خبریں

فائبر واؤنڈ پریشر والے برتن کی اندرونی تہہ بنیادی طور پر استر کا ڈھانچہ ہے، جس کا بنیادی کام ہائی پریشر گیس یا مائع کے اندر محفوظ ہونے کو روکنے کے لیے سگ ماہی رکاوٹ کے طور پر کام کرنا ہے، جبکہ بیرونی فائبر زخم کی تہہ کی حفاظت بھی کرتا ہے۔ یہ تہہ اندرونی ذخیرہ شدہ مواد سے corroded نہیں ہے، اور بیرونی تہہ ایک رال سے تقویت یافتہ فائبر زخم کی تہہ ہے، جو بنیادی طور پر دباؤ والے برتن کے اندر زیادہ تر دباؤ کا بوجھ برداشت کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

فائبر واؤنڈ پریشر برتن کی ساخت: جامع مادی دباؤ والے برتن بنیادی طور پر چار ساختی شکلوں میں آتے ہیں: بیلناکار، کروی، کنڈلاکار، اور مستطیل۔ ایک سرکلر برتن ایک بیلناکار حصے اور دو سروں پر مشتمل ہوتا ہے۔ دھاتی دباؤ والے برتن سادہ شکلوں میں بنائے جاتے ہیں، محوری سمت میں طاقت کے زیادہ ذخائر ہوتے ہیں۔ اندرونی دباؤ کے تحت، ایک کروی برتن کے طول بلد اور عرض البلد کے دباؤ برابر ہوتے ہیں، اور یہ ایک بیلناکار برتن کے طومار کا نصف ہوتا ہے۔ دھاتی مواد کی تمام سمتوں میں یکساں طاقت ہوتی ہے۔ لہٰذا، کروی دھاتی برتنوں کو مساوی طاقت کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے اور ایک دیے گئے حجم اور دباؤ کے لیے کم از کم ماس ہے۔ کروی برتن کی تناؤ کی حالت مثالی ہے، اور برتن کی دیوار کو سب سے پتلا بنایا جا سکتا ہے۔ تاہم، کروی جہازوں کی تیاری میں زیادہ دشواری کی وجہ سے، وہ عام طور پر صرف خاص ایپلی کیشنز جیسے کہ خلائی جہاز میں استعمال ہوتے ہیں۔ صنعتی پیداوار میں انگوٹھی کے سائز کے کنٹینرز نایاب ہیں، لیکن ان کی ساخت اب بھی بعض مخصوص حالات میں ضروری ہے۔ مثال کے طور پر، خلائی جہاز اس خاص ڈھانچے کو محدود جگہ کا مکمل استعمال کرنے کے لیے استعمال کرتا ہے۔ مستطیل کنٹینرز بنیادی طور پر جگہ کے استعمال کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں جب جگہ محدود ہو، جیسے آٹوموبائل اور ریلوے ٹینک کاروں کے لیے مستطیل ٹینک کاریں۔ یہ کنٹینرز عام طور پر کم دباؤ والے یا ماحولیاتی دباؤ والے برتن ہوتے ہیں، اور ہلکے وزن کو ترجیح دی جاتی ہے۔

جامع مواد کے دباؤ والے برتن کی ساخت کی پیچیدگی، اختتامی ٹوپیوں اور ان کی موٹائی میں اچانک تبدیلیاں، اور آخر کیپس کی متغیر موٹائی اور زاویہ ڈیزائن، تجزیہ، حساب کتاب اور مولڈنگ میں بہت سی مشکلات لاتا ہے۔ بعض اوقات، جامع مادی دباؤ والے برتنوں کو نہ صرف اختتامی کیپس میں مختلف زاویوں اور رفتار کے تناسب سے سمیٹنے کی ضرورت ہوتی ہے، بلکہ ساخت کے لحاظ سے مختلف سمیٹنے کے طریقوں کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے ساتھ ہی، رگڑ کے گتانک جیسے عملی عوامل کے اثر و رسوخ پر بھی غور کیا جانا چاہیے۔ لہذا، صرف ایک درست اور معقول ساختی ڈیزائن ہی سمیٹنے والی پیداواری عمل کی صحیح رہنمائی کر سکتا ہے۔جامع مواددباؤ والے برتن، اس طرح ہلکے وزن کے جامع مواد کے دباؤ والے برتن کی مصنوعات تیار کرتے ہیں جو ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔

فائبر واؤنڈ پریشر ویسلز کے لیے مواد

فائبر واؤنڈ پرت، بنیادی بوجھ برداشت کرنے والے جزو کے طور پر، اعلی طاقت، اعلی ماڈیولس، کم کثافت، تھرمل استحکام، اچھی رال گیلا ہونے، سمیٹنے کی اچھی عمل کی صلاحیت، اور فائبر بنڈل کی یکساں سختی کا حامل ہونا چاہیے۔ ہلکے وزن والے کمپوزٹ پریشر والے برتنوں کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے ری انفورسنگ فائبر مواد میں کاربن فائبر، پی بی او فائبر، ارامیڈ فائبر، اور انتہائی اعلی مالیکیولر ویٹ پولی تھیلین فائبر شامل ہیں۔

کاربن فائبرایک ریشہ دار کاربن مواد ہے جس کا بنیادی جزو کاربن ہے۔ یہ اعلی درجہ حرارت پر کاربونائزنگ نامیاتی فائبر کے پیش خیمہ سے بنتا ہے اور یہ ایک اعلیٰ کارکردگی کا حامل فائبر مواد ہے جس میں کاربن کا مواد 95% سے زیادہ ہے۔ کاربن فائبر میں بہترین خصوصیات ہیں، اور اس پر تحقیق 100 سال پہلے شروع ہوئی تھی۔ یہ ایک اعلی طاقت، اعلی ماڈیولس، اور کم کثافت اعلی کارکردگی زخم فائبر مواد ہے، بنیادی طور پر مندرجہ ذیل خصوصیات:

1. کم کثافت اور ہلکے وزن. کاربن فائبر کی کثافت 1.7~2 g/cm³ ہے، جو سٹیل کی کثافت کے 1/4 اور ایلومینیم مرکب کی کثافت کے 1/2 کے برابر ہے۔

2. اعلی طاقت اور اعلی ماڈیولس: اس کی طاقت اسٹیل سے 4-5 گنا زیادہ ہے، اور اس کا لچکدار ماڈیولس ایلومینیم کے مرکب سے 5-6 گنا زیادہ ہے، جو مطلق لچکدار بحالی کی نمائش کرتا ہے (Zhang Eryong and Sun Yan، 2020)۔ کاربن فائبر کی تناؤ کی طاقت اور لچکدار ماڈیولس بالترتیب 3500-6300 MPa اور 230-700 GPa تک پہنچ سکتے ہیں۔

3. تھرمل توسیع کا کم گتانک: کاربن فائبر کی تھرمل چالکتا بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ کم ہو جاتی ہے، جس سے یہ تیز ٹھنڈک اور حرارت کے خلاف مزاحم ہو جاتا ہے۔ یہ کئی ہزار ڈگری سیلسیس سے کمرے کے درجہ حرارت تک ٹھنڈا ہونے کے بعد بھی نہیں ٹوٹے گا، اور یہ 3000℃ پر غیر آکسیڈائزنگ ماحول میں پگھل یا نرم نہیں ہوگا۔ یہ مائع درجہ حرارت پر ٹوٹنے والا نہیں ہو گا۔

4. اچھی سنکنرن مزاحمت: کاربن فائبر تیزابوں کے لیے غیر فعال ہے اور مضبوط تیزابوں جیسے کہ مرتکز ہائیڈروکلورک ایسڈ اور سلفیورک ایسڈ کا مقابلہ کر سکتا ہے۔ مزید برآں، کاربن فائبر مرکبات میں تابکاری مزاحمت، اچھی کیمیائی استحکام، زہریلی گیسوں کو جذب کرنے کی صلاحیت، اور نیوٹران اعتدال جیسی خصوصیات بھی ہوتی ہیں، جو انہیں ایرو اسپیس، ملٹری اور بہت سے دوسرے شعبوں میں وسیع پیمانے پر قابل اطلاق بناتے ہیں۔

ارمیڈ، ایک نامیاتی ریشہ جو خوشبودار پولیفتھلامائڈز سے تیار کیا گیا ہے، 1960 کی دہائی کے آخر میں سامنے آیا۔ اس کی کثافت کاربن فائبر سے کم ہے۔ یہ اعلی طاقت، اعلی پیداوار، اچھا اثر مزاحمت، اچھی کیمیائی استحکام، اور گرمی کے خلاف مزاحمت رکھتا ہے، اور اس کی قیمت کاربن فائبر کے مقابلے میں صرف نصف ہے۔آرام دہ ریشےبنیادی طور پر درج ذیل خصوصیات ہیں:

1. اچھی میکانی خصوصیات. ارامیڈ فائبر ایک لچکدار پولیمر ہے جس میں عام پولیسٹر، کاٹن اور نایلان سے زیادہ تناؤ کی طاقت ہوتی ہے۔ اس میں زیادہ لمبا، نرم ہاتھ کا احساس، اور اچھی گھومنے کی صلاحیت ہے، جس سے اسے مختلف باریک پن اور لمبائی کے ریشوں میں بنایا جا سکتا ہے۔

2. بہترین شعلہ retardant اور گرمی مزاحمت. ارامڈ کا محدود آکسیجن انڈیکس 28 سے زیادہ ہے، لہذا یہ شعلے سے ہٹائے جانے کے بعد جلنا جاری نہیں رکھتا ہے۔ اس میں اچھی تھرمل استحکام ہے، 205 ℃ پر مسلسل استعمال کیا جا سکتا ہے، اور 205 ℃ سے زیادہ درجہ حرارت پر بھی اعلی طاقت کو برقرار رکھتا ہے۔ اس کے ساتھ ہی، آرام دہ ریشوں میں گلنے کا درجہ حرارت زیادہ ہوتا ہے، جو اعلی درجہ حرارت پر بھی اعلیٰ طاقت کو برقرار رکھتا ہے، اور صرف 370 ℃ سے زیادہ درجہ حرارت پر کاربنائز کرنا شروع کر دیتا ہے۔

3. مستحکم کیمیائی خصوصیات. ارامیڈ ریشے زیادہ تر کیمیکلز کے خلاف بہترین مزاحمت کا مظاہرہ کرتے ہیں، غیر نامیاتی تیزاب کی زیادہ تر ارتکاز کو برداشت کر سکتے ہیں، اور کمرے کے درجہ حرارت پر اچھی الکلی مزاحمت رکھتے ہیں۔

4. بہترین میکانی خصوصیات. اس میں شاندار میکانی خصوصیات ہیں جیسے کہ انتہائی اعلی طاقت، اعلی ماڈیولس، اور ہلکے وزن۔ اس کی طاقت سٹیل کے تار سے 5-6 گنا ہے، اس کا لچکدار ماڈیولس سٹیل کے تار یا شیشے کے فائبر سے 2-3 گنا ہے، اس کی سختی سٹیل کے تار سے دوگنی ہے، اور اس کا وزن سٹیل کے تار سے صرف 1/5 ہے۔ خوشبودار پولیامائیڈ ریشوں کو طویل عرصے سے اعلیٰ کارکردگی والے فائبر مواد کا وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا رہا ہے، جو بنیادی طور پر ایرو اسپیس اور ہوابازی کے دباؤ والے برتنوں کے لیے موزوں ہیں جن کے معیار اور شکل کے لیے سخت تقاضے ہیں۔

پی بی او فائبر کو ریاستہائے متحدہ میں 1980 کی دہائی میں ایرو اسپیس انڈسٹری کے لیے تیار کردہ جامع مواد کے لیے ایک مضبوط مواد کے طور پر تیار کیا گیا تھا۔ یہ ہیٹروسائکلک آرومیٹک مرکبات پر مشتمل پولیامائیڈ خاندان کے سب سے ذہین افراد میں سے ایک ہے اور اسے 21ویں صدی کے سپر فائبر کے طور پر جانا جاتا ہے۔ پی بی او فائبر بہترین جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کا حامل ہے۔ اس کی طاقت، لچکدار ماڈیولس، اور گرمی کی مزاحمت تمام ریشوں میں سے بہترین ہیں۔ مزید برآں، پی بی او فائبر میں بہترین اثر مزاحمت، کھرچنے کی مزاحمت، اور جہتی استحکام ہے، اور یہ ہلکا پھلکا اور لچکدار ہے، جو اسے ایک مثالی ٹیکسٹائل مواد بناتا ہے۔ پی بی او فائبر میں درج ذیل اہم خصوصیات ہیں:

1. بہترین میکانی خصوصیات. اعلی درجے کی PBO فائبر مصنوعات کی طاقت 5.8 GPa اور 180 GPa کا لچکدار ماڈیولس ہے، جو موجودہ کیمیائی ریشوں میں سب سے زیادہ ہے۔

2. بہترین تھرمل استحکام۔ یہ 68 کے محدود انڈیکس کے ساتھ 600 ℃ تک درجہ حرارت کو برداشت کر سکتا ہے۔ یہ شعلے میں جلتا یا سکڑتا نہیں ہے، اور اس کی گرمی کی مزاحمت اور شعلے کی روک تھام کسی بھی دوسرے نامیاتی فائبر سے زیادہ ہے۔

21ویں صدی کے انتہائی اعلیٰ کارکردگی والے فائبر کے طور پر، PBO فائبر شاندار جسمانی، مکینیکل اور کیمیائی خصوصیات کا حامل ہے۔ اس کی طاقت اور لچکدار ماڈیولس ارامیڈ فائبر سے دوگنا ہے، اور اس میں میٹا-آرامڈ پولیامائیڈ کی گرمی کی مزاحمت اور شعلہ تابکاری ہے۔ اس کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات آرامیڈ فائبر کی خصوصیات کو مکمل طور پر پیچھے چھوڑ دیتی ہیں۔ 1 ملی میٹر قطر کا پی بی او فائبر 450 کلوگرام تک وزنی چیز کو اٹھا سکتا ہے، اور اس کی طاقت اسٹیل فائبر سے 10 گنا زیادہ ہے۔

انتہائی اعلی مالیکیولر ویٹ پولیتھیلین فائبراعلی طاقت، ہائی ماڈیولس پولیتھیلین فائبر کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، دنیا میں سب سے زیادہ مخصوص طاقت اور مخصوص ماڈیولس کے ساتھ فائبر ہے۔ یہ پولی تھیلین سے کاتا ہوا ریشہ ہے جس کا مالیکیولر وزن 1 ملین سے 5 ملین ہے۔ الٹرا ہائی سالماتی وزن پولی تھیلین فائبر میں بنیادی طور پر درج ذیل خصوصیات ہیں:

1. اعلی مخصوص طاقت اور اعلی مخصوص ماڈیولس۔ اس کی مخصوص طاقت اسی کراس سیکشن کے سٹیل کے تار سے دس گنا زیادہ ہے، اور اس کا مخصوص ماڈیولس خاص کاربن فائبر کے بعد دوسرے نمبر پر ہے۔ عام طور پر، اس کا مالیکیولر وزن 10 سے زیادہ ہوتا ہے، جس کی تناؤ کی طاقت 3.5 GPa، 116 GPa کا لچکدار ماڈیولس، اور 3.4% کی لمبائی ہوتی ہے۔

2. کم کثافت۔ اس کی کثافت عام طور پر 0.97 ~ 0.98 g/cm³ ہوتی ہے، جو اسے پانی پر تیرنے دیتی ہے۔

3. وقفے پر کم لمبا ہونا۔ اس میں مضبوط توانائی جذب کرنے کی صلاحیت، بہترین اثر اور کٹ مزاحمت، بہترین موسم کی مزاحمت، اور الٹرا وایلیٹ شعاعوں، نیوٹران اور گاما شعاعوں کے خلاف مزاحم ہے۔ اس میں اعلی مخصوص توانائی جذب، کم ڈائی الیکٹرک مستقل، اعلی برقی مقناطیسی لہر کی ترسیل، اور کیمیائی سنکنرن کے خلاف مزاحمت کے ساتھ ساتھ پہننے کی اچھی مزاحمت اور لمبی لچکدار زندگی بھی ہے۔

Polyethylene فائبر میں بہت سی اعلی خصوصیات ہیں، جو کہ میں ایک اہم فائدہ کا مظاہرہ کرتی ہیں۔اعلی کارکردگی فائبرمارکیٹ آف شور آئل فیلڈز میں مورنگ لائنوں سے لے کر اعلیٰ کارکردگی والے ہلکے وزن کے جامع مواد تک، یہ جدید جنگ کے ساتھ ساتھ ہوا بازی، ایرو اسپیس اور بحری شعبوں میں زبردست فوائد کی نمائش کرتا ہے، جو دفاعی آلات اور دیگر شعبوں میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