कार्बन-कार्बन (C-C) नोजल

इसरो के विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र (VSCC) द्वारा रॉकेट इंजनों के लिए हल्का कार्बन-कार्बन (C-C) नोजल विकसित किया है।  

 कार्बन-कार्बन (C-C) नोजल

• इसके बारे में : कार्बन-कार्बन (सी-सी) कंपोजिट कार्बन मैट्रिक्स के साथ कार्बन फाइबर के संयोजन से बनाई गई उन्नत सामग्री हैं। 
• विशेषताएँ :
  • नोज़ल को हरित कंपोजिट कार्बोनिज़ेशन, कार्बन वाष्प अंतःस्यंदन (INFILTRATION), उच्च तापमान उपचार जैसी परिष्कृत प्रक्रियाओं का उपयोग करके विकसित किया गया है।
  • ‘हरित कंपोजिट को कार्बन में परिवर्तित करना’ का अर्थ है- पर्यावरण-अनुकूल मिश्रित सामग्री को कार्बन-आधारित सामग्री में बदलना।
    • इस प्रक्रिया में गैर-कार्बन तत्वों को हटाने और विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उनके गुणों को बढ़ाने के लिए उच्च तापमान पर कंपोजिट किया जाता है।
  • कार्बन मिश्रित सामग्री विशिष्ट रसायनों को जोड़ने की एक तकनीक को संदर्भित करता है, जिससे उन्हें वाष्प-आधारित प्रक्रिया का उपयोग करके कार्बन फाइबर के बीच अंतराल को भरने में सहायक होती है। यह सामग्री के गुणों और प्रदर्शन को बढ़ाता है।
  • C-C नोजल में सिलिकॉन कार्बाइड से बनी एक अनूठी सुरक्षात्मक परत होती है, जो इसे ऑक्सीजन वाले वातावरण में कठोर परिस्थितियों और उच्च तापमान का सामना करने में मदद करती है। 
    • यह विशेष कोटिंग न केवल गर्मी के कारण होने वाले तनाव को कम करती है, बल्कि नोजल की संक्षारण प्रतिरोध करने की क्षमता में भी सुधार करती है। परिणामस्वरूप, सी-सी नोजल चुनौतीपूर्ण परिवेश में उच्च तापमान पर काम कर सकता है।
      • सिलिकॉन कार्बाइड एक प्रकार का पदार्थ है जो सिलिकॉन और कार्बन परमाणुओं से बना होता है। यह अपनी असाधारण कठोरता, उच्च तापीय चालकता और अत्यधिक तापमान एवं रासायनिक संक्षारण के प्रतिरोध के लिए जाना जाता है।

प्रयोग 

• प्रौद्योगिकी रॉकेट की कई विशेषताओं में भी सुधार करती है जिसमें थ्रस्ट स्तर, विशिष्ट आवेग और थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात शामिल हैं। 
  • विशेष रूप से भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) के प्राथमिक लॉन्चेर, ध्रुवीय उपग्रह प्रक्षेपण यान (पीएसएलवी) के लिए। 
• PSLV का चौथा चरण, जिसे PS4 के नाम से जाना जाता है, वर्तमान में कोलंबियम मिश्र धातु से बने नोजल वाले जुड़वां इंजनों का उपयोग करता है।
  • PS4 चरण PSLV का सबसे ऊपरी हिस्सा है और इसमें दो तरल इंजन होते हैं जिन्हें पृथ्वी पर कमरे के तापमान पर संगृहीत किया जा सकता है।
  • PS4 चरण के मेटालिक डायवर्जेंट (expanding property) नोजल को सीसी समकक्षों के साथ बदलकर, लगभग 67% की भारी कमी प्राप्त की जा सकती है। 
  • इस प्रतिस्थापन से पीएसएलवी की पेलोड क्षमता 15 किलोग्राम तक बढ़ने की उम्मीद है, जो अंतरिक्ष अभियानों के लिए एक उल्लेखनीय सुधार है।