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पॉलिमर मैट्रिक्स कंपोजिट उच्च प्रौद्योगिकी सामग्री हैं जो प्लास्टिक मैट्रिक्स में डाले गए तंतुओं को मजबूत करने से बनी होती हैं। कई आधुनिक सैन्य और वाणिज्यिक विमान इन सामग्रियों के उपयोग के बिना निर्मित नहीं किए जा सकते हैं। विमान बनाने के लिए इस्तेमाल किया गया पहला सम्मिश्रण FRP था। यह 1950 के दशक में था कि इस सामग्री (फाइबरग्लास सुदृढीकरण के साथ प्लास्टिक), और कार्बन फाइबर और बोरॉन कंपोजिट का उपयोग पहली बार वाणिज्यिक विमान निर्माण में किया गया था।
पॉलिमर मैट्रिक्स
समग्र सामग्री दो या अधिक तत्वों का एक संयोजन है। पॉलिमर प्लास्टिक होते हैं, जो कार्बन या ग्लास जैसे रेशेदार पदार्थों से प्रबलित होते हैं। थर्मोसेटिंग बहुलक राल या थर्मोप्लास्टिक सामग्री कंपोजिट के लिए उपयोग किया जाने वाला मैट्रिक्स है। मॉडलिंग किए जाने के बाद, थर्मोसेट रेजिन से बने लोगों को आसानी से मरम्मत या फिर से तैयार नहीं किया जा सकता है। थर्माप्लास्टिक सामग्री को पिघलाने और सख्त होने के बाद फिर से तैयार किया जा सकता है। यह इस सामग्री से बने घटकों को थर्मोसेट रेजिन से बने मरम्मत की तुलना में आसान बनाता है।
शीसे रेशा प्रबलित प्लास्टिक (जीआरपी)
शीसे रेशा प्रबलित प्लास्टिक (PRFV) है, जैसा कि नाम का अर्थ है, ग्लास फाइबर के साथ प्रबलित एक प्लास्टिक बहुलक। 1920 में पहली बार विकसित, शीसे रेशा-प्रबलित प्लास्टिक को जल्द ही नौसेना और वैमानिकी अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया जाने लगा। संयुक्त राज्य की सेना ने एक मजबूत और हल्के सैन्य विमान विकसित करने के लिए इसका उपयोग अपनाया। 1945 में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी के अनुसार, इस सामग्री का 3,000 से अधिक टन सैन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किया गया था। शीसे रेशा घटकों को विमान के निर्माण के लिए आवश्यक आकृतियों में ढाला जाता है। फाइबर को प्लास्टिक राल के एक मैट्रिक्स में तय किया जाता है। पॉलिएस्टर या विनाइल एस्टर रेजिन आमतौर पर एक मैट्रिक्स सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन थर्माप्लास्टिक सामग्री पुराने प्रकार के मैट्रिस की जगह ले रही है, क्योंकि वे सुरक्षित और काम करने में आसान हैं।
कार्बन फाइबर कंपोजिट
तेल की लागत में वृद्धि ने विमान निर्माताओं को वजन कम करने और अधिक कुशल विमानों के निर्माण के लिए अधिक वजन देने के लिए मजबूर किया है।इस लक्ष्य को प्राप्त करने का एक तरीका इन विमानों के निर्माण में कार्बन फाइबर कंपोजिट का उपयोग करना है। वाणिज्यिक हवाई जहाज, जैसे बोइंग 787 ड्रीमलाइनर, इन सामग्रियों के उपयोग के कारण बहुत अधिक कुशलता से और कम ईंधन लागत के साथ काम करते हैं। सैन्य विमानों के निर्माण में कार्बन फाइबर कंपोजिट का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। क्योंकि वे हल्के और प्रतिरोधी सामग्री हैं, कार्बन फाइबर व्यापक रूप से नियंत्रण सतहों पर उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि एलेरॉन और रोटर। वे धातु के घटकों की तुलना में जंग के लिए अधिक टिकाऊ और प्रतिरोधी हैं। कार्बन फाइबर कंपोजिट का व्यापक रूप से एफ -18 और वी -22 ऑस्प्रे कन्वर्टिलेन जैसे विमान घटकों में उपयोग किया जाता है।
Aramid फाइबर कंपोजिट
दुनिया के कुछ सबसे बड़े विमानों पर Aramid फाइबर कंपोजिट पाए जा सकते हैं। एरोमैटिक पॉलीमाइड्स पॉलिमर फाइबर होते हैं, जो फाइबर अक्ष के साथ अणुओं को उन्मुख करते हैं। अणुओं के बीच रासायनिक बंधन के कारण, यह परिणामी सामग्री को अत्यधिक मजबूत और हल्का बनाता है। एक तरल समाधान से बहुलक को सेंट्रीफ्यूज करके फाइबर का उत्पादन किया जाता है। व्यावसायिक रूप से ज्ञात कुछ अर्बिड फाइबर कंपोजिट केवलर और नोमेक्स हैं। ये सामग्री बेहद मजबूत, इन्सुलेट और जंग के प्रतिरोधी हैं। ये गुण उन्हें विमान संरचनात्मक तत्वों के निर्माण के लिए उपयुक्त बनाते हैं। बड़े यात्री विमान, जैसे एयरबस ए 380, पॉलियामाइड सामग्रियों से बने होते हैं। परिणाम संरचनात्मक अखंडता को छोड़ने के बिना, कम ईंधन की खपत के साथ एक हल्के संरचना है।
