කාබන් ෆයිබර් සංයුක්ත: අඩු උන්නතාංශ ආර්ථිකයේ සංවර්ධනය සඳහා ප්‍රධාන ද්‍රව්‍ය අවස්ථා සහ අභියෝග

ද්‍රව්‍ය විද්‍යාව සහ කාර්මික ආර්ථික විද්‍යාවේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, මෙම පත්‍රිකාව අඩු උන්නතාංශ ආර්ථිකයේ ක්ෂේත්‍රයේ කාබන් ෆයිබර් සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල සංවර්ධන තත්ත්වය, තාක්ෂණික බාධක සහ අනාගත ප්‍රවණතා ක්‍රමානුකූලව විශ්ලේෂණය කරයි. සැහැල්ලු ගුවන් යානාවල කාබන් ෆයිබර් සැලකිය යුතු වාසි තිබුණද, පිරිවැය පාලනය, ක්‍රියාවලි ප්‍රශස්තිකරණය සහ සම්මත පද්ධති ඉදිකිරීම තවමත් එහි මහා පරිමාණ යෙදුම සීමා කරන ප්‍රධාන සාධක බව පර්යේෂණවලින් පෙනී යයි.

1. අඩු උන්නතාංශ ආර්ථිකයක් සමඟ කාබන් ෆයිබර් ද්‍රව්‍ය ලක්ෂණවල ගැළපුම විශ්ලේෂණය කිරීම

යාන්ත්‍රික ගුණාංගවල වාසි:

• නිශ්චිත ශක්තිය 2450MPa/(g/cm³) දක්වා ළඟා වන අතර එය ගුවන් ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහයට වඩා 5 ගුණයකි.
• නිශ්චිත මාපාංකය 230GPa/(g/cm³) ඉක්මවයි, සැලකිය යුතු බර අඩු කිරීමේ බලපෑමක් ඇතිව.

ආර්ථික යෙදුම:

• ඩ්‍රෝන ව්‍යුහයේ බර කිලෝග්‍රෑම් 1 කින් අඩු කිරීමෙන් බලශක්ති පරිභෝජනය 8-12% කින් පමණ අඩු කළ හැකිය.
• eVTOL හි සෑම 10% ක බර අඩු කිරීමකටම, කෲසිං පරාසය 15-20% කින් වැඩි වේ.

2. කාර්මික සංවර්ධනයේ වත්මන් තත්ත්වය

ගෝලීය වෙළඳපොළ ව්‍යුහය:

• 2023 දී, කාබන් ෆයිබර් සඳහා ගෝලීය මුළු ඉල්ලුම ටොන් 135,000 ක් වනු ඇති අතර, එයින් 22% ක් අභ්‍යවකාශ කර්මාන්තයට අයත් වේ.
• කුඩා ඇදගෙන යාමේ වෙළඳපොළෙන් 38% ක් ජපානයේ ටොරේ විසින් අත්පත් කරගෙන ඇත.

දේශීය ප්‍රගතිය:

• නිෂ්පාදන ධාරිතාවයේ වාර්ෂික සංයුක්ත වර්ධන වේගය 25% (2018-2023) දක්වා ළඟා වේ.
• T700 හි දේශීයකරණ අනුපාතය 70% ඉක්මවයි, නමුත් T800 සහ ඊට වැඩි ඒවා තවමත් ආනයන මත රඳා පවතී.

3. ප්‍රධාන තාක්ෂණික බාධක

ද්‍රව්‍ය මට්ටම:

• Prepreg ක්‍රියාවලි ස්ථායිතාව (CV අගය 3%ක් ඇතුළත පාලනය කළ යුතුය)
• සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය අතුරුමුහුණත් බන්ධන ශක්තිය (80MPa ට වඩා ළඟා වීමට අවශ්‍යයි)

නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය:

• ස්වයංක්‍රීය තැබීමේ කාර්යක්ෂමතාව (දැනට 30-50kg/h, ඉලක්කය 100kg/h)
• සුව කිරීමේ චක්‍ර ප්‍රශස්තිකරණය (සාම්ප්‍රදායික ස්වයංක්‍රීය ක්ලේව් ක්‍රියාවලියට පැය 8-12 ක් ගතවේ)

4. අඩු උන්නතාංශ ආර්ථික යෙදුම් සඳහා අපේක්ෂාවන්

වෙළඳපල ඉල්ලුම පුරෝකථනය:

• 2025 දී eVTOL කාබන් ෆයිබර් සඳහා ඇති ඉල්ලුම ටොන් 1,500-2,000 දක්වා ළඟා වනු ඇත.
• 2030 දී ඩ්‍රෝන ක්ෂේත්‍රයේ ඉල්ලුම ටොන් 5,000 ඉක්මවනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ.

තාක්ෂණ සංවර්ධන ප්‍රවණතා:

• අඩු පිරිවැය (ඉලක්කය ඩොලර් 80-100/kg දක්වා අඩු කර ඇත)
• බුද්ධිමත් නිෂ්පාදනය (ඩිජිටල් නිවුන් තාක්ෂණයේ යෙදීම)
• ප්‍රතිචක්‍රීකරණය සහ නැවත භාවිතය (රසායනික ප්‍රතිචක්‍රීකරණ ක්‍රමයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම)