কার্বন ফাইবার উন্নয়ন ইতিহাস

1879 সালে, এডিসন প্রথমে কার্বন ফাইবার তৈরির জন্য কাঁচামাল হিসাবে সেলুলোজ ফাইবার যেমন বাঁশ, শণ বা তুলার সুতা ব্যবহার করেন এবং একটি পেটেন্ট পান। যাইহোক, প্রাপ্ত তন্তুগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সেই সময়ে খুব কম ছিল, এবং প্রক্রিয়াটি শিল্পায়ন করা যায়নি, তাই এটি বিকাশে ব্যর্থ হয়েছিল।
1950-এর দশকের গোড়ার দিকে, রকেট, মহাকাশ এবং বিমান চালনার মতো অত্যাধুনিক প্রযুক্তির বিকাশের কারণে, উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, উচ্চ নির্দিষ্ট মডুলাস এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের সাথে নতুন উপকরণগুলি জরুরিভাবে প্রয়োজন ছিল। ফিলামেন্ট, এই প্রক্রিয়াটি কার্বন ফাইবারের শিল্পায়নের ভিত্তি স্থাপন করেছিল। গত 40 বছরে, কার্বন ফাইবার দ্বারা অভিজ্ঞ প্রধান প্রযুক্তিগত অগ্রগতি নিম্নরূপ:
1950 এর দশকের গোড়ার দিকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের রাইট-প্যাটারসন এয়ার ফোর্স বেস কার্বন ফাইবার সফলভাবে পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য কাঁচামাল হিসাবে ভিসকস ফাইবার ব্যবহার করেছিল। পণ্যটি রকেটের অগ্রভাগ এবং নাকের শঙ্কুগুলির জন্য অ্যাবেশন উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং প্রভাবটি খুব ভাল ছিল। 1956 সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ইউনিয়ন কার্বাইড কর্পোরেশন সফলভাবে পরীক্ষামূলকভাবে উত্পাদিত উচ্চ-মডুলাস ভিসকস-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার, এবং বাণিজ্য নাম "থর্নেল-25" বাজারে রাখা হয়েছিল। একই সময়ে, এটি কার্বন ফাইবারের শক্তি এবং মডুলাস উন্নত করার জন্য স্ট্রেস গ্রাফিটাইজেশনের প্রযুক্তি তৈরি করেছে।
1960 এর দশকের গোড়ার দিকে, জাপানের আকিও শিন্দো পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল (PAN) ফাইবার থেকে কার্বন ফাইবার তৈরির একটি পদ্ধতি উদ্ভাবন করেন এবং একটি পেটেন্ট পান। 1963 সালে, নিপ্পন কার্বন কর্পোরেশন এবং টোকাই ইলেকট্রোড কর্পোরেশন শিন্টোর পেটেন্ট ব্যবহার করে পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার তৈরি করে। 1965 সালে, নিপ্পন কার্বন কর্পোরেশন সাধারণ পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল-ভিত্তিক কার্বন ফাইবারগুলির শিল্প উত্পাদনে সফল হয়েছিল। 1964 সালে, ব্রিটিশ রয়্যাল অ্যারোনটিক্যাল রিসার্চ সেন্টার (RAE) প্রাক-অক্সিডেশনের সময় উত্তেজনা যোগ করে উচ্চ-কর্মক্ষমতা পলিঅ্যাক্রাইলোনিট্রিল-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার ট্রায়াল-উত্পাদিত করে। এটি শিল্পগতভাবে RAE এর প্রযুক্তি ব্যবহার করে Courtaulds, Hercules এবং Rolls-Royce দ্বারা উত্পাদিত হয়।
1965 সালে, জাপানের ওটানি সুগিরো প্রথম পলিভিনাইল ক্লোরাইড পিচ-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার তৈরি করেন এবং পিচ-ভিত্তিক কার্বন ফাইবারগুলির উপর একটি অগ্রণী গবেষণা প্রতিবেদন প্রকাশ করেন।
