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व्यापक अर्थों में, ग्लास फाइबर के बारे में हमारी समझ हमेशा से यही रही है कि यह एक अकार्बनिक अधात्विक पदार्थ है, लेकिन जैसे-जैसे शोध गहराता गया, हम जानते हैं कि वास्तव में कई प्रकार के ग्लास फाइबर होते हैं, और उनका प्रदर्शन उत्कृष्ट होता है, और उनके कई उत्कृष्ट लाभ भी होते हैं। उदाहरण के लिए, इसकी यांत्रिक शक्ति विशेष रूप से उच्च होती है, और इसकी ऊष्मा प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध भी विशेष रूप से अच्छे होते हैं। यह सच है कि कोई भी पदार्थ पूर्ण नहीं होता, और ग्लास फाइबर की अपनी कमियाँ भी होती हैं जिन्हें नज़रअंदाज़ नहीं किया जा सकता, यानी यह घिसाव प्रतिरोधी नहीं होता और भंगुरता से ग्रस्त होता है। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोग में, हमें अपनी ताकत का उपयोग करना चाहिए और अपनी कमजोरियों से बचना चाहिए।

ग्लास फाइबर के कच्चे माल को प्राप्त करना आसान है, मुख्य रूप से पुराने ग्लास या ग्लास उत्पादों को त्याग दिया जाता है। ग्लास फाइबर बहुत महीन होता है, और 20 से अधिक ग्लास मोनोफिलामेंट एक साथ बाल की मोटाई के बराबर होते हैं। ग्लास फाइबर का उपयोग आमतौर पर मिश्रित सामग्रियों में एक मजबूत सामग्री के रूप में किया जा सकता है। हाल के वर्षों में ग्लास फाइबर अनुसंधान के गहन होने के कारण, यह हमारे उत्पादन और जीवन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहा है। अगले कुछ लेख मुख्य रूप से ग्लास फाइबर की उत्पादन प्रक्रिया और अनुप्रयोग का वर्णन करते हैं। यह लेख ग्लास फाइबर के गुणों, मुख्य घटकों, मुख्य विशेषताओं और सामग्री वर्गीकरण का परिचय देता है। अगले कुछ लेख इसकी उत्पादन प्रक्रिया, सुरक्षा संरक्षण, मुख्य उपयोग, सुरक्षा संरक्षण, उद्योग की स्थिति और विकास की संभावनाओं पर चर्चा करेंगे।

Iपरिचय

1.1 ग्लास फाइबर गुण

ग्लास फाइबर की एक और उत्कृष्ट विशेषता इसकी उच्च तन्यता शक्ति है, जो मानक अवस्था में 6.9 ग्राम/दिन और गीली अवस्था में 5.8 ग्राम/दिन तक पहुँच सकती है। इन उत्कृष्ट गुणों के कारण, ग्लास फाइबर को अक्सर सार्वभौमिक रूप से प्रबलन सामग्री के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इसका A घनत्व 2.54 है। ग्लास फाइबर अत्यधिक ऊष्मा-प्रतिरोधी भी होता है, और 300°C पर भी अपने सामान्य गुणों को बनाए रखता है। फाइबरग्लास का उपयोग कभी-कभी तापीय रोधन और परिरक्षण सामग्री के रूप में भी व्यापक रूप से किया जाता है, जो इसके विद्युत रोधन गुणों और आसानी से संक्षारित न होने की क्षमता के कारण होता है।

