Od glatkog do "mikro-rupičastog": Kako kiselinsko-bazno nagrizanje poboljšava performanse bazaltnih vlakana

Nagrizeno kiselinsko-baznim postupkom bazaltna vlaknaje posebno tretiran materijal od bazaltnih vlakana sa jedinstvenim fizičkim i Hemijsko svojstva.

Promjene površinske morfologije

Povećana mikrohrapavost

Površina neobrađena bazaltna vlakna je relativno glatka. Međutim, nakon kiselo-baznog nagrizanja, površina vlakana pokazuje brojne sitne udubine i izbočine. To je zato što kiselo-bazni rastvori hemijski reaguju sa mineralnim komponentama na površini vlakana, selektivno rastvarajući određene supstance.

Na primjer, nagrizanje kiselinom može preferencijalno otopiti metalne spojeve poput kalcija i magnezija na površini vlakana, dok nagrizanje bazom može uzrokovati određeni stepen korozije silicijskih spojeva, što rezultira neravnom, hrapavom površinom. Ovo povećanje mikrohrapavosti može povećati kontaktnu površinu između vlakana i matričnih materijala poput smola.

Promjena prečnika

Generalno, kiselo-bazno nagrizanje neznatno smanjuje prečnik bazaltna vlaknaTo je zato što se dio materijala na površini vlakna rastvara, što dovodi do blagog smanjenja ukupne veličine vlakna. Međutim, ova promjena promjera je obično mala i može se regulirati kontroliranjem faktora kao što su vrijeme nagrizanja i koncentracija kiseline ili baze.

Promjene hemijskog sastava

Uklanjanje nečistoća

Original bazaltna vlaknaMože sadržavati neke nečistoće minerala, kao što su željezni oksidi i aluminijski oksidi. Kiselo-bazno nagrizanje može ukloniti ili smanjiti sadržaj ovih nečistoća. Na primjer, kiselo nagrizanje može efikasno otopiti nečistoće poput željeznog oksida, čime se poboljšava čistoća vlakna. Ovo je značajno za poboljšanje fizičkih i hemijskih svojstava vlakana, jer prisustvo nečistoća može utjecati na svojstva poput čvrstoće vlakana i Otpornost na koroziju.

Podešavanje omjera elemenata

Kiselo-bazno nagrizanje također mijenja odnos elemenata u bazaltnim vlaknima. Na primjer, tokom kiselo-baznog nagrizanja, relativni sadržaj silicijumskih elemenata može se povećati zbog rastvaranja nekih metalnih elemenata; suprotna situacija može se desiti tokom baznog nagrizanja. Ova promjena odnosa elemenata utiče na svojstva vlakana kao što su hemijska stabilnost i termička stabilnost.

Promjene u fizičkim performansama

Promjena snage

Kiselo-bazno nagrizanje ima složen uticaj na čvrstoću bazaltna vlaknaS jedne strane, povećana hrapavost površine i uklanjanje nečistoća mogu, do određene mjere, povećati silu međupovršinskog vezivanja između vlakna i matričnog materijala, što je korisno za poboljšanje čvrstoće kompozitnog materijala. S druge strane, ako je nagrizanje prekomjerno, što dovodi do ozbiljnih oštećenja površine ili previše tankog promjera, intrinzična čvrstoća samog vlakna može se smanjiti. Stoga, proces nagrizanja treba optimizirati kako bi se uravnotežila ova dva aspekta utjecaja.

Poboljšane performanse adsorpcije

Nagrizena površina vlakana posjeduje više aktivnih mjesta, što poboljšava njene adsorpcijske performanse. Na primjer, prilikom adsorpcije matrice smole, ona se može bolje kombinirati s molekulama smole i formirati jači međufazni sloj. Istovremeno, određene funkcionalne premaze ili aditive, nagrizena vlakna mogu također bolje adsorbirati, čime se kompozitnom materijalu daje više funkcionalnosti.