1969 সালে, নিপ্পন কার্বন কর্পোরেশন সফলভাবে উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার তৈরি করে। 1970 সালে, জাপানের Toray Textile Inc. উন্নত polyacrylonitrile precursor প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে এবং উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার তৈরি করতে ইউনাইটেড কার্বাইড কর্পোরেশনের সাথে কার্বনাইজেশন প্রযুক্তি বিনিময় করে। 1971 সালে, টোরে কর্পোরেশন উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার পণ্য (টোরেকা) বাজারে রেখেছিল। পরবর্তীকালে, পণ্যের কর্মক্ষমতা, বৈচিত্র্য এবং আউটপুট বিকাশ অব্যাহত থাকে এবং এটি এখনও বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় অবস্থানে রয়েছে। তারপর থেকে, জাপানের তোহো, আসাহি কাসেই, মিতসুবিশি রেয়ন এবং সুমিতোমো ধারাবাহিকভাবে পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার উৎপাদনে বিনিয়োগ করেছে। (পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রিল-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার দেখুন)
1970 সালে, জাপান কুরেহা কেমিক্যাল ইন্ডাস্ট্রি কোং লিমিটেড ওটানি সুগিরোর পেটেন্ট গ্রহণ করে এবং প্রথমে 120 টন সাধারণ (GPCF) পিচ-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার বার্ষিক আউটপুট সহ একটি উত্পাদন কারখানা তৈরি করে। 1978 সালে, আউটপুট 240 টন বৃদ্ধি পায়। একটি সিমেন্ট শক্তিবৃদ্ধি উপাদান হিসাবে পণ্য ব্যবহার করার পরে, প্রভাব খুব ভাল পাওয়া গেছে. 1984 সালে, আউটপুট 400 টনে বৃদ্ধি পায় এবং 1986 সালে এটি আবার 900 টনে বৃদ্ধি পায়। 1976 সালে, ইউনাইটেড কার্বাইড সফলভাবে উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন মেসোফেজ পিচ-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার (HPCF), বার্ষিক 113t এর উৎপাদন সহ, যা 1982 সালে 230t এবং 1985 সালে 311t-এ উন্নীত হয়।
1982 সাল থেকে, জাপানের টোরে, তোহো, নিপ্পন কার্বন, আমেরিকান হারকিউলিস, সেলানিজ এবং ব্রিটিশ কোর্টউল্ডস পর্যায়ক্রমে উচ্চ-শক্তি, অতি-উচ্চ-শক্তি, উচ্চ-মডুলাস, অতি-উচ্চ-মডুলাস, উচ্চ-শক্তি মাঝারি-মোড এবং উচ্চ শক্তি উৎপাদন করেছে। -শক্তি উচ্চ-মডুলাস এবং অন্যান্য ধরনের উচ্চ-কার্যকারিতা পণ্য, কার্বন ফাইবারের প্রসার্য শক্তি 3.5GPa থেকে 5.5GPa পর্যন্ত বৃদ্ধি করা হয় এবং ছোট আকারের পণ্যগুলি 7৷{18}GPa৷ মডুলাসটি 230GPa থেকে 600GPa-এ বৃদ্ধি করা হয়েছে, যা কার্বন ফাইবার প্রযুক্তিতে একটি বড় অগ্রগতি এবং অ্যাপ্লিকেশন বিকাশকে একটি নতুন উচ্চ-স্তরের পর্যায়ে নিয়ে আসে।
1981 সাল থেকে, অ্যাসফাল্ট বিজ্ঞানে বড় অগ্রগতি সাধিত হয়েছে, এবং মেসোফেজ অ্যাসফল্টকে সংশোধন করার জন্য বেশ কয়েকটি নতুন প্রক্রিয়া তৈরি করা হয়েছে, যেমন জাপানের কিউশু ইন্ডাস্ট্রিয়াল ল্যাবরেটরির প্রাক-মেসোফেজ পদ্ধতি, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে EXXON কর্পোরেশনের নতুন মেসোফেজ পদ্ধতি, এবং সম্ভাব্য মেসোফেজ পদ্ধতি জাপানের গুনমা বিশ্ববিদ্যালয় দ্বারা উন্নত। ফেজ পদ্ধতি উচ্চ-কর্মক্ষমতা পিচ-ভিত্তিক কার্বন ফাইবারগুলির বিকাশকে উন্নীত করেছে। পরবর্তীকালে, জাপানের মিতসুবিশি কেমিক্যাল কর্পোরেশন, ওসাকা গ্যাস কর্পোরেশন, এবং নিপ্পন স্টিল কর্পোরেশন পর্যায়ক্রমে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন কার্বন ফাইবার উৎপাদন কেন্দ্র নির্মাণ করে। এটি বর্ধিত মডুলাস এবং বর্ধিত শক্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। 1980-এর দশক ছিল পিচ-ভিত্তিক কার্বন ফাইবারগুলির জন্য একটি ক্রমবর্ধমান সময়।
ভিসকস-ভিত্তিক কার্বন ফাইবার মাঝামাঝি-1960 থেকে তৈরি হয়নি, এবং সামরিক এবং বিশেষ বিভাগের জন্য অল্প পরিমাণ পণ্য তৈরি করা হয়।