फाइबरग्लास एक उच्च-प्रदर्शन वाला अकार्बनिक गैर-धात्विक पदार्थ है जो पिघले हुए कांच को पतले रेशों में खींचकर बनाया जाता है। यह हल्का, उच्च-शक्ति वाला, संक्षारण-प्रतिरोधी और इन्सुलेटिंग होता है, जो इसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री बनाता है। एक एकल फाइबरग्लास फिलामेंट का व्यास कुछ माइक्रोमीटर से लेकर बीस माइक्रोमीटर से अधिक तक होता है - मानव बाल की मोटाई का लगभग 1/20 से 1/5 - और फाइबरग्लास के प्रत्येक स्ट्रैंड में सैकड़ों या यहां तक कि हजारों फिलामेंट होते हैं।
फाइबरग्लास का उत्पादन कच्चे माल जैसे पाइरोफिलाइट, क्वार्ट्ज रेत, चूना पत्थर, डोलोमाइट, बोरॉन-कैल्शियम पत्थर और बोरॉन-मैग्नीशियम पत्थर से किया जाता है। ये सामग्रियां विभिन्न प्रकार के फाइबरग्लास उत्पादों को बनाने के लिए उच्च तापमान पर पिघलने, फाइबर खींचने, घुमाने और बुनाई से गुजरती हैं। इसके फायदों में उत्कृष्ट इन्सुलेशन, गर्मी प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च यांत्रिक शक्ति शामिल हैं, हालांकि यह अपेक्षाकृत भंगुर है और इसमें खराब पहनने का प्रतिरोध है। फाइबरग्लास आमतौर पर फिलामेंट, यार्न, कपड़े और मैट जैसे रूपों में उपलब्ध है।
1. फाइबरग्लास की निर्माण प्रक्रिया
कच्चे माल की तैयारी: क्वार्ट्ज रेत, चूना पत्थर और अन्य सामग्रियों को विशिष्ट अनुपात में मिलाया जाता है।
उच्च तापमान पर पिघलना: मिश्रण को तरल कांच बनाने के लिए 1500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर पिघलाया जाता है।
फाइबर खींचना: पिघले हुए कांच को निरंतर फाइबर बनाने के लिए उच्च गति पर प्लैटिनम-रोडियम मिश्र धातु बुशिंग के माध्यम से खींचा जाता है।
सतह उपचार: लचीलेपन को बढ़ाने और रेजिन के साथ बंधन में सुधार करने के लिए एक आकार देने वाले एजेंट को लगाया जाता है।
पोस्ट-प्रोसेसिंग: फाइबर को उनके इच्छित उपयोग के आधार पर यार्न, कपड़े, मैट या अन्य रूपों में आगे संसाधित किया जाता है।
2. फाइबरग्लास के मुख्य गुण
उच्च शक्ति: तन्य शक्ति साधारण स्टील से अधिक है, जबकि इसका घनत्व स्टील का केवल लगभग 1/4 है।
संक्षारण प्रतिरोध: एसिड, क्षार, लवण और अन्य रसायनों के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी।
इन्सुलेशन: गैर-प्रवाहकीय और तापीय रूप से इन्सुलेटिंग, जो इसे विद्युत अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।
हल्का: कम घनत्व, वजन के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
गर्मी प्रतिरोध: -60 डिग्री सेल्सियस से 450 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान में लंबे समय तक उपयोग का सामना कर सकता है।
3. फाइबरग्लास के प्रमुख अनुप्रयोग
① निर्माण उद्योग
जीएफआरपी रीबार: तटीय और रासायनिक संयंत्र निर्माण में स्टील सुदृढीकरण की जगह लेता है जहां संक्षारण एक चिंता का विषय है।
बाहरी दीवार इन्सुलेशन: हल्का, अग्निरोधक और तापीय रूप से इन्सुलेटिंग।
प्रबलित कंक्रीट: दरार प्रतिरोध और स्थायित्व को बढ़ाता है।
② परिवहन
ऑटोमोटिव लाइटिंग: बॉडी पैनल, बंपर और चेसिस घटकों में उपयोग किया जाता है।
रेल ट्रांजिट: हाई-स्पीड ट्रेन केबिन और सबवे इंटीरियर में लागू।
एयरोस्पेस: विमान रेडोम और फेयरिंग में उपयोग किया जाता है।
③ नवीकरणीय ऊर्जा
पवन टरबाइन ब्लेड: ताकत और थकान प्रतिरोध में सुधार के लिए ब्लेड को मजबूत करता है।
सौर पैनल बढ़ते सिस्टम: संक्षारण-प्रतिरोधी, हल्के और लंबे समय तक चलने वाले।
④ इलेक्ट्रॉनिक्स और विद्युत इंजीनियरिंग
सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट: FR-4 तांबे के लेमिनेट्स में उपयोग किया जाता है।
इन्सुलेटिंग सामग्री: मोटर्स, ट्रांसफार्मर और अन्य विद्युत इन्सुलेशन परतों में लागू।
⑤ पर्यावरण संरक्षण
निस्पंदन सामग्री: उच्च तापमान गैस निस्पंदन और जल उपचार में उपयोग किया जाता है।
अपशिष्ट जल उपचार: संक्षारण-प्रतिरोधी भंडारण टैंक और पाइपलाइन में उपयोग किया जाता है।
4. फाइबरग्लास विकास में भविष्य के रुझान
उच्च-प्रदर्शन संवर्द्धन: मजबूत, उच्च-मापांक फाइबरग्लास का विकास।
ग्रीन मैन्युफैक्चरिंग: उत्पादन में ऊर्जा की खपत और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करना।
स्मार्ट एप्लिकेशन: स्मार्ट कंपोजिट सामग्री के लिए सेंसर के साथ एकीकरण।
क्रॉस-मटेरियल इनोवेशन: अनुप्रयोगों का विस्तार करने के लिए कार्बन फाइबर, अरामिड फाइबर और अन्य सामग्रियों के साथ संयोजन।
5. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)
Q1: क्या फाइबरग्लास मनुष्यों के लिए हानिकारक है?
A: तैयार फाइबरग्लास उत्पाद सुरक्षित हैं, लेकिन फाइबर धूल को सांस लेने से बचने के लिए उत्पादन के दौरान सावधानी बरतनी चाहिए।
Q2: क्या फाइबरग्लास ज्वलनशील है?
A: फाइबरग्लास जलता नहीं है और अत्यधिक अग्नि-प्रतिरोधी है, जो इसे एक उत्कृष्ट अग्निरोधक सामग्री बनाता है।
Q3: फाइबरग्लास और कार्बन फाइबर में क्या अंतर है?
A: फाइबरग्लास अधिक किफायती है और इसमें बेहतर इन्सुलेशन गुण हैं, लेकिन इसमें कार्बन फाइबर की तुलना में कम ताकत और मापांक है। कार्बन फाइबर मजबूत और हल्का है लेकिन काफी महंगा है।
फाइबरग्लास अपनी बहुमुखी प्रतिभा और बेहतर गुणों के कारण आधुनिक उद्योग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता रहता है। जैसे-जैसे तकनीक आगे बढ़ती है, इसके अनुप्रयोगों के और विस्तार की उम्मीद है।