من الأملس إلى "المُحفّر بالجسيمات الدقيقة": كيف يُحسّن التخريش الحمضي القاعدي أداء ألياف البازلت
محفور بالحمض والقاعدة ألياف البازلتهي مادة من ألياف البازلت المعالجة خصيصاً ذات خصائص فيزيائية فريدة و المواد الكيميائية ملكيات.
تغيرات مورفولوجيا السطح
زيادة الخشونة المجهرية
سطح غير معالج ألياف البازلت سطح الألياف أملس نسبيًا. مع ذلك، بعد المعالجة بالحمض والقاعدة، تظهر على سطح الألياف العديد من الحفر والنتوءات الصغيرة. ويعود ذلك إلى تفاعل محاليل الحمض والقاعدة كيميائيًا مع المكونات المعدنية على سطح الألياف، مما يؤدي إلى إذابة بعض المواد بشكل انتقائي.
على سبيل المثال، قد يؤدي التخريش الحمضي إلى إذابة مركبات معدنية مثل الكالسيوم والمغنيسيوم على سطح الألياف بشكل تفضيلي، بينما قد يتسبب التخريش القاعدي في تآكل مركبات السيليكون، مما ينتج عنه سطح غير مستوٍ وخشن. هذه الزيادة في الخشونة الميكروية يمكن أن تزيد من مساحة التلامس بين الألياف ومواد المصفوفة مثل الراتنجات.
تغيير القطر
بشكل عام، يؤدي التخريش الحمضي القاعدي إلى تقليل قطر ألياف البازلتيعود ذلك إلى ذوبان بعض المواد الموجودة على سطح الألياف، مما يؤدي إلى انخفاض طفيف في حجم الألياف الكلي. ومع ذلك، فإن هذا التغير في القطر عادةً ما يكون ضئيلاً ويمكن التحكم فيه من خلال ضبط عوامل مثل مدة التخريش وتركيز الحمض أو القاعدة.
تغيرات التركيب الكيميائي
إزالة الشوائب
إبداعي ألياف البازلتقد تحتوي الألياف على بعض المعادن الشائبة، مثل أكاسيد الحديد وأكاسيد الألومنيوم. يمكن إزالة هذه الشوائب أو تقليلها باستخدام التخريش الحمضي القاعدي. على سبيل المثال، يمكن للتخريش الحمضي إذابة شوائب مثل أكسيد الحديد بفعالية، مما يحسن نقاء الألياف. وهذا أمر بالغ الأهمية لتحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية للألياف، حيث أن وجود الشوائب قد يؤثر على خصائص مثل قوة الألياف و... مقاومة التآكل.
تعديل نسبة العناصر
يؤدي التخريش الحمضي القاعدي أيضًا إلى تغيير نسبة العناصر في ألياف البازلت. فعلى سبيل المثال، أثناء التخريش الحمضي، قد يزداد المحتوى النسبي لعناصر السيليكون نتيجةً لذوبان بعض العناصر المعدنية؛ وقد يحدث العكس أثناء التخريش القاعدي. يؤثر هذا التغيير في نسبة العناصر على خصائص الألياف، مثل الاستقرار الكيميائي والاستقرار الحراري.
تغيرات الأداء البدني
تغيير القوة
يؤثر التخريش الحمضي القاعدي بشكل معقد على قوة ألياف البازلتمن جهة، يمكن لزيادة خشونة السطح وإزالة الشوائب أن يعززا، إلى حد ما، قوة الترابط بين الألياف والمادة الأساسية، مما يُسهم في تحسين متانة المادة المركبة. ومن جهة أخرى، إذا كان التخريش مفرطًا، مما يؤدي إلى تلف شديد في السطح أو قطر رقيق للغاية، فقد تنخفض المتانة الذاتية للألياف نفسها. لذا، يجب تحسين عملية التخريش لتحقيق التوازن بين هذين العاملين المؤثرين.
أداء امتصاص مُحسّن
يحتوي سطح الألياف المحفور على مواقع نشطة أكثر، مما يُحسّن من قدرتها على الامتزاز. فعلى سبيل المثال، عند امتزاز مادة راتنجية، يمكنها الاندماج بشكل أفضل مع جزيئات الراتنج لتشكيل طبقة بينية أقوى. وفي الوقت نفسه، بالنسبة لبعض الطلاءات أو الإضافات الوظيفية، يمكن للألياف المحفورة امتزازها بشكل أفضل، مما يُضفي مزيدًا من الوظائف على المادة المركبة.