1.2 मुख्य सामग्री

ग्लास फाइबर की संरचना अपेक्षाकृत जटिल होती है। आमतौर पर, सभी द्वारा पहचाने जाने वाले मुख्य घटक सिलिका, मैग्नीशियम ऑक्साइड, सोडियम ऑक्साइड, बोरॉन ऑक्साइड, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, कैल्शियम ऑक्साइड आदि हैं। ग्लास फाइबर के मोनोफिलामेंट का व्यास लगभग 10 माइक्रोन होता है, जो बालों के व्यास के 1/10 भाग के बराबर होता है। फाइबर का प्रत्येक बंडल हजारों मोनोफिलामेंट से बना होता है। ड्राइंग प्रक्रिया थोड़ी अलग होती है। आमतौर पर, ग्लास फाइबर में सिलिका की मात्रा 50% से 65% तक होती है। 20% से अधिक एल्यूमीनियम ऑक्साइड सामग्री वाले ग्लास फाइबर की तन्य शक्ति अपेक्षाकृत अधिक होती है, आमतौर पर उच्च शक्ति वाले ग्लास फाइबर, जबकि क्षार-मुक्त ग्लास फाइबर में एल्यूमीनियम ऑक्साइड की मात्रा आमतौर पर लगभग 15% होती है। यदि आप ग्लास फाइबर को एक बड़ा लोचदार मापांक बनाना चाहते हैं, तो आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि मैग्नीशियम ऑक्साइड की मात्रा 10% से अधिक हो। क्योंकि ग्लास फाइबर में फेरिक ऑक्साइड की थोड़ी मात्रा होती है, इसलिए इसके संक्षारण प्रतिरोध में अलग-अलग डिग्री तक सुधार हुआ है।

1.3 मुख्य विशेषताएं

1.3.1 कच्चा माल और अनुप्रयोग

अकार्बनिक रेशों की तुलना में, काँच के रेशों के गुण ज़्यादा बेहतर होते हैं। ये ज्वलनशील, ऊष्मा-प्रतिरोधी, ऊष्मारोधी, अधिक स्थिर और तन्य-प्रतिरोधी होते हैं। लेकिन ये भंगुर होते हैं और इनमें घिसाव का प्रतिरोध कम होता है। प्रबलित प्लास्टिक बनाने या रबर को मज़बूत बनाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले, एक सुदृढ़ीकरण सामग्री के रूप में, काँच के रेशों की निम्नलिखित विशेषताएँ होती हैं:

(1) इसकी तन्य शक्ति अन्य सामग्रियों की तुलना में बेहतर है, लेकिन बढ़ाव बहुत कम है।

(2) प्रत्यास्थ गुणांक अधिक उपयुक्त है।

(3) लोचदार सीमा के भीतर, ग्लास फाइबर लंबे समय तक विस्तार कर सकता है और बहुत तन्यता है, इसलिए यह प्रभाव के चेहरे पर बड़ी मात्रा में ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है।

(4) चूंकि ग्लास फाइबर अकार्बनिक फाइबर है, अकार्बनिक फाइबर के कई फायदे हैं, इसे जलाना आसान नहीं है और इसके रासायनिक गुण अपेक्षाकृत स्थिर हैं।

(5) पानी को अवशोषित करना आसान नहीं है।

(6) गर्मी प्रतिरोधी और प्रकृति में स्थिर, प्रतिक्रिया करने के लिए आसान नहीं है।

(7) इसकी प्रक्रियाशीलता बहुत अच्छी है, और इसे विभिन्न आकृतियों जैसे स्ट्रैंड्स, फेल्ट, बंडल और बुने हुए कपड़ों में उत्कृष्ट उत्पादों में संसाधित किया जा सकता है।

(8) प्रकाश संचारित कर सकते हैं.

(9) क्योंकि सामग्री प्राप्त करना आसान है, कीमत महंगी नहीं है।

(10) उच्च तापमान पर यह जलने के बजाय पिघलकर तरल मोती बन जाता है।

1.4 वर्गीकरण

विभिन्न वर्गीकरण मानकों के अनुसार, ग्लास फाइबर को कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। विभिन्न आकृतियों और लंबाई के अनुसार, इसे तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: निरंतर फाइबर, फाइबर कॉटन और निश्चित लंबाई वाले फाइबर। विभिन्न घटकों, जैसे क्षार सामग्री, के अनुसार, इसे तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: क्षार-मुक्त ग्लास फाइबर, मध्यम-क्षार ग्लास फाइबर, और उच्च-क्षार ग्लास फाइबर।

