Bazalt mineral lifinin dartılma möhkəmliyi nədir?

Dartılma gücü bazalt mineral lifləribirdən çox baxımdan təhlil edilməli olan bir mövzudur. Əvvəlcə aydınlaşdırmaq vacibdir ki, dartılma möhkəmliyi materialın qırılmadan əvvəl tab gətirə biləcəyi maksimum dartılma gərginliyinə aiddir. Bazalt Lifs, bu dəyər adətən arasındadır2000 MPa və 4800 MPaXüsusi dəyər xammalın tərkibi, istehsal prosesi və lif diametri kimi amillərdən təsirlənir.

Niyə bazalt lifləribu qədər yüksək dartılma gücünə malikdirmi? Bu, onların mikrostrukturu ilə sıx bağlıdır. Bazalt özü əsas komponentləri silisium dioksid, alüminium oksid və dəmir oksidi olan vulkanik bir qayadır. Yüksək temperaturda əridikdən sonra bu komponentlər lifə yüksək sərtlik verən davamlı üçölçülü şəbəkə quruluşu əmələ gətirir. Bu müddət ərzində sürətli soyuma Lif İstehsalı proses molekulyar düzülüşü daha sıx edir və mexaniki xüsusiyyətlərini daha da artırır.

Dartılma gücünə təsir edən spesifik amillər aşağıdakı aspektlərdən nəzərdən keçirilə bilər:

1. Xammalın tərkibi: Müxtəlif mənşəli bazalt filizinin tərkibi dəyişir. Ümumiyyətlə, 46% ilə 52% arasında silisium dioksid tərkibli xammal daha yaxşı möhkəmliyə malik liflər istehsal edir. Həddindən artıq yüksək dəmir oksidi tərkibi möhkəmliyin azalmasına səbəb ola bilər.

2. İstehsal prosesi: Ərimə temperaturu ən yaxşı şəkildə 1400-1500°C-də idarə olunur. Temperatur çox aşağı olarsa, ərimənin özlülüyü yüksək olacaq və bu da çəkilməni çətinləşdirəcək; çox yüksək olarsa, komponentin buxarlanmasına səbəb ola bilər. Çəkmə sürəti də əsas parametrdir; çox sürətli olarsa, lifin diametri qeyri-bərabər olacaq.

3. Lif Diametri: Bazalt lifləri 9-13 mikron diametrli ənənəvi liflər məşhur dartılma gücü göstəricisinə malikdir. Nəzəri cəhətdən daha nazik liflər daha yüksək möhkəmliyə malik olsalar da, faktiki istehsalda qüsurlara meyllidirlər.

4. Səthi müalicə: Bəzi məhsullar səth örtüyü ilə işlənir ki, bu da həm lifi qoruyur, həm də onun möhkəmliyinə müəyyən təsir göstərə bilər.

Praktik tətbiqlərdə, düzgün seçim necə ediləcək bazalt lifiBu, konkret istifadəyə əsasən müəyyən edilməlidir. Struktur möhkəmləndirmə materialları kimi yüksək möhkəmlik tələb edən tətbiqlər üçün nominal möhkəmliyi 4000 MPa-dan yuxarı olan məhsulları seçmək tövsiyə olunur. İzolyasiya materialları kimi ümumi məqsədlər üçün möhkəmlik tələbi müvafiq olaraq azaldıla bilər. Qeyd etmək vacibdir ki, laboratoriya test məlumatları faktiki istifadə mühitlərindəki göstəricilərdən fərqlənə bilər. Temperatur, rütubət və uzunmüddətli yük kimi amillər hamısı lif performansına təsir göstərə bilər.

Müqayisə ilə bağlı bazalt lifi Digər liflərlə möhkəmliyə gəldikdə, bir neçə ümumi məlumat nöqtəsindən istinad etmək olar: adi E-şüşə lifinin dartılma möhkəmliyi təxminən 3000 MPa, S-şüşə lifi 4500 MPa-ya çata bilər və karbon lifi 3000-7000 MPa arasındadır. Bu baxımdan, bazalt lifinin möhkəmliyi orta-yüksək səviyyədədir. Lakin onun üstünlükləri daha aşağı xammal xərcləri və daha yaxşı yüksək temperatur müqaviməti və kimyəvi stabillikdir.

Keyfiyyətə nəzarət baxımından, hazırda möhkəmliyi təyin etmək üçün tək lifli dartılma testi metodundan istifadə olunur. Test zamanı insan faktorlarından qaynaqlanan qüsurların qarşısını almaq üçün nümunənin hazırlanması prosesinə xüsusi diqqət yetirilməlidir. Sənaye standartları ümumiyyətlə ən azı 50 lifin sınaqdan keçirilməsini və orta dəyərin son nəticə kimi götürülməsini tələb edir. Lifin möhkəmliyində müəyyən bir diskretlik olduğundan, bu sayda test məlumatların etibarlılığını təmin edə bilər.

Gələcək inkişaf tendensiyalarına gəldikdə, tədqiqatçılar bazalt liflərinin möhkəmliyini nanomodifikasiya və kompozit əyirmə kimi üsullarla daha da artırmağa çalışırlar. Məsələn, xammala az miqdarda xüsusi komponentlərin əlavə edilməsi ərimə xüsusiyyətlərini optimallaşdıra bilər; elektromaqnit sahəsi ilə dəstəklənən çəkmə texnologiyasından istifadə lif strukturunun vahidliyini artıra bilər. Bu yeni proseslər hələ laboratoriya mərhələsində olsalar da, yaxşı tətbiq perspektivləri göstərir.

Dartılma möhkəmliyinin qorunması da istifadəçilər üçün narahatlıq doğurur. Təcrübə məlumatları göstərir ki, otaq temperaturunda quru mühitdə möhkəmliyin saxlanma sürəti yüksək keyfiyyətli bazalt lifləri on ildən sonra da 90%-dən çox ola bilər. Lakin, yüksək temperaturlu və ya korroziyaya uğrayan mühitlərdə bu dəyər azalacaq. Buna görə də, faktiki mühəndislik tətbiqlərində ətraf mühit şəraitinə əsasən müvafiq qoruyucu tədbirlər seçilməlidir.

Nəhayət, xatırlatmaq lazımdır ki, bazalt lifinin yüksək dartılma möhkəmliyinə malik olmasına baxmayaraq, müəyyən məhsullarda səthlərarası bağlanma performansı da nəzərə alınmalıdır. Məsələn, beton möhkəmləndirmə tətbiqlərində lif və matris arasındakı bağlanma möhkəmliyi çox vaxt lifin özünün möhkəmliyindən daha vacibdir. Bu, səth emalı və ya birləşdirici maddələrin əlavə edilməsi yolu ilə optimallaşdırılmalıdır.