फाइबरग्लास: यह क्या है, संरचना, अनुप्रयोग

फाइबरग्लास यह एक रेशेदार पदार्थ है जो कांच के पतले लचीले तंतुओं से बना होता है। यह कई कट, विशेषताएँ और अनुप्रयोग प्रस्तुत कर सकता है। मुख्य मौजूदा ग्लास फाइबर में (और सबसे अधिक व्यावसायीकृत) प्रकार ई है, जिसमें कम विद्युत चालकता है।

ग्लास फाइबर में मुख्य घटक के रूप में सिलिका होता है, हालांकि उनकी संरचना में कई अन्य ऑक्साइड होते हैं, जो फाइबर के अंतिम अनुप्रयोग पर प्रभाव डालेंगे। कपड़ा रेशे पिघले हुए कांच से बनाए जाते हैं और प्राचीन मिस्र से ही इनका उपयोग किया जाता रहा है। हालाँकि, इसका चरम उपयोग 20वीं शताब्दी में हुआ, कपड़ा उद्योग में व्यापक उपयोग और पॉलिमर के लिए सुदृढीकरण के रूप में।

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इस लेख के विषय

• 1 - फाइबरग्लास के बारे में सारांश
• 2 - फ़ाइबरग्लास क्या है?
• 3 - फाइबरग्लास के प्रकार
• 4 - फ़ाइबरग्लास का उपयोग किस लिए किया जाता है?
• 5 - फ़ाइबरग्लास कैसे प्राप्त किया जाता है?
• 6 - फ़ाइबरग्लास की उत्पत्ति कैसे हुई?

फ़ाइबरग्लास के बारे में सारांश

• फाइबरग्लास पतले, लचीले ग्लास फिलामेंट्स से बना एक पदार्थ है।
• ग्लास फाइबर के प्रकारों का नाम उनके गुणों के अनुसार रखा गया है।
• सबसे अधिक बिकने वाला फ़ाइबरग्लास टाइप ई है।
• फ़ाइबरग्लास का मुख्य घटक सिलिका, SiO है₂.
• फाइबरग्लास का उपयोग कपड़ा उद्योग में, थर्मल इन्सुलेटर के रूप में और पॉलिमर के सुदृढीकरण के रूप में किया जा सकता है।
• इस सामग्री का उपयोग प्राचीन मिस्र से किया जाता रहा है, जो 20वीं शताब्दी में अपने चरम पर पहुंच गया।

फ़ाइबरग्लास क्या है?

शीसे रेशा यह पतले लचीले तंतुओं द्वारा निर्मित सामग्री है ग्लास का. फ़ाइबरग्लास कई प्रकार के होते हैं, जिनकी अलग-अलग विशेषताएँ, कट और अनुप्रयोग होते हैं। फ़ाइबरग्लास का मुख्य घटक सिलिका, SiO है₂, हालाँकि परिणामी फ़ाइबरग्लास की संरचना में अन्य तत्व भी बहुत महत्वपूर्ण हो सकते हैं।

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फाइबरग्लास के प्रकार

फ़ाइबरग्लास के प्रकारों के नाम बताए गए हैं उनके विशिष्ट गुणों के अनुसार:

• और (विद्युतीय) – कम विद्युत चालकता;
• एस (ताकत) - महान यांत्रिक प्रतिरोध;
• डब्ल्यू (रासायनिक) - महान रासायनिक प्रतिरोध;
• एम (मापांक) – उच्च लोच;
• ए (क्षार) – उच्च क्षार धातु संरचना;
• डी (ढांकता हुआ) - कम ढांकता हुआ स्थिरांक;
• वायु (क्षार प्रतिरोधी) - उच्च क्षारीय प्रतिरोध।

वर्तमान में उत्पादित अधिकांश ग्लास फाइबर, लगभग 90%, प्रकार ई है. नीचे एक तालिका है जिसमें मुख्य प्रकार के ग्लास फाइबर की अनुमानित रासायनिक संरचना शामिल है।

