فائبر گلاس کے مائکرو اسٹرکچر کے راز

جب ہم سے بنی مصنوعات دیکھتے ہیں۔فائبر گلاس، ہم اکثر صرف ان کی ظاہری شکل اور استعمال کو دیکھتے ہیں، لیکن شاذ و نادر ہی غور کریں: اس پتلے سیاہ یا سفید فلیمینٹ کی اندرونی ساخت کیا ہے؟ یہ بالکل وہی ان دیکھے مائیکرو اسٹرکچرز ہیں جو فائبر گلاس کو اس کی منفرد خصوصیات دیتے ہیں، جیسے کہ اعلی طاقت، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، اور سنکنرن مزاحمت۔ آج، ہم فائبر گلاس کی "اندرونی دنیا" کا جائزہ لیں گے تاکہ اس کی ساخت کے رازوں سے پردہ اٹھایا جا سکے۔

مائکروسکوپک فاؤنڈیشن: جوہری سطح پر "بے ترتیب ترتیب"

جوہری نقطہ نظر سے، فائبرگلاس کا بنیادی جزو سلکان ڈائی آکسائیڈ ہے (عموماً 50%-70% وزن کے لحاظ سے)، اس کی خصوصیات کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے دیگر عناصر جیسے کیلشیم آکسائیڈ، میگنیشیم آکسائیڈ، اور ایلومینیم آکسائیڈ کو شامل کیا جاتا ہے۔ ان ایٹموں کی ترتیب فائبرگلاس کی بنیادی خصوصیات کا تعین کرتی ہے۔

کرسٹل لائن مواد (جیسے دھاتیں یا کوارٹج کرسٹل) میں ایٹموں کے "طویل فاصلے کے آرڈر" کے برعکس، فائبر گلاس میں ایٹم کا انتظام"مختصر رینج آرڈر، طویل فاصلے کی خرابی."سیدھے الفاظ میں، ایک مقامی علاقے میں (چند ایٹموں کی حد کے اندر)، ہر سلیکون ایٹم چار آکسیجن ایٹموں کے ساتھ جوڑتا ہے، جو ایک اہرام کی طرح بنتا ہے۔"سلیکا ٹیٹراہیڈرون"ساخت اس مقامی انتظام کا حکم دیا گیا ہے۔ تاہم، بڑے پیمانے پر، یہ سلیکا ٹیٹراہیڈرا کرسٹل کی طرح باقاعدہ دہرائی جانے والی جالی نہیں بناتے ہیں۔ اس کے بجائے، وہ تصادفی طور پر جڑے ہوئے ہیں اور بے ترتیب طریقے سے اسٹیک کیے گئے ہیں، بالکل ایسے جیسے عمارت کے بلاکس کے ڈھیر کو بے ترتیبی سے اکٹھا کیا جاتا ہے، جس سے شیشے کا ایک بے ساختہ ڈھانچہ بنتا ہے۔

یہ بے ساختہ ڈھانچہ کے درمیان کلیدی اختلافات میں سے ایک ہے۔فائبر گلاساور عام گلاس. عام شیشے کے ٹھنڈک کے عمل کے دوران، ایٹموں کے پاس چھوٹے، مقامی طور پر ترتیب دیے گئے کرسٹل بنانے کے لیے کافی وقت ہوتا ہے، جو زیادہ ٹوٹ پھوٹ کا باعث بنتا ہے۔ اس کے برعکس، فائبر گلاس پگھلے ہوئے شیشے کو تیزی سے کھینچ کر اور ٹھنڈا کرکے بنایا جاتا ہے۔ ایٹموں کے پاس اپنے آپ کو منظم انداز میں ترتیب دینے کا وقت نہیں ہے اور وہ اس بے ترتیب، بے ترتیب حالت میں "منجمد" ہیں۔ یہ کرسٹل کی حدود میں نقائص کو کم کرتا ہے، جس سے فائبر شیشے کی خصوصیات کو برقرار رکھتا ہے جبکہ بہتر سختی اور تناؤ کی طاقت حاصل کرتا ہے۔

