Komparo de la efikoj de malsamaj modifmetodoj sur la mekanikaj ecoj de bazaltaj fibroj
1. Efiko de modifo de silana kupliga agento sur mekanikaj ecoj
Silanaj kunligaj agentoj (ekz. KH-550 kaj KH-570) formas reaktivan tegaĵon sur la surfaco de bazaltaj fibroj per Kemia ligado, kiu plibonigas la interfacan ligadon inter la fibroj kaj la substrato, kaj samtempe havas certan efikon sur la mekanikajn ecojn de la fibroj.
KH-550 Modifita:
Avantaĝoj: formi kemian ligon sur la fibrosurfaco, kaj plibonigi la adheron inter la fibro kaj la substrato, sen signife difekti la mekanikajn ecojn de la fibro mem.
Efiko: Studoj montras, ke post KH-550-modifo, la streĉrezisto kaj elasteca modulo de bazaltaj fibroj baze restas senŝanĝaj, sed pro la plibonigo de la interfacaj ligaj ecoj, la ĝeneralaj mekanikaj ecoj de la kompozita materialo signife pliboniĝas.
Modifo de KH-570:
Avantaĝoj: KH-570 malglatigas la surfacon de la bazaltaj fibroj kaj plibonigas ilian mekanikan enkorpigon en la matricon.
Efiko: Dum surfaca malglatigo povas iomete redukti la streĉreziston de la fibroj, la ĝenerala forto, forteco kaj daŭreco de la kompozito estas signife plibonigitaj pro la plibonigitaj interfacaj ligaj ecoj.
2. Efiko de surfaktant-modifo sur mekanikaj ecoj
Katjonaj surfaktantoj (ekz. CTAC) formas tegaĵon sur la fibrosurfaco ĉefe per fizika adsorbado, kaj ilia ĉefa celo estas plibonigi la hidrofilecon kaj disperseblecon de fibroj.
Avantaĝo:La modifo de surfaktanto preskaŭ ne havas kemian erozian efikon sur la fibrosurfaco, do ĝi havas malpli da efiko sur la mekanikajn ecojn de la fibro.
Efiko: La streĉorezisto kaj elasta modulo de la fibro restas esence senŝanĝaj post CTAC-modifo. La modifo ĉefe plibonigas la disperseblecon kaj hidrofilecon de la fibroj, tiel ke la matrica materialo unuforme envolvas la fibrojn, tiel nerekte plibonigante la mekanikajn ecojn de la kompozitoj.
3. Efiko de modifo de nanosilikotegaĵo sur mekanikaj ecoj
Nano-silikoza tegaĵo plibonigas la surfacan krudecon kaj interfacan ligkapablon inter fibroj kaj matrico per formado de unuforma tavolo de nanopartikloj sur la surfaco de bazaltaj fibroj.
Avantaĝo: La nano-siliko-partikloj agas kiel "ponto" sur la fibro-surfaco, plifortigante la ligadon inter la fibro kaj la matrico.
Efiko:La tegaĵo de silikaj nanopartikloj povas kaŭzi iometan fizikan difekton al la fibrosurfaco, sed ĝia efiko sur la tirrezisto de la fibroj estas malgranda (kutime malpli ol 5%). Post modifo, la ĝeneralaj mekanikaj ecoj (ekz. tirrezisto, fleksa forto) de la kompozita materialo povas esti plibonigitaj signife, ĝis 15%-30%.
4. Efiko de modifo de organika fero en likva fazo deponado sur mekanikaj ecoj
La metodo de deponado de organika fero en likva fazo estas ĉefe uzata por plibonigi la bio-adherkapablon de bazaltaj fibroj, kaj ĝia plibonigo de mekanikaj ecoj estas pli nerekta.
Avantaĝo: la formado de la tegaĵo havas malgrandan efikon sur la mekanikajn ecojn de la fibro, kaj ĉefe plibonigas la funkciecon de la fibro.
Efiko:La tegaĵa tavolo povas iomete pliigi la rigidecon de la fibro, sed la efiko sur streĉa aŭ fleksa forto ne estas signifa. La mekanikaj ecoj de la modifitaj kompozitoj estas limigitaj, kaj ili pli ofte estas uzataj en la kampo de mediprotektado.
5. Efiko de aliaj fizikaj aŭ kemiaj modifoj sur mekanikaj ecoj
Fizikaj metodoj (ekz. varmotraktado):
Varmotraktado povas ŝanĝi la surfacan strukturon de la fibro, sed povas kaŭzi termikan difekton al la fibro mem, rezultante en malpliiĝo de streĉrezisto. Taŭga varmotraktado helpas forigi la malpuraĵtavolon sur la fibrosurfaco, tiel nerekte plibonigante la interfacajn ligajn ecojn inter la fibro kaj la matrico.
Kemia gravura modifo:
Kemia gravurado (ekz., acida traktado) malglatigas la fibrosurfacon kaj plibonigas la mekanikan enkorpigon de la interfaco. Tamen, gravurado povas malfortigi la fibron mem, rezultante en perdo de streĉaj proprecoj, kion oni devas konsideri.
Ampleksa Kompara Tabelo
| Modifadaj Metodoj | Mekanikaj ecoj rekte influas | Plibonigo de ĝeneralaj mekanikaj ecoj de kompozitoj | Ĉefa Mekanismo de Ago |
| Silana kupliga agento (KH-550) | Plejparte netuŝita | Plialtigi signife | Kemia ligado por plifortigita interfaca ligado |
| Silana kupliga agento (KH-570) | Surfaca malglatigo kondukas al iometa malfortiĝo de fibroj | Plialtigi signife | Plibonigita mekanika enkorpigo |
| CTAC-surfaktanto | Plejparte netuŝita | Nerekta promocio | Plibonigita disperso kaj hidrofileco |
| Nano-silicia dioksida tegaĵo | Malgranda malfortiĝo de fibroforto (ne pli ol 5%) | Signife plialtigi (15%-30%) | Pliigas krudecon kaj plibonigas interfacan kongruecon |
| Modifo de organika fera deponejo | Plejparte netuŝita | Limigita reklamado | Plibonigita bio-alligiteco |
| varma traktado (ekz. de metalo) | Povas kaŭzi termikan damaĝon rezultantan en perdo de fibroforto | Nerekta promocio | Forigo de surfaca malpuraĵtavolo kaj plibonigo de interfacaj ligaj ecoj |
| Kemia akvaforta modifo | Malglatigo plibonigas interfacan ligadon sed povas malfortigi fibrojn | Limigita reklamado | Surfaca malglatigo por plibonigita mekanika enmeto |
Konkludo
- Silana kunliga agento kaj nano-silikoza tegaĵo estas nuntempe la modifmetodoj, kiuj havas la malplej da efiko sur la mekanikajn ecojn de bazaltaj fibroj, samtempe plej signife plibonigante la ĝeneralajn mekanikajn ecojn de la kompozitoj.
- Modifo de surfaktanto preskaŭ ne havas rektan efikon sur la mekanikajn ecojn de fibroj, kaj ĝi taŭgas por scenaroj, kiuj bezonas plibonigi la disperson aŭ hidrofilecon de fibroj.
- Kemia gravurado kaj varmotraktado estu uzataj singarde, ĉar kvankam ili povas plibonigi la interfacajn ligajn ecojn, ili povas konduki al malpliiĝo de la mekanikaj ecoj de la fibroj.
- La elekto de modifmetodo devus baziĝi sur la aplikaj postuloj por pesi la rendimenton de la fibro mem kaj la ĝeneralan rendimenton de la kompozita materialo por plibonigi la efikon.