ग्लास फाइबर की अनुमानित रासायनिक संरचना (प्रकार के अनुसार)
घटक	और	एस	डब्ल्यू	एम	ए	डी	वायु
SiO2	52-56	60-65	65	53,5	71,8	72-75	58,3-60,6
बी2हे3	4-6	-	5	-	-	21-24	-
अल2हे3	12-15	23-35	4	-	1	0-1	0,2
कुत्ता	21-23	0-9	14	13	8,8	0-1	-
एम जी ओ	0,4-4	6-11	3	9	3,8	0,5-0,6	-
जेडएनओ	-	-	-	-	-	-	-
चाचा2	-	-	-	-	-	-	0-2,8
ZrO2	0,2-0,5	0-1	-	2,0	-	-	18,1-21,2
पर2हे	0-1	0-0,1	8,5	-	13,6	0,4	13,0-14,1
क2हे	0-0,2	-	-	-	0,6	0,4	0-2,8
पढ़ना2हे	-	-	-	3,0	-	-	-
आस्था2हे3	0,2-0,5	0-0,1	0,3	0,5	0,5	0,3	-
एफ2	0,2-0,7	-	-	-	-	-	-

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फ़ाइबरग्लास का उपयोग किस लिए किया जाता है?

जहाँ तक उनके अनुप्रयोगों का प्रश्न है, ग्लास फाइबर विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है. इसका एक मुख्य अनुप्रयोग मिश्रित सामग्रियों के उत्पादन में है, जिसमें फाइबरग्लास का उपयोग किया जाता है। पॉलिमर को सुदृढ़ करने के लिए.

फाइबरग्लास कपड़ा.

आंकड़ों से पता चलता है कि, 2017 में, यूरोप में 1 मिलियन टन से अधिक फाइबरग्लास प्रबलित प्लास्टिक का उत्पादन किया गया था, जहां वे आमतौर पर होते हैं निर्माण और परिवहन के लिए अभिप्रेत है. ग्लास फाइबर हल्के होने के अलावा स्टील जैसी प्रतिरोधी सामग्री की तरह व्यवहार कर सकते हैं (घनत्व 2.5 ग्राम सेमी की सीमा में)^-3) और है जंग प्रतिरोध.

ग्लास फाइबर भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं निस्पंदन और इन्सुलेशन के लिए (थर्मल या ध्वनिक). फाइबरग्लास का तापीय प्रदर्शन न केवल कांच की कम तापीय चालकता से संबंधित है, बल्कि कम तापीय चालकता से भी संबंधित है सामग्री का घनत्व, जो हवा के द्रव्यमान को फंसाने की अनुमति देता है, इस प्रकार इन्सुलेशन गुण प्रदान करता है, फाइबर प्रदान करता है संरचना।

फाइबरग्लास ऊन से इन्सुलेशन.

निस्पंदन के लिए, तंतुओं के सतह क्षेत्र के साथ-साथ उनके बीच के रिक्त स्थान का आकार महत्वपूर्ण कारक हैं। सही व्यास के साथ फाइबर का निर्माण करने का तरीका इस सामग्री के फ़िल्टरिंग और इन्सुलेशन पहलुओं को बढ़ा सकता है।

फ़ाइबरग्लास कैसे प्राप्त किया जाता है?

वे जीवित हैं दो प्रक्रियाएँ फाइबरग्लास के उत्पादन के मुख्य स्रोत। उनमें से एक है फाइबरग्लास ऊन का निर्माण।, थर्मल इन्सुलेशन के लिए उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में, पिघले हुए कांच की एक धारा को एक घूमने वाली मशीन में सुखाया जाता है, जिसमें एक होता है दीवार में छेद वाला गोलाकार धातु का कंटेनर, 2000-3000 RPM की गति और तापमान पर घूमता है 900-1100 डिग्री सेल्सियस.

कुंडा से निकलने वाली कांच की धाराओं को उच्च गति वाली वायु धाराओं द्वारा रोक दिया जाता है जो उन्हें कई सेंटीमीटर की लंबाई के साथ महीन फाइबर (10 माइक्रोन से कम व्यास के साथ) में बदल देती है।

फ़ाइबरग्लास उत्पादन का दूसरा तरीका हैसतत प्रक्रिया के माध्यम से. यहां, उद्देश्य सुदृढीकरण के उद्देश्य से छोटे व्यास (9-25 µm के बीच) के साथ फिलामेंट्स का उत्पादन करना है। लंबाई के संबंध में, रेशे आमतौर पर धागों के साथ बंडलों में उत्पादित होते हैं (सैकड़ों से हजारों रेशों का संग्रह) लगभग 10 किमी लंबा।

चीन में फाइबरग्लास उत्पादन संयंत्र।[1]

इस प्रक्रिया में, पिघला हुआ कांच एक्सट्रूज़न के माध्यम से प्लैटिनम (या रोडियम) प्लेट में बहुत महीन छिद्रों से होकर गुजरता है। 1150-1300 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ कांच छिद्रों से बाहर आता है, सामग्री की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। छिद्रों से निकलने वाले कांच को ठंडा करने के लिए जलवाष्प और शुद्ध हवा का उपयोग करना आम बात है। फाइबर 1000 मीटर/मिनट या उससे भी अधिक की गति से निकाले जाते हैं।

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फ़ाइबरग्लास कैसे आया?

