گلاس فائبر مرکب مواد کی کارکردگی اور تجزیہ

اسٹیل کے مقابلے میں، گلاس فائبر سے تقویت یافتہ جامع مواد میں ہلکا مواد ہوتا ہے اور کثافت اسٹیل کے ایک تہائی سے بھی کم ہوتی ہے۔تاہم، طاقت کے لحاظ سے، جب تناؤ 400MPa تک پہنچ جاتا ہے، تو اسٹیل کی سلاخوں کو پیداواری تناؤ کا سامنا کرنا پڑے گا، جبکہ گلاس فائبر مرکب مواد کی تناؤ کی طاقت 1000-2500MPa تک پہنچ سکتی ہے۔روایتی دھاتی مواد کے مقابلے میں، شیشے کے فائبر مرکب مواد میں زیادہ پیچیدہ ناکامی میکانزم کے ساتھ ایک متفاوت ساخت اور واضح انیسوٹروپی ہوتی ہے۔مختلف قسم کے بوجھ کے تحت تجرباتی اور نظریاتی تحقیق ان کی مشینی خصوصیات کے بارے میں ایک جامع تفہیم فراہم کر سکتی ہے، خاص طور پر جب قومی دفاعی سازوسامان اور ایرو اسپیس جیسے شعبوں میں لاگو کیا جاتا ہے، جس میں ان کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ان کی خصوصیات اور مکینیکل خصوصیات پر گہرائی سے تحقیق کی ضرورت ہوتی ہے۔ استعمال کے ماحول.

مندرجہ ذیل میں شیشے کے فائبر مرکب مواد کے مکینیکل خصوصیات اور نقصان کے بعد کے تجزیہ کا تعارف کرایا گیا ہے، جو اس مواد کے استعمال کے لیے رہنمائی فراہم کرتا ہے۔

(1) تناؤ کی خصوصیات اور تجزیہ:

تحقیق سے ثابت ہوا ہے کہ شیشے کے فائبر سے تقویت یافتہ ایپوکسی رال مرکب مواد کی مکینیکل خصوصیات ظاہر کرتی ہیں کہ مواد کی متوازی سمت میں تناؤ کی طاقت فائبر کی عمودی سمت سے کہیں زیادہ ہے۔لہذا، عملی استعمال میں، شیشے کے فائبر کی سمت کو اس کی بہترین ٹینسائل خصوصیات کو مکمل طور پر استعمال کرتے ہوئے، ٹینسائل سمت کے ساتھ ہر ممکن حد تک ہم آہنگ رکھنا چاہیے۔اسٹیل کے مقابلے میں، تناؤ کی طاقت نمایاں طور پر زیادہ ہے، لیکن کثافت اسٹیل کی نسبت بہت کم ہے۔یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ، گلاس فائبر مرکب مواد کی جامع میکانی خصوصیات نسبتا زیادہ ہیں.

تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ تھرمو پلاسٹک مرکب مواد میں گلاس فائبر کی مقدار میں اضافہ آہستہ آہستہ مرکب مواد کی تناؤ کی طاقت کو بڑھاتا ہے۔اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ جیسے جیسے شیشے کے فائبر کا مواد بڑھتا ہے، مرکب مواد میں زیادہ شیشے کے ریشے بیرونی قوتوں کا نشانہ بنتے ہیں۔ایک ہی وقت میں، شیشے کے ریشوں کی تعداد میں اضافے کی وجہ سے، شیشے کے ریشوں کے درمیان رال میٹرکس پتلا ہو جاتا ہے، جو شیشے کے فائبر سے تقویت یافتہ فریموں کی تعمیر کے لیے زیادہ موزوں ہے۔لہذا، شیشے کے فائبر کے مواد میں اضافہ بیرونی بوجھ کے تحت مرکب مواد میں رال سے شیشے کے ریشے میں منتقل ہونے کا زیادہ دباؤ کا سبب بنتا ہے، مؤثر طریقے سے ان کی تناؤ کی خصوصیات کو بہتر بناتا ہے۔

