Von glatt zu „mikroporig“: Wie Säure-Base-Ätzung die Leistungsfähigkeit von Basaltfasern verbessert

Säure-Base-geätzt Basaltfaserist ein speziell behandeltes Basaltfasermaterial mit einzigartigen physikalischen und Chemische Eigenschaften.

Veränderungen der Oberflächenmorphologie

Erhöhte Mikro-Rauheit

Die Oberfläche von unbehandelt Basaltfaser Die Oberfläche der Faser ist relativ glatt. Nach der Säure-Base-Ätzung weist sie jedoch zahlreiche winzige Vertiefungen und Erhebungen auf. Dies liegt daran, dass die Säure-Base-Lösungen chemisch mit den mineralischen Bestandteilen der Faseroberfläche reagieren und bestimmte Substanzen selektiv auflösen.

Beispielsweise kann Säureätzung bevorzugt Metallverbindungen wie Kalzium und Magnesium auf der Faseroberfläche auflösen, während Basenätzung zu Korrosion an Siliziumverbindungen führen und somit eine unebene, raue Oberfläche erzeugen kann. Diese erhöhte Mikrorauigkeit kann die Kontaktfläche zwischen der Faser und Matrixmaterialien wie Harzen vergrößern.

Durchmesseränderung

Im Allgemeinen verringert die Säure-Base-Ätzung den Durchmesser der BasaltfaserDies liegt daran, dass sich ein Teil des Materials auf der Faseroberfläche auflöst, was zu einer geringfügigen Verringerung des Gesamtdurchmessers der Faser führt. Diese Durchmesseränderung ist jedoch in der Regel gering und kann durch die Steuerung von Faktoren wie der Ätzzeit und der Konzentration der Säure oder Base reguliert werden.

Veränderungen der chemischen Zusammensetzung

Entfernung von Verunreinigungen

Original BasaltfasernDie Fasern können Verunreinigungen wie Eisen- und Aluminiumoxide enthalten. Durch Säure-Base-Ätzung lassen sich diese Verunreinigungen entfernen oder reduzieren. Beispielsweise kann Säureätzung Verunreinigungen wie Eisenoxid effektiv auflösen und so die Reinheit der Faser verbessern. Dies ist wichtig für die Verbesserung der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Faser, da Verunreinigungen Eigenschaften wie die Faserfestigkeit beeinträchtigen können. KorrosionsbeständigkeitDie

Elementverhältnisanpassung

Die Säure-Base-Ätzung verändert auch das Elementverhältnis in der Basaltfaser. So kann beispielsweise bei der Säureätzung der relative Siliziumgehalt durch die Auflösung einiger Metallelemente ansteigen; bei der Basenätzung kann das Gegenteil eintreten. Diese Veränderung des Elementverhältnisses beeinflusst Fasereigenschaften wie die chemische und thermische Stabilität.

Veränderungen der körperlichen Leistungsfähigkeit

Stärkeänderung

Die Säure-Base-Ätzung hat einen komplexen Einfluss auf die Festigkeit von BasaltfaserEinerseits können die erhöhte Oberflächenrauheit und die Entfernung von Verunreinigungen die Grenzflächenhaftung zwischen Faser und Matrixmaterial verbessern, was die Festigkeit des Verbundwerkstoffs erhöht. Andererseits kann übermäßiges Ätzen, das zu starken Oberflächenschäden oder einem zu geringen Durchmesser führt, die Eigenfestigkeit der Faser selbst verringern. Daher muss der Ätzprozess optimiert werden, um diese beiden Einflussfaktoren auszubalancieren.

Verbesserte Adsorptionsleistung

Die geätzte Faseroberfläche weist mehr aktive Zentren auf, was ihre Adsorptionsleistung verbessert. Beispielsweise kann sie sich bei der Adsorption einer Harzmatrix besser mit den Harzmolekülen verbinden und so eine stärkere Grenzschicht bilden. Gleichzeitig kann die geätzte Faser bestimmte funktionelle Beschichtungen oder Additive besser adsorbieren und dem Verbundwerkstoff dadurch zusätzliche Funktionalitäten verleihen.