مونوفیلمنٹ ڈھانچہ: "جلد" سے "کور" تک ایک یکساں ہستی

ہم جو فائبر گلاس دیکھتے ہیں وہ دراصل بہت سے مرکبات پر مشتمل ہوتا ہے۔monofilaments، لیکن ہر ایک مونوفیلمنٹ اپنے آپ میں ایک مکمل ساختی اکائی ہے۔ ایک مونوفیلمنٹ کا عام طور پر قطر 5-20 مائکرو میٹر ہوتا ہے (ایک انسانی بال کے قطر کا تقریبا 1/5 سے 1/2)۔ اس کی ساخت ایک یونیفارم ہے"ٹھوس بیلناکار شکل"بغیر کسی واضح تہہ کے۔ تاہم، خوردبین ساخت کی تقسیم کے نقطہ نظر سے، ٹھیک ٹھیک "جلد کے بنیادی" اختلافات ہیں۔

ڈرائنگ کے عمل کے دوران، جیسا کہ اسپنریٹ کے چھوٹے سوراخوں سے پگھلا ہوا شیشہ نکالا جاتا ہے، سطح ہوا کے ساتھ رابطے پر تیزی سے ٹھنڈی ہو جاتی ہے، جس سے ایک بہت پتلا بن جاتا ہے۔"جلد"پرت (تقریبا 0.1-0.5 مائکرو میٹر موٹی)۔ یہ جلد کی تہہ اندرونی سے زیادہ تیزی سے ٹھنڈی ہوتی ہے۔"بنیادی."نتیجے کے طور پر، جلد کی تہہ میں سلکان ڈائی آکسائیڈ کا مواد کور کی نسبت قدرے زیادہ ہے، اور جوہری ترتیب کم نقائص کے ساتھ گھنا ہے۔ ساخت اور ساخت میں یہ لطیف فرق مونوفیلمنٹ کی سطح کو کور سے سختی اور سنکنرن مزاحمت میں مضبوط بناتا ہے۔ یہ سطح کے دراڑ کے امکان کو بھی کم کر دیتا ہے — مواد کی خرابی اکثر سطحی نقائص سے شروع ہوتی ہے، اور یہ گھنی جلد مونوفیلمنٹ کے لیے حفاظتی "شیل" کے طور پر کام کرتی ہے۔

ٹھیک ٹھیک جلد کور فرق کے علاوہ، ایک اعلی معیارفائبر گلاسmonofilament کے کراس سیکشن میں ایک انتہائی سرکلر ہم آہنگی بھی ہوتی ہے، جس میں قطر کی خرابی کو عام طور پر 1 مائکرو میٹر کے اندر کنٹرول کیا جاتا ہے۔ یہ یکساں جیومیٹرک ڈھانچہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ جب مونوفیلمنٹ پر زور دیا جاتا ہے، تناؤ کو پورے کراس سیکشن میں یکساں طور پر تقسیم کیا جاتا ہے، مقامی موٹائی کی بے قاعدگیوں کی وجہ سے تناؤ کے ارتکاز کو روکتا ہے اور اس طرح مجموعی طور پر تناؤ کی طاقت کو بہتر بناتا ہے۔

اجتماعی ساخت: "سوت" اور "کپڑے" کا ترتیب شدہ مجموعہ

جب کہ مونو فیلیمینٹس مضبوط ہوتے ہیں، ان کا قطر اکیلے استعمال کرنے کے لیے بہت ٹھیک ہے۔ لہذا، فائبرگلاس عام طور پر ایک کی شکل میں موجود ہے"اجتماعی"سب سے زیادہ عام طور پر کے طور پر"فائبر گلاس سوت"اور"فائبر گلاس فیبرک۔"ان کی ساخت monofilaments کے ترتیب شدہ امتزاج کا نتیجہ ہے۔