گلاس فائبر غیر سیر شدہ پالئیےسٹر مرکب مواد کے ٹینسائل ٹیسٹوں پر تحقیق سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ گلاس فائبر رینفورسڈ کمپوزٹ میٹریل کا فیل موڈ ٹینسائل سیکشن کی الیکٹران مائیکروسکوپی کی اسکیننگ کے ذریعے ریشوں اور رال میٹرکس کے امتزاج کی ناکامی ہے۔فریکچر کی سطح سے پتہ چلتا ہے کہ ٹینسائل سیکشن پر رال میٹرکس سے شیشے کے ریشوں کی ایک بڑی تعداد نکالی گئی ہے، اور رال میٹرکس سے نکالے گئے شیشے کے ریشوں کی سطح ہموار اور صاف ہے، جس میں بہت کم رال کے ٹکڑے سطح پر لگے ہوئے ہیں۔ شیشے کے ریشوں کی، کارکردگی ٹوٹنے والا فریکچر ہے۔شیشے کے ریشوں اور رال کے درمیان کنکشن انٹرفیس کو بہتر بنا کر، دونوں کی سرایت کرنے کی صلاحیت کو بڑھایا جاتا ہے۔ٹینسائل سیکشن پر، شیشے کے ریشوں کے زیادہ بندھن کے ساتھ میٹرکس رال کے زیادہ تر ٹکڑے دیکھے جا سکتے ہیں۔مزید میگنیفیکیشن مشاہدے سے پتہ چلتا ہے کہ نکالے گئے شیشے کے ریشوں کی سطح پر میٹرکس رال بانڈز کی ایک بڑی تعداد موجود ہے اور کنگھی جیسی ترتیب پیش کرتی ہے۔فریکچر کی سطح ڈکٹائل فریکچر کو ظاہر کرتی ہے، جو بہتر مکینیکل خصوصیات حاصل کر سکتی ہے۔

(2) موڑنے والی کارکردگی اور تجزیہ:

تین نکاتی موڑنے والی تھکاوٹ کے ٹیسٹ شیشے کے فائبر سے تقویت یافتہ ایپوکسی رال مرکب مواد کی یک طرفہ پلیٹوں اور رال کاسٹنگ باڈیز پر کیے گئے۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ تھکاوٹ کے اوقات میں اضافے کے ساتھ دونوں کی موڑنے والی سختی میں کمی آتی رہی۔تاہم، شیشے کے فائبر سے تقویت یافتہ یک سمتی پلیٹوں کی موڑنے والی سختی کاسٹنگ باڈیز کے مقابلے میں بہت زیادہ تھی، اور موڑنے کی سختی میں کمی کی شرح سست تھی۔وقت کے ساتھ ساتھ دراڑیں نمودار ہونے کے زیادہ تھکاوٹ کے اوقات تھے، جو اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ شیشے کے فائبر کا میٹرکس کی موڑنے کی کارکردگی پر بہتر اثر پڑتا ہے۔

شیشے کے ریشوں کے متعارف ہونے اور حجم کے حصے میں بتدریج اضافے کے ساتھ، جامع مواد کی موڑنے کی طاقت بھی اسی کے مطابق بڑھ جاتی ہے۔جب فائبر والیوم فریکشن 50% ہوتا ہے، تو اس کی موڑنے کی طاقت سب سے زیادہ ہوتی ہے، جو اصل طاقت سے 21.3% زیادہ ہوتی ہے۔تاہم، جب فائبر والیوم کا حصہ 80% ہوتا ہے، تو جامع مواد کی موڑنے کی طاقت میں نمایاں کمی ہوتی ہے، جو کہ فائبر کے بغیر نمونے کی طاقت سے کم ہوتی ہے۔عام طور پر یہ خیال کیا جاتا ہے کہ، مواد کی کم طاقت اندرونی مائیکرو کریکس اور ویوائڈز کی وجہ سے ہو سکتی ہے جو میٹرکس کے ذریعے ریشوں میں بوجھ کی مؤثر منتقلی کو روکتے ہیں، اور بیرونی قوتوں کے تحت، مائیکرو کریکس تیزی سے پھیل کر فالٹ بنتے ہیں، بالآخر نقصان کا باعث بنتے ہیں۔ اس گلاس فائبر مرکب مواد کی انٹرفیس بانڈنگ بنیادی طور پر فائبروں کو لپیٹنے کے لیے اعلی درجہ حرارت پر گلاس فائبر میٹرکس کے چپچپا بہاؤ پر انحصار کرتی ہے، اور ضرورت سے زیادہ شیشے کے ریشے میٹرکس کے چپچپا بہاؤ میں بہت زیادہ رکاوٹ ڈالتے ہیں، جس سے تسلسل کو ایک خاص حد تک نقصان پہنچتا ہے۔ انٹرفیس

(3) دخول مزاحمت کی کارکردگی:

اعلی طاقت کے شیشے کے فائبر سے تقویت یافتہ مرکب مواد کا استعمال چہرے اور رد عمل کی پشت کے لیے روایتی مرکب اسٹیل کے مقابلے میں بہتر دخول مزاحمت رکھتا ہے۔الائے اسٹیل کے مقابلے میں، دھماکا خیز رد عمل کے آرمر کے چہرے اور پچھلے حصے کے لیے شیشے کے فائبر کے مرکب مواد میں دھماکے کے بعد چھوٹے بقایا ٹکڑے ہوتے ہیں، بغیر کسی مارنے کی صلاحیت کے، اور یہ جزوی طور پر دھماکہ خیز ردعمل کے بکتر کے ثانوی قتل کے اثر کو ختم کر سکتا ہے۔