1.5 उत्पादन कच्चे माल

वास्तविक औद्योगिक उत्पादन में, ग्लास फाइबर का उत्पादन करने के लिए, हमें एल्यूमिना, क्वार्ट्ज रेत, चूना पत्थर, पाइरोफिलाइट, डोलोमाइट, सोडा ऐश, मिराबिलिट, बोरिक एसिड, फ्लोराइट, ग्राउंड ग्लास फाइबर आदि की आवश्यकता होती है।

1.6 उत्पादन विधि

औद्योगिक उत्पादन विधियों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक है पहले काँच के रेशों को पिघलाना, और फिर छोटे व्यास वाले गोलाकार या छड़ के आकार के काँच उत्पाद बनाना। फिर, इसे गर्म करके विभिन्न तरीकों से पिघलाकर 3-80 माइक्रोमीटर व्यास वाले महीन रेशे बनाए जाते हैं। दूसरे प्रकार में भी पहले काँच को पिघलाया जाता है, लेकिन छड़ या गोले के बजाय काँच के रेशे बनते हैं। फिर नमूने को यांत्रिक ड्राइंग विधि का उपयोग करके प्लैटिनम मिश्र धातु की प्लेट से खींचा जाता है। परिणामी वस्तुओं को सतत रेशे कहा जाता है। यदि रेशों को रोलर व्यवस्था के माध्यम से खींचा जाता है, तो परिणामी वस्तुओं को असंतत रेशे, जिन्हें लंबाई के अनुसार काटे गए काँच के रेशे और स्टेपल रेशे भी कहा जाता है, कहा जाता है।

1.7 ग्रेडिंग

ग्लास फाइबर की विभिन्न संरचना, उपयोग और गुणों के अनुसार, इसे विभिन्न श्रेणियों में विभाजित किया गया है। अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर जिन ग्लास फाइबर का व्यवसायीकरण किया गया है, वे इस प्रकार हैं:

1.7.1 ई-ग्लास

यह बोरेट ग्लास है, जिसे दैनिक जीवन में क्षार-मुक्त ग्लास भी कहा जाता है। अपने अनेक लाभों के कारण, यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वर्तमान में इसका सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, हालाँकि इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इसमें अपरिहार्य कमियाँ भी हैं। यह अकार्बनिक लवणों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है, इसलिए इसे अम्लीय वातावरण में संग्रहीत करना मुश्किल होता है।

1.7.2 सी-ग्लास

वास्तविक उत्पादन में, इसे मध्यम क्षार कांच भी कहा जाता है, जिसमें अपेक्षाकृत स्थिर रासायनिक गुण और अच्छा अम्ल प्रतिरोध होता है। इसका नुकसान यह है कि इसकी यांत्रिक शक्ति अधिक नहीं होती और विद्युत प्रदर्शन खराब होता है। विभिन्न स्थानों के मानक अलग-अलग होते हैं। घरेलू ग्लास फाइबर उद्योग में, मध्यम क्षार कांच में बोरॉन तत्व नहीं होता है। लेकिन विदेशी ग्लास फाइबर उद्योग में, वे जो उत्पादन करते हैं वह बोरॉन युक्त मध्यम क्षार कांच होता है। न केवल सामग्री अलग है, बल्कि देश और विदेश में मध्यम-क्षार कांच द्वारा निभाई गई भूमिका भी अलग है। विदेशों में उत्पादित ग्लास फाइबर सतह मैट और ग्लास फाइबर रॉड मध्यम क्षार कांच से बने होते हैं। उत्पादन में, मध्यम क्षार कांच डामर में भी सक्रिय है। मेरे देश में, वस्तुनिष्ठ कारण यह है कि इसकी बहुत कम कीमत के कारण इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और यह रैपिंग फैब्रिक और फिल्टर फैब्रिक उद्योग में हर जगह सक्रिय है।

