विमानांचे सुटे भाग, क्रीडा साहित्य आणि रेसिंग कार्समध्ये वापरले जाणारे अतिशय हलके व पोलादापेक्षा मजबूत असणारे 'कार्बन फायबर' (Carbon Fiber) हे सूक्ष्म स्तरावर प्रामुख्याने कोणत्या घटकाच्या स्फटिकांपासून बनवले जाते?
EN
Extensively deployed in aerospace, high-performance sports equipment, and race cars for its ultra-light weight and steel-beating tensile strength, 'Carbon Fiber' is microstructurally composed of crystalline ribbons of which substance?
बरोबर उत्तर पर्याय (२) आहे.
स्पष्टीकरण:
•
कार्बन फायबर (Carbon Fiber): हे ५ ते १० मायक्रोमीटर व्यासाचे अत्यंत सूक्ष्म तंतू असतात.
•
हे तंतू तयार करण्यासाठी पॉली-अ‍ॅक्रिलोनायट्राइल (PAN) किंवा रेयॉन यांसारख्या पॉलिमर धाग्यांना ऑक्सिजनविरहित वातावरणात उच्च तापमानाला ($१०००^\circ$ ते $३०००^\circ\text{C}$) तापवले जाते (Carbonization).
•
यामुळे इतर सर्व अणू निघून जातात आणि कार्बन अणू ग्रेफाईटच्या (Graphite) षटकोनी थरांच्या स्वरूपात तंतूंच्या अक्षाला समांतर रचले जातात. या ग्रेफाईटच्या सूक्ष्म-स्फटिकी संरचनेमुळे कार्बन फायबरला प्रचंड तन्यता (Tensile strength) आणि अतिशय कमी वजन प्राप्त होते.
MPSC परीक्षा टीप
परीक्षेसाठी महत्त्वपूर्ण संकल्पना व शॉर्टकट
कार्बन फायबर हे कार्बन-फायबर-रीइन्फोर्स्ड-पॉलिमर (CFRP) या संमिश्र पदार्थाच्या स्वरूपात बोईंग ७८७ ड्रीमलाइनर आणि इस्रोच्या रॉकेट्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
translate
English Explanation / स्पष्टीकरण:
The correct answer is Option (2).
Explanation:
•
Carbon Fiber: Composed of micro-filaments (5–10 $\mu$m in diameter) consisting of tightly interwoven ribbon-like sheets of carbon atoms aligned parallel to the fiber's long axis in a graphite-like layered hexagonal lattice.
•
Manufactured by pyrolyzing precursor polymers like Polyacrylonitrile (PAN) at temperatures up to 3000°C, all non-carbon elements are driven off, consolidating into crystalline graphitic ribbons.
•
This architecture delivers extraordinary tensile modulus and fatigue resistance at a fraction of the weight of structural metals.
MPSC EXAM TIP
High-Yield Exam Strategy Tip
Carbon fibers are predominantly combined with epoxy resins to produce CFRP (Carbon-Fiber Reinforced Polymers), used in the Boeing 787 Dreamliner fuselage and ISRO launch vehicle casings.