فائبر گلاس سوت درجنوں سے ہزاروں مونو فیلیمینٹس کا مجموعہ ہے، جو کسی ایک کے ذریعہ جمع کیا جاتا ہے۔"گھومنا"یا ہونے"غیر مروجہ۔"Untwisted دھاگہ متوازی monofilaments کا ایک ڈھیلا مجموعہ ہے، جس کی ایک سادہ ساخت ہے، جو بنیادی طور پر شیشے کی اون، کٹے ہوئے ریشوں وغیرہ کو بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ دوسری طرف، بٹی ہوئی سوت، monofilaments کو ایک ساتھ گھما کر، روئی کے دھاگے کی طرح ایک سرپل ڈھانچہ بناتی ہے۔ یہ ڈھانچہ مونو فیلیمنٹس کے درمیان بائنڈنگ فورس کو بڑھاتا ہے، جس سے دھاگے کو تناؤ میں پھٹنے سے روکتا ہے، اسے بنائی، سمیٹنے اور دیگر پروسیسنگ تکنیکوں کے لیے موزوں بناتا ہے۔ دی"شمار"سوت کا (ایک انڈیکس جو مونو فیلیمینٹس کی تعداد کو ظاہر کرتا ہے، مثال کے طور پر، ایک 1200 ٹیکسی سوت 1200 مونو فیلیمینٹس پر مشتمل ہے) اور"موڑ"(موڑ کی تعداد فی یونٹ لمبائی) براہ راست یارن کی طاقت، لچک، اور بعد میں پروسیسنگ کی کارکردگی کا تعین کرتی ہے۔

فائبر گلاس فیبرک ایک شیٹ کی طرح کا ڈھانچہ ہے جو فائبر گلاس یارن سے بنائی کے عمل کے ذریعے بنایا جاتا ہے۔ تین بنیادی بنیاں سادہ، ٹوئیل اور ساٹن ہیں۔سادہ بنائیتانے بانے اور ویفٹ یارن کو باری باری آپس میں ملانے سے تانے بانے بنتے ہیں، جس کے نتیجے میں کم پارگمیتا لیکن یکساں طاقت کے ساتھ ایک تنگ ڈھانچہ بنتا ہے، جو اسے مرکب مواد کے لیے بنیادی مواد کے طور پر موزوں بناتا ہے۔ میںtwill بنائیفیبرک، وارپ اور ویفٹ یارن 2:1 یا 3:1 کے تناسب سے آپس میں جڑے ہوئے ہیں، جس سے سطح پر ایک ترچھا نمونہ بنتا ہے۔ یہ سادہ بنائی سے زیادہ لچکدار ہے اور اکثر ایسی مصنوعات کے لیے استعمال ہوتا ہے جن کو موڑنے یا شکل دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ساٹن بننااس کے آپس میں کم پوائنٹس ہوتے ہیں، جس میں وارپ یا ویفٹ یارن کی سطح پر مسلسل تیرتی ہوئی لکیریں بنتی ہیں۔ یہ بننا لمس میں نرم ہے اور اس کی سطح ہموار ہے، جو اسے آرائشی یا کم رگڑ والے اجزاء کے لیے موزوں بناتی ہے۔

چاہے یہ سوت ہو یا تانے بانے، اجتماعی ڈھانچے کا بنیادی مقصد کارکردگی میں اضافہ کرنا ہے۔1+1>2″monofilaments کے ترتیب شدہ امتزاج کے ذریعے۔ monofilaments بنیادی طاقت فراہم کرتے ہیں، جب کہ اجتماعی ڈھانچہ مواد کو مختلف شکلیں، لچک اور پروسیسنگ کی موافقت فراہم کرتا ہے تاکہ مختلف ضروریات کو پورا کیا جا سکے، تھرمل موصلیت سے لے کر ساختی کمک تک۔