एक समग्र सामग्री की परिभाषा क्या है?

शिथिल रूप से परिभाषित, एक मिश्रित दो या दो से अधिक विभिन्न सामग्रियों का एक संयोजन होता है जिसके परिणामस्वरूप एक बेहतर (अक्सर मजबूत) उत्पाद होता है। मनुष्य सरल आश्रयों से लेकर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों तक सब कुछ बनाने के लिए हजारों सालों से कंपोजिट बना रहा है। जहां पहले कंपोजिट मिट्टी और पुआल जैसी प्राकृतिक सामग्री से बनाए जाते थे, वहीं आज के कंपोजिट सिंथेटिक पदार्थों की प्रयोगशाला में बनाए जाते हैं। उनकी उत्पत्ति के बावजूद, कंपोज़िट्स ने जीवन को बनाया है जैसा कि हम जानते हैं कि यह संभव है।

पुरातत्वविदों का कहना है कि मनुष्य कम से कम 5,000 से 6,000 वर्षों से कंपोजिट का उपयोग कर रहे हैं। प्राचीन मिस्र में, मिट्टी और पुआल से बने ईंटों को किलों और स्मारकों जैसे लकड़ी के ढांचे को बनाए रखने और सुदृढ़ करने के लिए। एशिया, यूरोप, अफ्रीका और अमेरिका के कुछ हिस्सों में, स्वदेशी संस्कृतियां मवेशियों से संरचना बनाती हैं (तख्तों या लकड़ी की पट्टियाँ) और डब (मिट्टी या मिट्टी, पुआल, बजरी, चूना, घास और अन्य का एक मिश्रण) पदार्थ)।

एक और उन्नत सभ्यता, मंगोल, भी कंपोजिट के उपयोग में अग्रणी थे। लगभग 1200 A.D से शुरू होकर, उन्होंने लकड़ी, हड्डी और प्राकृतिक चिपकने से बाहर प्रबलित धनुष का निर्माण शुरू किया, जो कि बर्च की छाल से लिपटा हुआ था। ये लकड़ी के साधारण धनुषों की तुलना में कहीं अधिक शक्तिशाली और सटीक थे, चंगेज खान के मंगोलियाई साम्राज्य को पूरे एशिया में फैलाने में मदद करते हैं।

कंपोजिट का आधुनिक युग 20 वीं शताब्दी में शुरुआती प्लास्टिक जैसे बैक्लाइट और विनाइल के साथ-साथ प्लाईवुड जैसे लकड़ी के उत्पादों के आविष्कार के साथ शुरू हुआ था। एक अन्य महत्वपूर्ण सम्मिश्र, फ़ेबर्गलैस का आविष्कार 1935 में हुआ था। यह पहले के कंपोजिट की तुलना में कहीं अधिक मजबूत था, इसे ढाला और आकार दिया जा सकता था और यह बेहद हल्का और टिकाऊ था।

द्वितीय विश्व युद्ध ने अभी भी अधिक पेट्रोलियम-व्युत्पन्न मिश्रित सामग्रियों के आविष्कार को तेज किया, जिनमें से कई आज भी पॉलिएस्टर सहित उपयोग में हैं। 1960 के दशक में और भी परिष्कृत कंपोजिट्स जैसे कि केवलर और कार्बन फाइबर की शुरूआत देखी गई।

आज, का उपयोग कंपोजिट आमतौर पर एक संरचनात्मक फाइबर और एक प्लास्टिक को शामिल करने के लिए विकसित हुआ है, इसे शॉर्ट के लिए फाइबर प्रबलित प्लास्टिक या एफआरपी के रूप में जाना जाता है। पुआल की तरह, फाइबर समग्र की संरचना और ताकत प्रदान करता है, जबकि एक प्लास्टिक बहुलक फाइबर को एक साथ रखता है। एफआरपी कंपोजिट में इस्तेमाल होने वाले आम प्रकार के फाइबर में शामिल हैं:

• शीसे रेशा
• कार्बन रेशा
• धातु का रेशा
• बोरान फाइबर
• बेसाल्ट फाइबर
• प्राकृतिक फाइबर (लकड़ी, सन, सन आदि)

के मामले में शीसे रेशा, सैकड़ों हजारों छोटे ग्लास फाइबर को एक साथ संकलित किया जाता है और एक प्लास्टिक बहुलक राल द्वारा जगह पर कठोरता से रखा जाता है। कंपोजिट में इस्तेमाल होने वाले सामान्य प्लास्टिक रेजिन में शामिल हैं:

• epoxy
• विनाइल एस्टर
• पॉलिएस्टर
• पोलीयूरीथेन
• polypropylene

एक मिश्रित का सबसे आम उदाहरण कंक्रीट है। इस उपयोग में, संरचनात्मक स्टील रिबर कंक्रीट को ताकत और कठोरता प्रदान करता है, जबकि ठीक किया गया सीमेंट रेबार स्थिर रखता है। अकेले Rebar बहुत अधिक फ्लेक्स करेगा और अकेले सीमेंट आसानी से फट जाएगा। हालांकि, जब एक संयुक्त बनाने के लिए, एक अत्यंत कठोर सामग्री बनाई जाती है।

"मिश्रित" शब्द के साथ आमतौर पर जुड़ी समग्र सामग्री फाइबर प्रबलित प्लास्टिक है। इस प्रकार के मिश्रित का उपयोग हमारे दैनिक जीवन में बड़े पैमाने पर किया जाता है। फाइबर प्रबलित प्लास्टिक कंपोजिट के आम रोजमर्रा के उपयोग में शामिल हैं:

• हवाई जहाज
• नाव और समुद्री
• खेल उपकरण (गोल्फ शाफ्ट, टेनिस रैकेट, सर्फबोर्ड, हॉकी स्टिक, आदि)
• ऑटोमोटिव घटक
• पवन टरबाइन ब्लेड
• शरीर कवच
• निर्माण सामग्री
• पानी के पाइप
• पुल
• उपकरण संभालता है
• सीढ़ी की रेलिंग

आधुनिक मिश्रित सामग्री स्टील जैसे अन्य सामग्रियों की तुलना में कई फायदे हैं। शायद सबसे महत्वपूर्ण बात, कंपोजिट वजन में बहुत हल्के होते हैं। वे संक्षारण का भी प्रतिरोध करते हैं, लचीले और दंत-प्रतिरोधी होते हैं। यह, बदले में, इसका मतलब है कि उन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है और पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में लंबा जीवनकाल होता है। समग्र सामग्री कारों को हल्का बनाते हैं और इसलिए अधिक ईंधन कुशल होते हैं, शरीर के कवच को गोलियों के प्रति अधिक प्रतिरोधी बनाते हैं और टरबाइन ब्लेड बनाते हैं जो उच्च हवा की गति के तनाव का सामना कर सकते हैं।

सूत्रों का कहना है

• बीबीसी समाचार स्टाफ। "केवलर आविष्कारक स्टेफ़नी कोवलेक की मृत्यु।" BBC.com। २१ जून २०१४
• ऊर्जा कर्मचारियों का विभाग। "कार्बन फाइबर के बारे में शीर्ष 9 चीजें जो आप नहीं जानते।" Energy.gov। २ ९ मार्च २०१३
• रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री स्टाफ। "समग्र सामग्री।" RSC.org।
• विलफोर्ड, जॉन नोबल। "मिस्र के एक राजा को एक मिट्टी-ईंट श्रद्धांजलि बहाल करना।" NYTimes.com। 10 जनवरी 2007।