বিশুদ্ধ কার্বন ফ্যাব্রিক গাইড: 92-99% কার্বন সামগ্রী এবং স্থায়িত্ব

C-C বন্ডে প্রায় 347 kJ/mol-এর একটি বিচ্ছেদ শক্তি রয়েছে — যে কোনো দুটি পরমাণুর মধ্যে সবচেয়ে শক্তিশালী একক বন্ধনের মধ্যে। গ্রাফিটিক কার্বন ফাইবারে, এই বন্ডগুলির মধ্যে অনেকগুলি SP2-সংকর করা হয়, যা এমনকি উচ্চতর ইন-প্লেন বন্ড শক্তির সাথে একটি প্ল্যানার হেক্সাগোনাল নেটওয়ার্ক তৈরি করে (গ্রাফিন পাই-সিস্টেমের জন্য প্রায় 524 kJ/mol)। এটি পৃথক কার্বন ফাইবার ফিলামেন্টগুলিকে প্রসার্য ব্যর্থতার জন্য অসাধারণভাবে প্রতিরোধী করে তোলে।

কার্বন ফাইবারের গ্রাফাইট স্ফটিক প্লেনগুলি উত্পাদনের সময় ফাইবারের দীর্ঘ অক্ষের সাথে সমান্তরালভাবে সারিবদ্ধ থাকে। যখন ফাইবার বরাবর প্রসার্য লোড প্রয়োগ করা হয়, তখন স্ফটিক জালির সবচেয়ে শক্তিশালী বন্ধনগুলি লোড বহন করে। এই দিকনির্দেশক অপ্টিমাইজেশান হল কার্বন ফাইবার একমুখী এবং বোনা আকারে ব্যবহৃত হওয়ার মূল কারণ - ফাইবার অভিযোজন নির্ধারণ করে যে শক্তি কোথায় স্থাপন করা হবে।

ক্লান্তি ক্র্যাক প্রচার নামক একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বারবার চক্রাকার লোডিংয়ের অধীনে ধাতুগুলি ব্যর্থ হয় — ফ্র্যাকচার পর্যন্ত প্রতিটি লোড চক্রের সাথে মাইক্রোস্কোপিক ফাটল বৃদ্ধি পায়। কার্বন ফাইবার কম্পোজিট একইভাবে ফাটল প্রচার করে না; লোড ম্যাট্রিক্স এবং সংলগ্ন তন্তুগুলির মাধ্যমে ক্ষতির চারপাশে স্থানান্তরিত হয়। অ্যারোস্পেস কার্বন ফাইবার উপাদানগুলি পরিমাপযোগ্য অবনতি দেখানোর আগে চূড়ান্ত শক্তির 60% এ নিয়মিতভাবে 10 মিলিয়ন লোড চক্র অর্জন করে — কর্মক্ষমতা কোন অ্যালুমিনিয়াম খাদ সমান ওজনের সাথে মেলে না।

ইস্পাত বা অ্যালুমিনিয়ামের বিপরীতে, কার্বন ফাইবার স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় পরিস্থিতিতে জারণ বা ক্ষয় করে না। এর তাপীয় সম্প্রসারণের সহগ (CTE) ফাইবার অক্ষ বরাবর শূন্যের কাছাকাছি বা এমনকি সামান্য ঋণাত্মক - যার অর্থ বিশুদ্ধ কার্বন ফ্যাব্রিক থেকে তৈরি কাঠামো তাপমাত্রা রেঞ্জ জুড়ে মাইক্রোমিটারের মধ্যে মাত্রিক সহনশীলতা বজায় রাখতে পারে যা মিলিমিটার দ্বারা ইস্পাত প্রসারিত করবে। এই কারণেই কার্বন ফাইবার টেলিস্কোপ মিরর, স্যাটেলাইট কাঠামো এবং নির্ভুল মেশিনের উপাদানগুলিতে ব্যবহৃত হয়।