समग्र सामग्री का इतिहास और विकास

जब दो या दो से अधिक विभिन्न सामग्रियों को मिलाया जाता है, तो परिणाम एक होता है समग्र. कंपोजिट का पहला उपयोग 1500 ई.पू. जब शुरुआती मिस्र और मेसोपोटामिया के निवासियों ने मजबूत और टिकाऊ इमारतों को बनाने के लिए मिट्टी और पुआल के मिश्रण का इस्तेमाल किया। मिट्टी के बर्तनों और नावों सहित प्राचीन मिश्रित उत्पादों को सुदृढीकरण प्रदान करने के लिए स्ट्रॉ जारी रहा।

बाद में, 1200 ईस्वी में, मंगोलों ने पहले मिश्रित धनुष का आविष्कार किया। लकड़ी, हड्डी और "पशु गोंद" के संयोजन का उपयोग करके धनुषों को बर्च की छाल से दबाया और लपेटा गया। ये धनुष शक्तिशाली और सटीक थे। चंगेज खान के सैन्य प्रभुत्व को सुनिश्चित करने के लिए समग्र मंगोलियाई धनुष ने मदद की।

कंपोजिट का आधुनिक युग शुरू हुआ जब वैज्ञानिकों ने प्लास्टिक विकसित किया। उस समय तक, पौधों और जानवरों से प्राप्त प्राकृतिक रेजिन केवल ग्लू और बाइंडरों का स्रोत थे। 1900 की शुरुआत में, विनाइल, पॉलीस्टाइनिन, फेनोलिक और पॉलिएस्टर जैसे प्लास्टिक विकसित किए गए थे। ये नई सिंथेटिक सामग्री प्रकृति से प्राप्त एकल रेजिन को बेहतर बनाती हैं।

हालांकि, अकेले प्लास्टिक कुछ संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान नहीं कर सका। अतिरिक्त शक्ति और कठोरता प्रदान करने के लिए सुदृढीकरण की आवश्यकता थी।

1935 में, ओवेन्स कॉर्निंग ने पहला ग्लास फाइबर, फाइबर ग्लास पेश किया। शीसे रेशा, जब एक प्लास्टिक बहुलक के साथ मिलकर एक अविश्वसनीय रूप से मजबूत संरचना बनाई गई जो हल्के भी है। यह फाइबर प्रबलित पॉलिमर (FRP) उद्योग की शुरुआत है।

कंपोजिट में सबसे बड़ी प्रगति में से कई युद्धकालीन जरूरतों का परिणाम थे। जिस तरह मंगोलों ने समग्र धनुष विकसित किया, द्वितीय विश्व युद्ध ने प्रयोगशाला से एफआरपी उद्योग को वास्तविक उत्पादन में लाया।

सैन्य विमानों में हल्के अनुप्रयोगों के लिए वैकल्पिक सामग्री की आवश्यकता थी। इंजीनियरों ने जल्द ही हल्के और मजबूत होने से परे कंपोजिट के अन्य लाभों का एहसास किया। यह पता चला है, उदाहरण के लिए, कि फाइबरग्लास कंपोजिट रेडियो आवृत्तियों के लिए पारदर्शी थे, और इलेक्ट्रॉनिक रडार उपकरण (रेडम्स) को आश्रय देने के लिए सामग्री को जल्द ही अनुकूलित किया गया था।

WWII के अंत तक, एक छोटा सा आला कंपोजिट उद्योग पूरे जोरों पर था। सैन्य उत्पादों की कम मांग के साथ, कुछ कंपोजिट इनोवेटर्स अब महत्वाकांक्षी रूप से अन्य बाजारों में कंपोजिट लाने की कोशिश कर रहे थे। नौकाएँ एक स्पष्ट उत्पाद थीं जिससे लाभ हुआ। पहली समग्र वाणिज्यिक नाव पतवार 1946 में शुरू की गई थी।

इस समय ब्रांट गोल्ड्सवर्थी को अक्सर "कंपोजिट्स के दादा" के रूप में जाना जाता है, कई नए विकसित हुए विनिर्माण प्रक्रियाओं और उत्पादों, जिसमें पहले शीसे रेशा सर्फ़बोर्ड भी शामिल था, जिसने क्रांति की खेल।

गोल्ड्सवर्थी ने एक निर्माण प्रक्रिया का भी आविष्कार किया, जिसे पुल्ट्रीशन के रूप में जाना जाता है, एक ऐसी प्रक्रिया जो भरोसेमंद रूप से मजबूत फाइबरग्लास प्रबलित उत्पादों की अनुमति देती है। आज, इस प्रक्रिया से निर्मित उत्पादों में सीढ़ी रेल, उपकरण हैंडल, पाइप, तीर शाफ्ट, कवच, ट्रेन फर्श, और चिकित्सा उपकरण शामिल हैं।

1970 के दशक में कंपोजिट उद्योग परिपक्व होने लगे। बेहतर प्लास्टिक रेजिन और बेहतर सुदृढ़ीकरण वाले फाइबर विकसित किए गए थे। ड्यूपॉन्ट ने एक विकसित किया अरण्डी का रेशा केवलर के रूप में जाना जाता है, जो अपनी उच्च तन्यता ताकत, उच्च घनत्व और हल्के होने के कारण शरीर के कवच में पसंद का उत्पाद बन गया है। इस समय के आसपास कार्बन फाइबर भी विकसित किया गया था; तेजी से, इसने पूर्व में स्टील से बने भागों को बदल दिया।

कंपोजिट उद्योग अभी भी विकसित हो रहा है, जिसमें अधिकांश विकास अब अक्षय ऊर्जा के आसपास केंद्रित है। पवन टरबाइन ब्लेड, विशेष रूप से, लगातार आकार पर सीमा को आगे बढ़ा रहे हैं और उन्नत मिश्रित सामग्री की आवश्यकता होती है।

समग्र सामग्री अनुसंधान जारी है। विशेष रूप से रुचि के क्षेत्र नैनोमीटर हैं - अत्यंत छोटे आणविक संरचनाओं वाली सामग्री - और जैव-आधारित पॉलिमर।