Reinforced carbon–carbon
કાર્બન ફાઇબર પ્રબલિત કાર્બન (સી. એફ. આર. સી.), કાર્બન-કાર્બન (સી/સી.), અથવા પ્રબલિત કાર્બન-કાર્બન (આર. સી. સી.) એ ગ્રેફાઇટના મેટ્રિક્સમાં કાર્બન ફાઇબર મજબૂતીકરણ ધરાવતી સંયુક્ત સામગ્રી છે. તે આંતરખંડીય બેલિસ્ટિક મિસાઈલોના પુનઃપ્રવેશ વાહનો માટે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, અને તે સ્પેસ શટલ ઓર્બિટરના નાક શંકુ અને પાંખની અગ્રણી ધાર માટેની સામગ્રી તરીકે સૌથી વધુ જાણીતું છે. 1970ના દાયકાના અંતથી કાર્બન-કાર્બન બ્રેક ડિસ્ક અને બ્રેક પેડ ફોર્મ્યુલા વન રેસિંગ કારની બ્રેક સિસ્ટમનો પ્રમાણભૂત ઘટક છે; ફોર્મ્યુલા વન કાર પર પ્રથમ વર્ષે કાર્બન બ્રેક 1976માં જોવા મળી હતી. કાર્બન-કાર્બન ઊંચા તાપમાને માળખાકીય ઉપયોગો માટે સારી રીતે અનુકૂળ છે, અથવા જ્યાં થર્મલ આંચકા પ્રતિકાર અને/અથવા થર્મલ વિસ્તરણના નીચા ગુણાંકની જરૂર હોય છે. જ્યારે તે અન્ય ઘણા સિરામિક્સ કરતાં ઓછું બરડ હોય છે, ત્યારે તેમાં અસર પ્રતિકારનો અભાવ હોય છે; સ્પેસ શટલ કોલમ્બિયા વાતાવરણીય પુનઃપ્રવેશ દરમિયાન નાશ પામ્યું હતું કારણ કે તેની એક આર. સી. સી. પેનલ સ્પેસ શટલ બાહ્ય ટાંકીમાંથી તૂટી ગયેલા પોલીયુરેથીન ફીણના ઇન્સ્યુલેશનના ટુકડાની અસરથી તૂટી ગઈ હતી. ઉત્પાદન સામગ્રી ત્રણ તબક્કામાં બનાવવામાં આવે છેઃ પ્રથમ, સામગ્રીને તેના ઇચ્છિત અંતિમ આકારમાં મૂકવામાં આવે છે, જેમાં કાર્બન ફિલામેન્ટ અને/અથવા પ્લાસ્ટિક અથવા પિચ જેવા કાર્બનિક બાઈન્ડરથી ઘેરાયેલું કાપડ હોય છે. મોટેભાગે, બાઈન્ડર મિશ્રણમાં કોક અથવા અન્ય કોઇ સૂક્ષ્મ કાર્બન એગ્રીગેટ ઉમેરવામાં આવે છે. બીજું, લે-અપને ગરમ કરવામાં આવે છે, જેથી પાયરોલિસિસ બાઈન્ડરને પ્રમાણમાં શુદ્ધ કાર્બનમાં પરિવર્તિત કરે છે. બાઈન્ડર પ્રક્રિયામાં વોલ્યુમ ગુમાવે છે, જેના કારણે શૂન્યાવકાશ બને છે; એકંદરનો ઉમેરો આ સમસ્યાને ઘટાડે છે, પરંતુ તેને દૂર કરતું નથી. ત્રીજું, કેટલાક દિવસો દરમિયાન ઉચ્ચ તાપમાન પર સામગ્રી દ્વારા એસિટિલીન જેવા કાર્બન બનાવતા ગેસને દબાણ કરીને ખાલી જગ્યાઓ ધીમે ધીમે ભરવામાં આવે છે. આ લાંબી હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયા કાર્બનને મોટા ગ્રેફાઇટ સ્ફટિકોમાં રચવા માટે પણ પરવાનગી આપે છે, અને તે સામગ્રીની ઊંચી કિંમતનું મુખ્ય કારણ છે. સ્પેસ શટલની પાંખની અગ્રણી ધાર અને નાક શંકુ પરની ગ્રે "રિઇનફોર્સ્ડ કાર્બન (આર. સી. સી.)" પેનલ્સનું