बेसाल्ट ट्विल फैब्रिक के यूएवी अनुप्रयोगों पर शोध

बेसाल्ट फाइबरयह कैसे बनता है, इसकी संरचना कैसी है और यह कितना मजबूत रहता है

प्राकृतिक और गैर-विषैली सामग्री बेसाल्ट फाइबर ज्वालामुखीय चट्टानों को पिघलाकर और खींचकर इसका उत्पादन किया जाता है। बेसाल्ट फाइबरबेसाल्ट अयस्क को लगभग 1500 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, फिर प्लैटिनम-रोडियम मिश्र धातु स्पिनरेट के माध्यम से निरंतर धागों में खींचा जाता है। बेसाल्ट फाइबर अपनी भूवैज्ञानिक उत्पत्ति के कारण बेहतर गुणों से युक्त होता है: यह तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला को सहन कर सकता है, लेकिन 600 डिग्री सेल्सियस पर इसका निरंतर संचालन अधिकांश राल मैट्रिक्स की तुलना में कहीं अधिक है। ग्लास फाइबरबेसाल्ट फाइबर की क्षारीय और अम्लीय वातावरण के प्रति प्रतिरोधक क्षमता, जीएफआरपी के कुछ प्रकारों की तुलना में उच्च आर्द्रता और संक्षारक गैसों की उपस्थिति जैसे कठोर वातावरण में इसकी विस्तारित सेवा आयु सुनिश्चित करती है।

ट्विल बुनाई के पैटर्न की खोज

ट्विल बुनाई से ताने या बाने के लंबे रेशे बनते हैं, जिससे ऐसा कपड़ा तैयार होता है जो प्रभावी ढंग से लिपटता है और पूरी तरह से फिट बैठता है। ट्विल कपड़े एयर इंटेक और विंग फेयरिंग जैसे जटिल घुमावदार प्रोफाइल वाले यूएवी पार्ट्स में सादे बुनाई वाले कपड़ों की तुलना में इन्हें हाथ से बिछाना आसान होता है, जिससे हाथ से बिछाने की प्रक्रिया सरल हो जाती है और झुर्रियों या रेशों के गलत संरेखण जैसी कमियां कम हो जाती हैं। इसका लाभ यह है कि इसका उपयोग वैक्यूम असिस्टेड रेजिन इन्फ्यूजन मोल्डिंग (VARTM) और रेजिन ट्रांसफर मोल्डिंग (RTM) में किया जा सकता है।
ट्विल संरचना के यांत्रिक लाभ यह हैं कि इसके लंबे रेशे फाइबर के सिकुड़न को कम करते हैं। सैद्धांतिक रूप से, फाइबर की सिकुड़न से फाइबर की तन्यता शक्ति रूपांतरण दक्षता में सुधार होना चाहिए, जिससे कंपोजिट फाइबर की शक्ति का अधिक से अधिक उपयोग कर सके। हालांकि, ट्विल कपड़ों में सादे बुनाई वाले कपड़ों की तुलना में उतने अधिक अंतर्बंधित धागे नहीं होते हैं, जिसके कारण कपड़े की अतिरिक्त लचीलेपन के चलते इनका समतल अपरूपण मापांक थोड़ा कम हो जाता है।

क्षति सहनशीलता पर ट्विल संरचना का सहक्रियात्मक सुदृढ़ीकरण प्रभाव: बेसाल्ट फाइबर प्रबलित पॉलिमर (बीएफआरपी) यौगिक बीएफआरपी अपनी उच्च कठोरता के लिए पहले से ही जाना जाता है, जिसके कारण आमतौर पर इसके टूटने के तरीके भंगुर फ्रैक्चर के बजाय कम कठोर फाइबर निष्कर्षण होते हैं। इस संदर्भ में, ट्विल ज्यामिति इस गुण को और भी बढ़ाती है। ट्विल कपड़े की विस्तारित विरूपण क्षमता इसे प्रभाव भार के मामलों में उच्च ऊर्जा अवशोषित करने की क्षमता प्रदान करती है। फाइबर का वितरण और छोटे प्लास्टिक विरूपण क्षेत्र उच्च प्रभाव ऊर्जा को नष्ट कर देते हैं। इस प्रकार, बीएफआरपी की प्राकृतिक मजबूती, ट्विल बुनाई संरचना के कारण इसकी ऊर्जा-अवशोषित करने की क्षमता के साथ मिलकर, समग्र प्रभाव क्षति सहनशीलता पर एक सहक्रियात्मक प्रभाव उत्पन्न करती है, जो किसी सामग्री के विशिष्ट ऊर्जा अवशोषण (एसईए) को बढ़ाती है। यह बीएफआरपी ट्विल कपड़े को यूएवी लैंडिंग गियर या विंग के अग्रणी किनारों और पक्षियों के टकराने या मलबे के प्रभाव के संपर्क में आने वाले क्षेत्रों, या किसी भी अन्य क्षेत्र के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाता है जो जटिल परिचालन वातावरण में यूएवी की संरचनात्मक उत्तरजीविता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।