معضلة تطوير BFRP

1 صعوبات التحضير

تعتبر جودة BF أحد العوامل المهمة التي تؤثر على جودة بى اف ار بيومع ذلك، فإن الأبحاث الحالية حول BFRP تركز بشكل رئيسي على اختلاف تأثير BF المعزز مقارنةً بالألياف الأخرى على خصائص المادة، بالإضافة إلى تحديد خصائص BFRP المختلفة تحت مواد مختلفة. هناك نقص في الأبحاث المتعلقة بـ البازلت المكونات، وتوزيع الموارد، وعملية إنتاج BF، والخصائص الفيزيائية والميكانيكية، والخصائص الفيزيائية والميكانيكية لـ BFRP بناءً على المواد الخام من مناطق مختلفة. نظرًا للاختلافات الكبيرة في مكونات البازلت بين المناطق، سيؤدي ذلك إلى اختلافات كبيرة في جودة دفعات BF المختلفة، كما هو الحال في عملية الإنتاج دون مزيد من تحسين تصنيف البازلت، وباستخدام نفس ظروف العملية، سيؤدي ذلك إلى عدم إمكانية صهر البازلت بالكامل، مما يحد من إنتاج BF عالي الأداء، مما سيؤثر على تصنيعه.بى اف ار بيفي الوقت الحاضر، ونظرًا لأوجه القصور في عملية تحضير BF، فإن عامل تشكيل الفيلم المستخدم في إنتاج BF يُستخدم في الغالب في إنتاج عوامل تشكيل الفيلم المستخدمة في إنتاج الألياف الأخرى؛ فالمنصهر عالي الحرارة غير متجانس تمامًا، مما يؤدي إلى كسر خطير للخيوط؛ ويُستخدم الإنتاج المحلي لمصانع BF بشكل عام في إنتاج فرن البوتقة صغير الحجم لتحقيق إنتاج التصنيع على نطاق واسع للمصنع أقل تقييدًا للتصنيع واسع النطاق لإنتاج BF عالي الأداء، مما يقلل من إنتاج BF عالي الأداء. ونظرًا لإنتاج عملية BF، وتآكل لوحة التسرب، والحاجة إلى التجديد المتكرر، فإن متوسط ​​عمر خدمة لوحات التسرب الصغيرة 9 أشهر فقط، ولوحات التسرب الكبيرة حوالي 11 شهرًا. تُصنع ألواح التسرب في الغالب من سبيكة البلاتين، وتكلفتها مرتفعة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة إنتاج BF، مما يعيق تطوير BFRP نحو التكلفة المنخفضة. كما تُعد عملية تصنيع BF والمواد الأخرى من العوامل المهمة التي تؤثر على جودة BFRP. في عملية بى اف ار بي يتم تحضيره من خلال عملية الخلط المباشر، والواجهة السلسة لـ BF وخصائص BF التي لا تتفاعل بسهولة مع المواد الأخرى ستؤدي إلى أن يكون ارتباط BF بالمادة غير وثيق، ومن السهل فصله عن المادة، مما يؤدي إلى بى اف ار بي لا يمكن أن يصل تأثير تحسين الأداء إلى المستوى المتوقع، بل قد يُقلل من المتانة الأصلية للمادة وظاهرة مقاومتها للماء. تُنتج عملية التشريب بالدمج مواد أساس من البوليمر المقوى بألياف الزجاج (BFRP) بدقة عددية أعلى. لذلك، للحصول على أداء أعلى، بى اف ار بيإن متطلبات نسبة BF إلى المُعدِّلات والمواد الأخرى، وظروف التركيب في مصفوفات مختلفة، أكثر صرامة. ومع ذلك، لا يزال هناك مجال لإجراء بحث متعمق حول تحسين نسب وعمليات الخلط في عملية تصنيع المواد المركبة.

2 عنق الزجاجة للتعديل

في الوقت الحالي، يتم استخدام تعديل واجهة الألياف بشكل أساسي لحل مشكلة ربط الألياف بالمادة في بى اف ار بيعلى الرغم من أن جميعها قادرة على تحقيق غرض زيادة مساحة السطح النوعية وقوة الترابط بين الواجهات، إلا أن لكل طريقة تعديل قيودًا معينة، مثل عدم القدرة على الإنتاج بكميات كبيرة، وتلويث البيئة، وتعقيد العمليات. على الرغم من أن العديد من أنواع تعديل المركبات يمكن أن تحقق غرض تكامل مزايا بعضها البعض، إلا أنه يوجد حاليًا نقص في التحليل المنهجي لحالة نسبة المطابقة، وتأثير التعديل، والتطبيق الفعلي لتعديل مركب واجهة BF تحت مصفوفات مختلفة. يمكن أن يلعب مزج الألياف تأثيرًا هجينًا إيجابيًا تكميليًا، ولكن هناك العديد من العوامل التي تؤثر على تأثير التحسين لمزج الألياف. يمكن لأطوال وأنواع الألياف المختلفة أن تحقق تأثيرات تقوية مختلفة، وستؤثر الكميات المفرطة أو الصغيرة من المزج على تأثير التعزيز، وتفشل في تحقيق النتائج المتوقعة، بل وتؤدي إلى انخفاض أداء المادة نفسها. على الرغم من وجود دراسات حول طول المزج الأمثل والجرعة وبيانات تعزيز الأداء للألياف الممزوجة تحت مصفوفات مختلفة، إلا أن تقدم الأبحاث حول عملية تعزيز المزج بناءً على مواد مختلفة يختلف، وهناك نقص في البحث المنهجي والتلخيص حول أنواع وأطوال ونسب وجرعات وعمليات خلط الألياف الممزوجة.

3 صعوبات التطبيق

تُعدّ هياكل البناء، ورصف طرق النقل، أكثر أنواع البوليمر المقوى بألياف الزجاج (BFRP) استخدامًا، حيث يتم استخدامها في معظم عمليات الخلط المباشر، بالإضافة إلى الخرسانة والتربة والإسفلت والجبس وغيرها من المواد المركبة. قيمتها المضافة منخفضة، وتركز الأبحاث الحالية على هذه المنتجات بشكل رئيسي على متانة عينات البوليمر المقوى بألياف الزجاج (BFRP). مقاومة التآكل، المسامية، وما إلى ذلك، ومع ذلك، هناك عدد قليل من المواد المذكورة أعلاه في التطبيقات الهندسية الفعلية في بيئة أداء الإحصاءات والبحث.بى اف ار بي في تصنيع السيارات خفيفة الوزن وعالية القوة، ومواد الطيران خفيفة الوزن وعالية الحرارة، وتطبيقات صفائح الأنابيب عالية القوة المقاومة للتآكل، وغيرها، لا تزال غير كافية. ومع ذلك، لا توجد سوى إحصائيات ودراسات قليلة حول أداء بى اف ار بي في التطبيقات الهندسية الفعلية. على سبيل المثال، لا تزال تقنية معالجة نهايات الأنابيب وتوصيلاتها باستخدام البوليمرات الحرارية البلاستيكية تعاني من بعض العيوب، كما أن أنابيب وأغلفة زيت البوليمرات المقواة بألياف الزجاج (BFRP) تعاني من قيود كبيرة فيما يتعلق بمقاومة الضغط العالي.