ઉત્પાદન કરવા માટે નાસાને $100,000/ચોરસ ફૂટનો ખર્ચ થયો હતો, જો કે આ ખર્ચનો મોટાભાગનો હિસ્સો પેનલ્સ સાથે સંકળાયેલ અદ્યતન ભૂમિતિ અને સંશોધન ખર્ચનું પરિણામ હતું. આ તબક્કામાં તૈયાર ઉત્પાદનનું ઉત્પાદન પણ સામેલ હોઈ શકે છે. સી/સી એ એક સખત સામગ્રી છે જે ફાઇબર સ્કેફોલ્ડ કેવી રીતે મૂકવામાં આવે છે અને મેટ્રિક્સ ફિલરની ગુણવત્તા/ઘનતા પર આધાર રાખીને થર્મલ વિસ્તરણ, તાપમાનના ઢાળ અને થર્મલ સાઇકલિંગ માટે અત્યંત પ્રતિરોધક બનાવી શકાય છે. કાર્બન-કાર્બન પદાર્થો તેમના ગુણધર્મોને 2000 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપર જાળવી રાખે છે. ઓક્સિડેશનને રોકવા માટે રક્ષણાત્મક કોટિંગની મદદથી આ તાપમાનને વટાવી શકાય છે. સામગ્રીની ઘનતા 1.6 અને 1.98 ગ્રામ/સે. મી. 3 ની વચ્ચે હોય છે. સમાન ઉત્પાદનો કાર્બન ફાઇબર-પ્રબલિત સિલિકોન કાર્બાઇડ (C/SiC) એ શુદ્ધ કાર્બન-કાર્બનનો વિકાસ છે જે કાર્બન ફાઇબર સાથે સિલિકોન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ કરે છે. તે શુદ્ધ કાર્બન-કાર્બન કરતાં સહેજ વધુ ગાઢ છે અને વધુ ટકાઉ હોવાનું માનવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ પ્રદર્શન ધરાવતી રોડ કારના બ્રેક ડિસ્ક અને બ્રેક પેડમાં થઈ શકે છે. તેનો ઉપયોગ કરનારી પ્રથમ કાર મર્સિડીઝ બેન્ઝ C215 કૂપ F1 આવૃત્તિ હતી. તે બુગાટી વેરોન અને અમુક વર્તમાન બેન્ટલી, ફેરારી, પોર્શ, કાર્વેટ ઝેડઆર1, ઝેડ06 અને લામ્બોરગિનિસ પર પ્રમાણભૂત છે. તેઓ ડી3 એસ8, બી7 આરએસ4, સી6 એસ6 અને આરએસ6 અને આર8 સહિત કેટલીક ઉચ્ચ પ્રદર્શન ધરાવતી ઓડી કાર પર વૈકલ્પિક અપગ્રેડ તરીકે પણ ઓફર કરવામાં આવે છે. તેના વજનને કારણે ફોર્મ્યુલા 1 માં સામગ્રીનો ઉપયોગ થતો નથી. 1980ના દાયકામાં વાણિજ્યિક વિમાનો માટે કાર્બન બ્રેક વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ બની હતી, જેનો પ્રથમ ઉપયોગ કોનકોર્ડ સુપરસોનિક પરિવહનમાં કરવામાં આવ્યો હતો. હાઇ-ટેક રેસિંગ ઓટોમોટિવ્સમાં ઉપયોગ સાથે સંબંધિત બિન-સિરામિક કાર્બન સંયોજન એ કાર્બોટેનિયમ કાર્બન-ટાઇટેનિયમ સંયોજન છે જેનો ઉપયોગ ઝોન્ડા આર અને ઇટાલિયન મોટરકાર કંપની પાગાની દ્વારા બનાવવામાં આવેલી હુઆયરા સુપરકાર્સમાં થાય છે. ફૂટનોટ્સ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ કોનકોર્ડ સંયુક્ત સામગ્રી માટે કાર્બન બ્રેક પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી ફાઇબર-પ્રબલિત પોલિમર