কার্বন ফাইবার Carbon Fibre কি এবং এর ব্যাবহার জেনে নিন

By Mazadul Hasan Shishir ৫/২৭/১৬

Share Tweet Share Pin Email

কার্বন ফাইবার(Carbon Fibre)

কার্বন ফাইবার
১৯৬৩ সালে ব্রিটিশ রয়্যাল এয়ারক্রাফট এ কর্মরত একদল বিজ্ঞানী ডাব্লিউ ওয়েল,জনসন এবং এল এন ফিলিপ এক বিশেষ ধরনের ফাইবার আবিষ্কার করেন যার কয়েকটি বিশেষ ধর্ম যেমন শক্তিশালী, হালকা, উচ্চ তাপ ও চাপ সহ্যক্ষমতা, প্রসারনশীলতা ও অন্যান্য রাসায়নিক পদার্থের সাথে বিক্রিয়া না করা । একে কার্বন ফাইবার বলা হয় ।১৯৬৮ সালে এর বানিজ্যিকিকরন শুরু হয় ।

সাধারণত যৌগিক বা কমপোজিট পদার্থ তৈরী করার জন্য কার্বন ফাইবারের সাথে অন্যান্য পদার্থের সংমিশ্রণ ঘটানো হয় ।একে প্লাস্টিক রেজনের সাথে একত্রিত করা হয় আরও শক্ত ও শক্তিশালী কম্পোজিট পদার্থ তৈরীর জন্য ।এই নতুন ধরনের যৌগিক পদার্থকে বলা হয় কার্বন ফাইবার ।

বর্তমানে ব্যাবহৃত বেশিরভাগ ফাইবার উৎস অরগ্যানিক পলিমার থেকে সেক্ষেত্রে পলিমারের আনুবিক গঠনের মুল কাঠামো কার্বন কেন্দ্রিক এবং কার্বনের ক্যাটইনেসশান ধর্মের জন্ন্য এটি হাইড্রোজেন ,অক্সিজেন ও নাইট্রোজেন সাথে যুক্ত থাকে ।

আমরা জানি এরূপ অরগ্যানিক ফাইবার যেমন রেয়ন কে তাপীয়বিশ্লেষণ করলে পার্শ্ববর্তী অণুগুলো কার্বন থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে পরে ।তবে যেহেতু কার্বনের বন্ধন শক্তি অনেক বেশি তাই কার্বন পরমাণু গুলোর পরস্পর থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ার কথা নয় ।কিন্তু এসব অরগানিক ফাইবারের বেশিরভাগ সাধারণত স্ফটিকাকারের হয়ে থাকে এবং এদের মধ্যকার কার্বন অল্পবিস্তর বিশৃঙ্খলভাভবে বিন্যস্ত থাকে যা তন্তুময় অবস্থায় একে দুর্বল করে । অধিকতর দৃঢ়তার জন্য এমনভাবে ফাইবার তৈরি করতে হবে যেখানে কার্বন সুবিন্ন্যস্ত থাকবে এবং স্ফটিক অনুর আধিক্য থাকতে হবে ।

কার্বন ফাইবার প্রস্তুতির শুরুতে সাধারনত এক্রিলিক ফাইবার কে বেছে নেয়া হয় যার মুল কাঠামোতে কার্বনের সাথে হাইড্রোজেন ও সায়ানাইড গ্রুপ যুক্ত থাকে । প্রথমে অক্সিজেনের উপস্থিতিতে এই এক্রিলিক ফাইবার কে ২০০-৩০০ ডিগ্রি সেন্তিগ্রেট তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় । পরের ধাপে এই ফাইবারকে বদ্ধ পরিবেশে ১০০০ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেট তাপমাত্রায় আবারো উত্তপ্ত করা হয় এতে হাইড্রজেন ও নাইট্রজেন
অণুগুলো বিচ্ছিন্ন হয়ে পরবে এবং কার্বন অনু ষড়ভুজাকৃতি ধারন করবে । পরে একে আবারও বদ্ধ পরিবেশে ৩০০০ ডিগ্রি সেন্তিগ্রেটে উত্তপ্ত করা হয় যাতে কার্বন অনুর গঠন আরও সুগঠিত হবে এবং
এটি অনেকটা গ্রাফাইটের মত স্ফটিকে পরিনত হবে । এই স্ফটিকের লেয়ার গুলো পরস্পরের সাথে সমান্তরালে অবস্থান করবে এবং ফাইবারের অক্ষের দিকের সাথে খুব সুন্দর ভাবে বিন্যস্ত থাকবে ।এই সুবিন্যস্ততাই দৃঢ় ও শক্তিশালী ফাইবার গঠনের সবচেয়ে গুরুত্তপুরন দিক । তাই ফাইবার অক্ষের সাথে এই বিন্যাসের তারতম্য এনে ভিন্নরকমের দৃঢ়তাসম্পন্ন ফাইবার পাওয়া সম্ভব ।

এই ফাইবার সাধারণত কালো বর্ণের মসৃণ পৃষ্ঠবিশিষ্ট । প্রস্থ বরাবর একে ভাঙতে প্রতি বর্গ মিটারে প্রায় ২০০০ নিউটন বল প্রয়োগ করতে হবে ,এর ঘনত্ব প্রতি বর্গসেন্টিমিটারে ১.৫৭ গ্রাম ,স্টীল ও অ্যালুমিয়ামের তুলনায় অনেকটাই হালকা । রোদে বা স্যাঁতস্যাঁতে পরিবেশে বা যেকোন মাইক্রো অরগানিজমের মধ্যে অনায়েসে বছরের পর বছর এটি অপরিবর্তিত অবস্থায় থাকতে পারে ।

কার্বন ফাইবার নির্মিত কার সাধারণ কারের তুলনায় হালকা সাধারণ কারের তুলনায় হালকা
কার্বন ফাইবারের স্টিফনেস প্রতি বর্গ মিটারে ৩৫০০০০ থেকে ৪১০০০০ নিউটন যা ষ্টীলের চার গুন ।

এই উচ্চ স্তিফনেস ই প্রমান করে এটি কতটা দৃঢ় । সাধারণ কারের তুলনায় হালকা তুলনায় ফাইবার অনেক শক্তিশালী ।উৎপাদন ব্যায় ষ্টীলের কাছাকাছি হওয়ায় এই ফাইবারকে ষ্টীল ও ফাইবার গ্লাসের পরিবর্তে বাবহার হচ্ছে ।উড়োজাহাজের শক্ত প্রতিরোধক ও ইঞ্জিনে ,কার নির্মাণ শিল্পে ,গলফ দন্দ,বরশির হাতল,নৌকা ,সাবমেরিনে তৈরিতেও ব্যবহৃত হচ্ছে ।

রেফারেন্স : নেট থেকে সংগ্রহ করা

কার্টেসি : লেখক