କାର୍ବନ ଫାଇବର କମ୍ପୋଜିଟ୍: ନିମ୍ନ-ଉଚ୍ଚତା ଅର୍ଥନୀତିର ବିକାଶ ପାଇଁ ପ୍ରମୁଖ ସାମଗ୍ରୀ ସୁଯୋଗ ଏବଂ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ

ସାମଗ୍ରୀ ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ଅର୍ଥନୀତି ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ, ଏହି ପତ୍ର ନିମ୍ନ-ଉଚ୍ଚତା ଅର୍ଥନୀତି କ୍ଷେତ୍ରରେ କାର୍ବନ ଫାଇବର କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବିକାଶ ସ୍ଥିତି, ବୈଷୟିକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ଏବଂ ଭବିଷ୍ୟତ ଧାରାଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟବସ୍ଥିତ ଭାବରେ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରେ। ଗବେଷଣା ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଯଦିଓ କାର୍ବନ ଫାଇବର ବିମାନକୁ ହାଲୁକା କରିବାରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୁବିଧା ଅଛି, ତଥାପି ମୂଲ୍ୟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ଏବଂ ମାନକ ସିଷ୍ଟମ ନିର୍ମାଣ ଏହାର ବୃହତ-ସ୍ତର ପ୍ରୟୋଗକୁ ପ୍ରତିବନ୍ଧିତ କରୁଥିବା ପ୍ରମୁଖ କାରଣ।

1. କମ-ଉଚ୍ଚତା ଅର୍ଥନୀତି ସହିତ କାର୍ବନ ଫାଇବର ସାମଗ୍ରୀ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକର ସୁସଙ୍ଗତତାର ବିଶ୍ଳେଷଣ।

ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣର ଲାଭ:

• ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଶକ୍ତି 2450MPa/(g/cm³) ରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ, ଯାହା ବିମାନ ଆଲୁମିନିୟମ ମିଶ୍ରଧାତୁର 5 ଗୁଣ।
• ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ 230GPa/(g/cm³) ଅତିକ୍ରମ କରେ, ଏବଂ ଓଜନ ହ୍ରାସର ପ୍ରଭାବ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।

ଅର୍ଥନୈତିକ ପ୍ରୟୋଗ:

• ଡ୍ରୋନ୍ ଗଠନର ଓଜନ 1 କିଲୋଗ୍ରାମ ହ୍ରାସ କରିବା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାୟ 8-12% ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ହ୍ରାସ ପାଇପାରିବ।
• eVTOL ର ପ୍ରତ୍ୟେକ 10% ଓଜନ ହ୍ରାସ ପାଇଁ, କ୍ରୁଇଜିଂ ପରିସର 15-20% ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।

୨. ଶିଳ୍ପ ବିକାଶର ବର୍ତ୍ତମାନର ସ୍ଥିତି

ବିଶ୍ୱ ବଜାର ଗଠନ:

• 2023 ମସିହାରେ, ସମଗ୍ର ବିଶ୍ୱରେ କାର୍ବନ ଫାଇବରର ମୋଟ ଚାହିଦା 135,000 ଟନ୍ ହେବ, ଯାହା ମଧ୍ୟରୁ ଅନ୍ତରୀକ୍ଷର ଅବଦାନ 22%।
• ଜାପାନର ଟୋରେ ଛୋଟ ଟୋ ବଜାରର 38% ଅଧିକାର କରିଛି।

ଘରୋଇ ପ୍ରଗତି:

• ଉତ୍ପାଦନ କ୍ଷମତାର ବାର୍ଷିକ ଚକ୍ରବୃଦ୍ଧି ହାର 25% (2018-2023) ରେ ପହଞ୍ଚିଛି।
• T700 ର ସ୍ଥାନୀୟକରଣ ହାର 70% ଅତିକ୍ରମ କରିଛି, କିନ୍ତୁ T800 ଏବଂ ତଦୁର୍ଦ୍ଧ୍ୱ ଏବେ ବି ଆମଦାନୀ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ।

3. ପ୍ରମୁଖ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ

ସାମଗ୍ରୀ ସ୍ତର:

• ପ୍ରିପ୍ରେଗ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସ୍ଥିରତା (ସିଭି ମୂଲ୍ୟ 3% ମଧ୍ୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ)
• କମ୍ପୋଜିଟ୍ ମ୍ୟାଟେରିଆଲ୍ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ବଣ୍ଡିଂ ଶକ୍ତି (80MPa ରୁ ଅଧିକ ପହଞ୍ଚିବା ଆବଶ୍ୟକ)

ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା:

• ସ୍ୱୟଂଚାଳିତ ବିଛାଇବା ଦକ୍ଷତା (ବର୍ତ୍ତମାନ ଘଣ୍ଟା ପ୍ରତି 30-50 କିଲୋଗ୍ରାମ, ଲକ୍ଷ୍ୟ 100 କିଲୋଗ୍ରାମ/ଘଣ୍ଟା)
• କ୍ୟୁରିଂ ସାଇକେଲ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ (ପାରମ୍ପରିକ ଅଟୋକ୍ଲେଭ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା 8-12 ଘଣ୍ଟା ସମୟ ନିଏ)

୪. କମ୍ ଉଚ୍ଚତାରେ ଅର୍ଥନୈତିକ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ସମ୍ଭାବନା

ବଜାର ଚାହିଦା ପୂର୍ବାନୁମାନ:

• 2025 ମସିହାରେ eVTOL କାର୍ବନ ଫାଇବରର ଚାହିଦା 1,500-2,000 ଟନରେ ପହଞ୍ଚିବ।
• ୨୦୩୦ ମସିହାରେ ଡ୍ରୋନ୍ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଚାହିଦା ୫,୦୦୦ ଟନ୍ ଅତିକ୍ରମ କରିବ ବୋଲି ଆଶା କରାଯାଉଛି।

ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକାଶ ଧାରା:

• କମ ମୂଲ୍ୟ (ଲକ୍ଷ୍ୟ $80-100/କିଲୋଗ୍ରାମକୁ ହ୍ରାସ କରାଯାଇଛି)
• ବୁଦ୍ଧିମାନ ଉତ୍ପାଦନ (ଡିଜିଟାଲ୍ ଯୁଗ୍ମ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ପ୍ରୟୋଗ)
• ପୁନଃଚକ୍ରୀକରଣ ଏବଂ ପୁନଃବ୍ୟବହାର (ରାସାୟନିକ ପୁନଃଚକ୍ରୀକରଣ ପଦ୍ଧତିର ଦକ୍ଷତା ଉନ୍ନତି)