Cunfrontu di l'effetti di diversi metudi di mudificazione nantu à e proprietà meccaniche di e fibre di basalt
1. Effettu di a mudificazione di l'agente di accoppiamentu silanu nantu à e proprietà meccaniche
L'agenti di accoppiamentu di silanu (per esempiu KH-550 è KH-570) formanu un rivestimentu reattivu nantu à a superficia di e fibre di basalt attraversu Chimicu ligame, chì migliora u ligame interfacciale trà e fibre è u substratu, è à u listessu tempu, hà un certu effettu nantu à e proprietà meccaniche di e fibre.
KH-550 Mudificatu:
Vantaghji: formanu un ligame chimicu nantu à a superficia di a fibra, è migliuranu l'adesione trà a fibra è u sustratu, senza dannà significativamente e proprietà meccaniche di a fibra stessa.
Impattu: Studi mostranu chì dopu a mudificazione KH-550, a resistenza à a trazione è u modulu di elasticità di e fibre di basalt restanu basicamente invariati, ma per via di u miglioramentu di e proprietà di legame interfacciale, e proprietà meccaniche generali di u materiale cumpostu sò significativamente migliorate.
Mudificazione di KH-570:
Vantaghji: KH-570 rende irruvidia a superficia di e fibre di basalt è migliora a so integrazione meccanica cù a matrice.
Impattu: Mentre chì l'irruvidimentu di a superficia pò riduce ligeramente a resistenza à a trazione di e fibre, a resistenza, a tenacità è a durabilità generale di u cumpostu sò significativamente migliurate per via di e proprietà di legame interfacciale migliorate.
2. Effettu di a mudificazione di i tensioattivi nantu à e proprietà meccaniche
I tensioattivi cationici (per esempiu CTAC) formanu un rivestimentu nantu à a superficia di a fibra principalmente per adsorbimentu fisicu, è u so scopu principale hè di migliurà l'idrofilicità è a dispersibilità di e fibre.
Vantaghju:A mudificazione di u tensioattivu ùn hà guasi nisun effettu d'erosione chimica nantu à a superficia di a fibra, dunque hà menu effettu nantu à e proprietà meccaniche di a fibra.
Impattu: A resistenza à a trazione è u modulu elasticu di a fibra sò basicamente invariati dopu a mudificazione CTAC. A mudificazione migliora principalmente a dispersibilità è l'idrofilicità di e fibre, in modu chì u materiale di matrice avvolge uniformemente e fibre, migliorandu cusì indirettamente e proprietà meccaniche di i cumposti.
3. Effettu di a mudificazione di u rivestimentu di nanosilice nantu à e proprietà meccaniche
U rivestimentu di nano-silice migliora a rugosità superficiale è a capacità di legame interfacciale trà e fibre è a matrice furmendu un stratu uniforme di nanoparticelle nantu à a superficia di e fibre di basalt.
Vantaghju: E particelle di nano-silice agiscenu cum'è un "ponte" nantu à a superficia di a fibra, rinfurzendu u ligame trà a fibra è a matrice.
Impattu:U rivestimentu di nanoparticule di silice pò causà lievi danni fisichi à a superficia di a fibra, ma u so impattu nantu à a resistenza à a trazione di e fibre hè chjucu (di solitu menu di 5%). Dopu a mudificazione, e proprietà meccaniche generali (per esempiu, a resistenza à a trazione, a resistenza à a flessione) di u materiale cumpostu ponu esse migliurate significativamente, finu à u 15%-30%.
4. Effettu di a mudificazione di a deposizione di fase liquida di ferru organicu nantu à e proprietà meccaniche
U metudu di deposizione in fase liquida di ferru organicu hè principalmente adupratu per migliurà a capacità di bioadesione di e fibre di basalt, è u so miglioramentu di e proprietà meccaniche hè più indirettu.
Vantaghju: A furmazione di u rivestimentu hà un picculu effettu nantu à e proprietà meccaniche di a fibra, è migliora principalmente a funzionalità di a fibra.
Impattu:U stratu di rivestimentu pò aumentà ligeramente a rigidità di a fibra, ma l'impattu nantu à a resistenza à a trazione o à a flessione ùn hè micca significativu. E proprietà meccaniche di i cumposti mudificati sò limitate, è sò più spessu aduprati in u campu di a prutezzione ambientale.
5. Effettu di altre mudificazioni fisiche o chimiche nantu à e proprietà meccaniche
Metodi fisichi (per esempiu, trattamentu termicu):
U trattamentu termicu pò cambià a struttura superficiale di a fibra, ma pò causà danni termichi à a fibra stessa, risultendu in una diminuzione di a resistenza à a trazione. Un trattamentu termicu adattatu aiuta à rimuovere u stratu d'impurità nantu à a superficia di a fibra, migliurendu cusì indirettamente e proprietà di legame interfacciale trà a fibra è a matrice.
Mudificazione di l'incisione chimica:
L'incisione chimica (per esempiu, u trattamentu à l'acidu) rende a superficia di a fibra ruvida è migliora l'incrustazione meccanica di l'interfaccia. Tuttavia, l'incisione pò indebulisce a fibra stessa, risultendu in una perdita di proprietà di trazione, chì deve esse valutata.
Tavula di paragone cumpleta
| Metodi di mudificazione | E proprietà meccaniche influenzanu direttamente | Migliuramentu di e proprietà meccaniche generali di i cumposti | Meccanismu principale d'azione |
| Agente di accoppiamentu di silanu (KH-550) | In gran parte micca affettatu | Aumentà significativamente | Legame chimicu per un legame interfacciale miglioratu |
| Agente di accoppiamentu di silanu (KH-570) | L'irruvidimentu di a superficia porta à un ligeru indebulimentu di e fibre | Aumentà significativamente | Integrazione meccanica migliorata |
| Tensioattivu CTAC | In gran parte micca affettatu | Prumuzione indiretta | Dispersione è idrofilicità migliorate |
| Rivestimentu di diossidu di siliciu Nano | Leggeru indebulimentu di a forza di e fibre (micca più di 5%) | Aumentà significativamente (15%-30%) | Aumenta a rugosità è migliora a compatibilità interfacciale |
| Mudificazione di a deposizione di ferru organicu | In gran parte micca affettatu | Prumuzione limitata | Bio-attaccamentu miglioratu |
| trattamentu à caldu (per esempiu di metallu) | Pò causà danni termichi chì risultanu in a perdita di resistenza di e fibre | Prumuzione indiretta | Eliminazione di u stratu d'impurità superficiale è miglioramentu di e proprietà di legame interfacciale |
| Mudificazione di l'incisione chimica | L'irruvidimentu migliora u ligame interfaciale ma pò indebulisce e fibre | Prumuzione limitata | Irruvimentu di a superficia per una migliore inserzione meccanica |
Cunclusione
- L'agente di accoppiamentu di silanu è u rivestimentu di nano-silice sò attualmente i metudi di mudificazione chì anu u minimu effettu nantu à e proprietà meccaniche di e fibre di basalt, mentre chì à u listessu tempu migliuranu e proprietà meccaniche generali di i cumposti in modu più significativu.
- A mudificazione di i tensioattivi ùn hà guasi nisun effettu direttu nantu à e proprietà meccaniche di e fibre, è hè adatta per scenarii chì necessitanu di migliurà a dispersione o l'idrofilicità di e fibre.
- L'incisione chimica è u trattamentu termicu devenu esse aduprati cun prudenza, perchè ancu s'elli ponu migliurà e proprietà di legame interfacciale, ponu purtà à una diminuzione di e proprietà meccaniche di e fibre.
- A scelta di u metudu di mudificazione deve esse basata annantu à i requisiti di l'applicazione per valutà e prestazioni di a fibra stessa è e prestazioni generali di u materiale cumpostu per migliurà l'effettu.