ग्लास फाइबर प्राप्त करने की संभावना प्राचीन काल से जाना जाता है, कांच उड़ाने की तकनीक ज्ञात होने से भी पहले। मिस्र के कई फूलदान कांच के रेशों को मिट्टी में अच्छी तरह लपेटकर बनाए जाते थे।

फाइबरग्लास में कपड़ा उद्योग की रुचि बहुत बाद में उभरी। फ्रांसीसी भौतिकशास्त्री 1713 में रेने-एंटोनी फेरचौल्ट डी रेउमुर ने कांच के बारीक धागों से सजाए गए कपड़े तैयार किए. कपड़ा उद्योग के साथ अपने संबंधों की शुरुआत में फाइबरग्लास का एक प्रसिद्ध लेकिन दुर्लभ उपयोग तब हुआ जब इसका उपयोग किया गया था 1893 में शिकागो में कोलंबियाई प्रदर्शनी में एक प्रदर्शनी में ध्यान आकर्षित करने के लिए एक अभिनेत्री द्वारा पहनी गई पोशाक का निर्माण चश्मा।

मौजूदा सांचों में फाइबरग्लास निर्माण प्रक्रिया 20वीं सदी के पूर्वार्ध में शुरू हुई। ग्लास टेक्सटाइल फाइबर का निर्माण उस विधि से किया जाता है जिसमें उन्हें बारीक छिद्रों से गुजारा जाता है, 1930 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में शुरू हुआ, 1939 में जर्मनी में शुरू हुआ। 1939 की शुरुआत में, नेवार्क, ओहियो, संयुक्त राज्य अमेरिका के ओवेन्स-इलिनोइस ग्लास कंपनी के प्रयासों के लिए धन्यवाद, फ़ाइबरग्लास निर्माण प्रक्रिया में सुधार किया गया है, जो इसे आर्थिक दृष्टि से काफी अधिक व्यवहार्य बनाता है।

20वीं शताब्दी के शेष भाग में विस्तार के बावजूद, 1990 के दशक में, उद्योग में गिरावट शुरू हो गई, क्षेत्र द्वारा युक्तिकरण के तरीकों की आवश्यकता है, अप्रचलित मशीनरी और प्रतिष्ठानों से छुटकारा पाना, जिससे छोटे उत्पादक लगभग पूरी तरह से गायब हो गए।

वर्तमान में, फ़ाइबरग्लास उद्योग अधिक मशीनीकरण, श्रम लागत कम करने और कम ऊर्जा का उपयोग करना चाहता है। के सबसे छोटी कंपनियों को बड़े उत्पादकों के हिस्से में मिला दिया गया है.

छवि श्रेय

[1] हम्फ़ेरी/शटरस्टॉक

सूत्रों का कहना है

मार्टीनोवा, ई.; सेबुल्ला, एच. ग्लास फाइबर. में: अकार्बनिक और मिश्रित फाइबर: उत्पादन, गुण और अनुप्रयोग। टोपी. 7. पी। 131-163. यूनाइटेड किंगडम: एल्सेवियर, 2018।

जोन्स, एफ. आर।; हफ़, एन. टी। ग्लास फाइबर की संरचना और गुण। इन: कपड़ा और तकनीकी फाइबर के तन्य गुणों की पुस्तिका। टोपी. 15. पी। 529-573. कैम्ब्रिज, यूके: वुडहेड पब्लिशिंग लिमिटेड, 2009।

जोन्स, एफ. आर। कांच के रेशे. में: उच्च प्रदर्शन फाइबर। टोपी. 6. पी। 191-238. कैम्ब्रिज, यूके: वुडहेड पब्लिशिंग लिमिटेड, 2001।

स्टेफ़ानो अरुजो नोवाइस द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक

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