج کیا جاتا ہے۔