Od hladkého k „mikrodůlkovému“: Jak acidobazické leptání zlepšuje výkon čedičových vláken

Leptané kyselinou a zásadou čedičové vláknoje speciálně upravený čedičový vláknitý materiál s jedinečnými fyzikálními a Chemikálie vlastnosti.

Změny povrchové morfologie

Zvýšená mikrodrsnost

Neupravený povrch čedičové vlákno je relativně hladký. Po leptání acidobazickou metodou však povrch vlákna vykazuje četné drobné důlky a hrboly. Je to proto, že acidobazické roztoky chemicky reagují s minerálními složkami na povrchu vlákna a selektivně rozpouštějí určité látky.

Například leptání kyselinou může přednostně rozpouštět kovové sloučeniny, jako je vápník a hořčík, na povrchu vlákna, zatímco leptání zásadou může způsobit určitý stupeň koroze sloučenin křemíku, což má za následek nerovný a drsný povrch. Toto zvýšení mikrodrsnosti může zvětšit kontaktní plochu mezi vláknem a matricovými materiály, jako jsou pryskyřice.

Změna průměru

Leptání acidobazickou metodou obecně mírně zmenšuje průměr čedičové vláknoJe to proto, že se část materiálu na povrchu vlákna rozpustí, což vede k mírnému zmenšení celkové velikosti vlákna. Tato změna průměru je však obvykle malá a lze ji regulovat kontrolními faktory, jako je doba leptání a koncentrace kyseliny nebo zásady.

Změny chemického složení

Odstranění nečistot

Originál čedičová vláknaMůže obsahovat některé nečistoty, jako jsou oxidy železa a oxidy hliníku. Leptání kyselinou a zásadou může tyto nečistoty odstranit nebo snížit. Například leptání kyselinou může účinně rozpustit nečistoty, jako je oxid železa, a tím zlepšit čistotu vlákna. To je důležité pro zlepšení fyzikálních a chemických vlastností vlákna, protože přítomnost nečistot může ovlivnit vlastnosti, jako je pevnost vlákna a Odolnost proti korozi.

Nastavení poměru prvků

Acidobazické leptání také mění poměr prvků v čedičovém vlákně. Například během kyselinového leptání se může relativní obsah křemíkových prvků zvýšit v důsledku rozpuštění některých kovových prvků; opačná situace může nastat během zásaditého leptání. Tato změna poměru prvků ovlivňuje vlastnosti vlákna, jako je chemická stabilita a tepelná stabilita.

Změny fyzické výkonnosti

Změna síly

Acidobazické leptání má komplexní vliv na pevnost čedičové vláknoNa jedné straně může zvýšená drsnost povrchu a odstranění nečistot do určité míry zvýšit mezifázovou sílu mezi vláknem a matričním materiálem, což je prospěšné pro zlepšení pevnosti kompozitního materiálu. Na druhou stranu, pokud je leptání nadměrné a vede k vážnému poškození povrchu nebo příliš tenkému průměru, může se snížit vnitřní pevnost samotného vlákna. Proto je třeba proces leptání optimalizovat tak, aby se tyto dva aspekty vlivu vyvážily.

Zlepšený adsorpční výkon

Leptaný povrch vlákna má více aktivních míst, což zlepšuje jeho adsorpční výkon. Například při adsorpci pryskyřičné matrice se může lépe spojit s molekulami pryskyřice a vytvořit silnější mezifázovou vrstvu. Současně může leptané vlákno lépe adsorbovat určité funkční povlaky nebo přísady, čímž kompozitnímu materiálu dodává více funkcí.