फाइबरग्लास रॉड

1.7.3 ग्लास फाइबर एक ग्लास

उत्पादन में, लोग इसे उच्च-क्षार ग्लास भी कहते हैं, जो सोडियम सिलिकेट ग्लास से संबंधित है, लेकिन इसके जल प्रतिरोध के कारण, इसे आमतौर पर ग्लास फाइबर के रूप में उत्पादित नहीं किया जाता है।

1.7.4 फाइबरग्लास डी ग्लास

इसे डाइइलेक्ट्रिक ग्लास भी कहा जाता है और यह आमतौर पर डाइइलेक्ट्रिक ग्लास फाइबर के लिए मुख्य कच्चा माल है।

1.7.5 ग्लास फाइबर उच्च शक्ति ग्लास

इसकी ताकत ई-ग्लास फाइबर की तुलना में 1/4 अधिक है, और इसका लोचदार मापांक ई-ग्लास फाइबर की तुलना में अधिक है। इसके विभिन्न लाभों के कारण, इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाना चाहिए, लेकिन इसकी उच्च लागत के कारण, वर्तमान में इसका उपयोग केवल कुछ महत्वपूर्ण क्षेत्रों में ही किया जाता है, जैसे कि सैन्य उद्योग, एयरोस्पेस आदि।

1.7.5 ग्लास फाइबर एआर ग्लास

इसे क्षार-प्रतिरोधी ग्लास फाइबर भी कहा जाता है, जो एक शुद्ध अकार्बनिक फाइबर है और ग्लास फाइबर प्रबलित कंक्रीट में एक प्रबलन सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। कुछ परिस्थितियों में, यह स्टील और एस्बेस्टस की जगह भी ले सकता है।

1.7.6 ग्लास फाइबर ई-सीआर ग्लास

यह एक उन्नत बोरॉन-मुक्त और क्षार-मुक्त ग्लास है। चूँकि इसका जल प्रतिरोध क्षार-मुक्त ग्लास फाइबर की तुलना में लगभग 10 गुना अधिक है, इसलिए इसका उपयोग जल-प्रतिरोधी उत्पादों के उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है। इसके अलावा, इसका अम्ल प्रतिरोध भी बहुत मजबूत है, और यह भूमिगत पाइपलाइनों के उत्पादन और अनुप्रयोग में एक प्रमुख स्थान रखता है। ऊपर वर्णित अधिक सामान्य ग्लास फाइबर के अलावा, वैज्ञानिकों ने अब एक नए प्रकार के ग्लास फाइबर का विकास किया है। चूँकि यह एक बोरॉन-मुक्त उत्पाद है, यह पर्यावरण संरक्षण के प्रति लोगों की इच्छा को पूरा करता है। हाल के वर्षों में, एक और प्रकार का ग्लास फाइबर अधिक लोकप्रिय हुआ है, वह है डबल ग्लास संरचना वाला ग्लास फाइबर। वर्तमान ग्लास वूल उत्पादों में, हम इसके अस्तित्व को महसूस कर सकते हैं।

1.8 कांच के तंतुओं की पहचान

काँच के रेशों को अलग करने की विधि विशेष रूप से सरल है, अर्थात्, काँच के रेशों को पानी में डालें, पानी के उबलने तक गर्म करें, और 6-7 घंटे तक रखें। यदि आप पाते हैं कि काँच के रेशों की ताना-बाना दिशाएँ कम सघन हो गई हैं, तो यह उच्च क्षार काँच का रेशा है। विभिन्न मानकों के अनुसार, काँच के रेशों के कई वर्गीकरण विधियाँ हैं, जिन्हें आम तौर पर लंबाई और व्यास, संरचना और प्रदर्शन के दृष्टिकोण से विभाजित किया जाता है।

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