Stair na Snáithín Carbóin

Stair na Snáithín Carbóin

Leictreachas, bolgáin solais, Edison agus bagún

Úsáideadh snáithín carbóin den chéad uair i 1860 chun stua a chruthú idir dhá shlat charbóin seoltacha luchtaithe. Bhí an leictreachas ina sheó sorcais an tráth sin, agus ní raibh baint ar bith ag snáithín carbóin, mar a bhí aithne orthu, leis na gnéithe ardfheidhmíochta atá ar eolas againn inniu a sheachadadh. Mar sin féin, úsáidtear friotaíocht teasa agus seoltacht leictreach snáithíní carbóin sa soilsiú, rud a chabhraíonn le teacht ar na bloic thógála a fhoirmíonn snáithíní carbóin trí "pirealú". I 1879, d'úsáid Thomas Edison pirealú chun filiméid snáithíní carbóin a tháirgeadh, a úsáideadh ansin mar leictreoidí taobh istigh den chéad bolgán solais. Is iad na filiméid seo, a dhíorthaítear ó neamhíonachtaí i snáithíní cadáis dóite agus bambú, na snáithíní carbóin iarbhír a sheolann leictreachas.

Ní go dtí 1958 a tháirg an fisiceoir Roger Bacon na chéad guairí snáithíní carbóin ardfheidhmíochta trí phróiseas pirealaithe. Trí staidéar a dhéanamh ar leá graifít faoi theocht ard agus brú, d'aimsigh Bacon an cheimic taobh thiar den struchtúr heicseagánach treisithe le snáithín carbóin. Déantar an struchtúr seo atá saibhir i gcarbón a iolrú ansin, déanta ina leathán agus a rolladh go leanúnach ar feadh fad an tsnáithín. Táirgeann guairne bagúin na snáithíní is déine agus is láidre ar domhan. Cúpla bliain ina dhiaidh sin, tháirg Bacon táirge tráchtála ag baint úsáide as réamhtheachtaí bunaithe ar réón. Tá féidearthachtaí meicniúla snáithíní carbóin ag dul i bhfeidhm ar deireadh. Mar sin féin, bhí costas táirgthe na fionnachtana seo réalteolaíoch. Chun a bheith beo,

Pic agus Pan

Sna 70idí, cuireadh tús le hairíonna samhlaíocha snáithíní carbóin a bhaint amach i suíomhanna tionsclaíocha. D'aimsigh Leonard Singer snáithíní carbóin "pitch" trí staidéar a dhéanamh ar charbónú ábhar peitriliam agus guail. Is substaint cosúil le tarra é biotúman a tháirgtear trí pheitriliam (ola) a théamh isteach i substaint a bhfuil cion ard carbóin ann. Trí mhóilíní páirce a shíneadh agus iad a phróiseáil ag teochtaí arda, socraítear iad i snáithíní carbóin an-criostalach. Tháinig modulus ultra-ard (stiffness) agus seoltacht ard teirmeach mar thoradh ar shnáithíní carbóin bunaithe ar pháirc, agus tá gá leo go léir le haghaidh feidhmeanna a bhí faoi lé teochtaí arda taobh istigh d'aerárthaí. Cé go bhfuil siad an-chostasach le próiseáil, baintear úsáid as snáithíní carbóin atá bunaithe ar pháirceanna Singer in iarratais ardteochta.

Idir an dá linn, leathnaigh an t-eolaí Seapánach Akio Shindo taighde snáithíní carbóin sa tSeapáin ag baint úsáide as foirm ard-íonachta de polyacrylonitrile peitriliam-bhunaithe (PAN). Táirgeann PAN, an réamhtheachtaithe snáithíní carbóin is coitianta inniu, leibhéil arda criostalaithe laistigh den snáithín ach tá sé níos déine ná mar a chonacthas riamh i snáithíní carbóin atá bunaithe ar pháirc nó réón. Tá próiseas réamhtheachtaithe PAN Shindo níos éifeachtaí ó thaobh costais freisin maidir le snáithíní carbóin ardcháilíochta a tháirgeadh ná snáithíní pitch nó réón-bhunaithe.

isteach sa phríomhshruth

Le linn na 1980í agus na 1990idí, aithnítear go soiléir anois dearcadh domhanda ar iarratais eitlíochta agus aeraspáis ón rialtas do chustaiméirí tráchtála. Mar thoradh air seo tá fás easpónantúil ar roghanna snáithíní carbóin do na tionscail seo. Tá sé seo mar gheall ar an bhfíric go bhfuil laghdú suntasach ar mheáchan an aerárthaigh mar thoradh ar fheidhmíocht níos airde agus éifeachtacht breosla an aerárthaigh agus fiú na comhpháirteanna innill. Thosaigh innealtóirí ag obair ar choincheapa níos éadroime, níos láidre agus níos tapúla. Tá páirteanna athsholáthair á ndearadh anois, ag baint úsáide as ábhar snáithín carbóin, chun páirteanna a dhéantar as cóimhiotail chruach-bhunaithe agus alúmanam a athsholáthar. Mar sin féin, tá snáithín carbóin ina ábhar deacair le meaisín i gcomparáid leis na modhanna meaisínithe dealaitheacha ar a dtugtar uair amháin le haghaidh monaraithe miotail. Leis an am a chaitear ag foghlaim agus ag tuiscint modhanna déantúsaíochta snáithíní carbóin, tháinig laghdú ar líon na gcodanna miotail agus níor tháinig siad chomh coitianta i ngach aerárthach nua-dheartha. De réir mar a théann modhanna déantúsaíochta chun cinn, is amhlaidh a théann táirgeadh na snáithíní féin chun cinn. Seo ar fad ba chúis le borradh sa bhfoirm seo d'ór dubh, ag tiomáint éileamh níos airde.

Mar gheall ar a n-airíonna déantúsaíochta agus próiseála feabhsaithe, úsáidtear snáithín carbóin go forleathan anois i réimsí tionsclaíocha ar fud an domhain. Roinneann méadú seasta ar ábhar carbóin níos airde, cuid acu níos mó ná 90 faoin gcéad de charbóin, na buntáistí a bhaineann le neart méadaithe agus iad níos éifeachtaí ó thaobh costais don mhargadh. Mar gheall ar fheabhsuithe ar innealtóireacht agus ar rialú próisis, tá laghdú suntasach tagtha ar fhachtóir costais snáithín carbóin. Tá úsáid snáithíní carbóin níos faide ná feidhmchláir aeraspáis agus is réiteach inmharthana é anois do raon méadaitheach tionscal lena n-áirítear spóirt mótair, bádóireacht, earraí spóirt, tógáil, agus fiú troscán. Caoga bliain ó shin, níor smaoinigh aon duine ar dheasc a bheith déanta as snáithín carbóin. Chosnódh sé na milliúin dollar fiú an oiread sin snáithín carbóin amh a tháirgeadh. Sa lá atá inniu ann, níl cur i bhfeidhm snáithín carbóin teoranta ach amháin dár samhlaíocht dhaonna.