Adolygiad o astudiaethau addasu arwyneb ffibrau basalt

Fel deunydd ffibr anorganig perfformiad uchel, mae priodweddau mecanyddol rhagorol ffibr basalt, Cemegol ymwrthedd, a sefydlogrwydd tymheredd uchel wedi arwain at amrywiol gymwysiadau mewn peirianneg sifil, deunyddiau cyfansawdd, a diogelu'r amgylchedd. Fodd bynnag, mae gan ffibrau basalt arwynebau llyfn ac nid oes ganddynt grwpiau swyddogaethol gweithredol, gan arwain at briodweddau bondio rhyngwynebol gwael gyda deunyddiau matrics. Felly, gall addasu arwyneb ffibrau basalt wella eu priodweddau bondio rhyngwynebol yn sylweddol a gwella eu cymhwysiad mewn meysydd cyfansoddion a diogelu'r amgylchedd. Dyma gynnydd ymchwil sawl dull addasu mawr.

1. Addasu wyneb asiant cyplu silane

Mae asiant cyplu silane yn asiant trin arwyneb a ddefnyddir yn gyffredin sy'n gwella'r priodweddau bondio rhyngwynebol rhwng ffibrau a deunyddiau matrics trwy fondio cemegol.

Addasiad KH-550

Mae'r astudiaeth yn dangos bod trin ffibrau basalt gyda hydoddiant asiant cyplu silane KH-550 yn ffurfio bondiau cemegol sefydlog ar wyneb y ffibr ac yn gwella'r bondio rhyngwynebol rhwng y ffibr a'r asffalt. Crynodiad rhesymol KH-550 yw 1.0%, ac mae'r amser triniaeth yn 30 munud. Ar ôl ei addasu, gwellodd yr adlyniad rhwng ffibr basalt ac asffalt 1 gradd. Cynyddodd y gyfradd amsugno olew 65.5%, a wellodd yr adlyniad ag asffalt yn sylweddol.

KH-570 Addasiad

Mae KH-570 yn addasu ffibrau basalt i wneud eu harwyneb yn arw a chynyddu'r pwyntiau gweithredol ar wyneb y ffibr. Yn y deunydd cyfansawdd, gyda chynnydd hyd y ffibr wedi'i addasu a faint o ychwanegiad, mae priodweddau mecanyddol y deunydd cyfansawdd yn gwella'n sylweddol.

2. Addasu syrffactydd

Addasiad CTAC

Mae cotio ffisegol ffibrau basalt gyda'r syrffactydd cationig setyltrimethylammonium clorid (CTAC) yn gwella hydroffiligrwydd a gwasgaradwyedd y ffibrau mewn dŵr. Mae gan y dull addasu hwn effaith sylweddol ar adlyniad ffilm microbaidd: mae cryfder yr adlyniad microbaidd yn cynyddu'n sylweddol. Mae cynyddu faint o ymlyniad microbaidd yn hwyluso'r defnydd mewn trin dŵr gwastraff.

3. Addasiad dyddodiad cyfnod hylif haearn organig

Gall addasu ffibrau basalt trwy ddyddodiad cyfnod hylif haearn organig wella gallu bio-adlyniad wyneb y ffibr a gwella ei gymhwysiad ymhellach ym maes trin dŵr gwastraff. Gall y dull addasu hwn ffurfio haen ocsid haearn sefydlog ar wyneb y ffibr i wella ei amsugno a'i ddiraddio llygryddion.

4. Addasu cotio gan nano-silica

Mae gronynnau nanosilica wedi'u gwasgaru'n unffurf yn y treiddiol neu'r gwasgariad, a gallant fod yn addasiad cotio ffibr basalt: rhwng ffibr basalt a resin epocsi, mae gronynnau nanosilica yn chwarae rôl pontio, gan wella'r cydnawsedd rhyngwynebol rhyngddynt yn sylweddol. Ar ôl addasu, mae garwedd wyneb ffibr basalt yn cynyddu, mae'r arwynebedd penodol yn cynyddu, ac mae'r grwpiau swyddogaethol sy'n cynnwys ocsigen yn cynyddu. Dangosodd yr astudiaeth, gyda defnyddio cludwr ffibr basalt wedi'i addasu â nanosilica: cynyddodd swm gwirioneddol y ffilm ficrobaidd fesul gram o ffibr wedi'i osod 21.39%. Gwellodd effeithlonrwydd tynnu llygryddion yn sylweddol.

Casgliad a Rhagolygon

Gwellwyd gweithgaredd arwyneb, priodweddau bondio rhyngwynebol a swyddogaeth ffibrau basalt yn sylweddol gan wahanol ddulliau addasu arwyneb. Yn eu plith:

1. Mae addasu asiant cyplu silane yn fwy addas ar gyfer gwella adlyniad ffibrau basalt â deunyddiau matrics (e.e. sment, asffalt, resin epocsi, ac ati).
2. Mae addasu syrffactyddion ac addasu dyddodiad haearn organig yn fwy addas ar gyfer y maes diogelu'r amgylchedd, yn enwedig ar gyfer defnyddio cludwyr microbaidd mewn trin carthion.
3. Mae gan addasu cotio nano-silica, gyda'r manteision o wella priodweddau mecanyddol a swyddogaethol, ystod eang o ragolygon ym maes Deunyddiau Cyfansawdd a diogelu'r amgylchedd.

Gall ymchwil yn y dyfodol optimeiddio paramedrau'r broses addasu ymhellach ac archwilio effaith synergaidd gwahanol ddulliau addasu i ddiwallu anghenion gwahanol gymwysiadau.