De liso a "microporoso": cómo el grabado ácido-base mejora el rendimiento de la fibra de basalto.

Grabado ácido-base fibra de basaltoes un material de fibra de basalto tratado especialmente con propiedades físicas únicas y Químico propiedades.

Cambios en la morfología de la superficie

Aumento de la microrrugosidad

La superficie de no tratado fibra de basalto La superficie es relativamente lisa. Sin embargo, tras el grabado ácido-base, la fibra presenta numerosas pequeñas cavidades y protuberancias. Esto se debe a que las soluciones ácido-base reaccionan químicamente con los componentes minerales de la superficie de la fibra, disolviendo selectivamente ciertas sustancias.

Por ejemplo, el grabado ácido podría disolver preferentemente compuestos metálicos como el calcio y el magnesio en la superficie de la fibra, mientras que el grabado básico podría causar cierto grado de corrosión en los compuestos de silicio, lo que resultaría en una superficie irregular y rugosa. Este aumento de la microrrugosidad puede ampliar el área de contacto entre la fibra y los materiales de la matriz, como las resinas.

Cambio de diámetro

Generalmente, el grabado ácido-base reduce ligeramente el diámetro de la fibra de basaltoEsto se debe a que parte del material de la superficie de la fibra se disuelve, lo que provoca una ligera disminución de su tamaño. Sin embargo, este cambio de diámetro suele ser pequeño y puede regularse controlando factores como el tiempo de grabado y la concentración del ácido o la base.

Cambios en la composición química

Eliminación de impurezas

Original fibras de basaltopuede contener algunos minerales de impureza, como óxidos de hierro y óxidos de aluminio. El grabado ácido-base puede eliminar o reducir el contenido de estas impurezas. Por ejemplo, el grabado ácido puede disolver eficazmente impurezas como el óxido de hierro, mejorando así la pureza de la fibra. Esto es importante para mejorar las propiedades físicas y químicas de la fibra, ya que la presencia de impurezas podría afectar propiedades como la resistencia de la fibra y Resistencia a la corrosión.

Ajuste de la relación de elementos

El grabado ácido-base también altera la proporción de elementos en la fibra de basalto. Por ejemplo, durante el grabado ácido, el contenido relativo de silicio puede aumentar debido a la disolución de algunos metales; durante el grabado alcalino, puede ocurrir lo contrario. Este cambio en la proporción de elementos afecta a propiedades de la fibra como la estabilidad química y la estabilidad térmica.

Cambios en el rendimiento físico

Cambio de fuerza

El grabado ácido-base tiene un efecto complejo sobre la resistencia de fibra de basaltoPor un lado, el aumento de la rugosidad superficial y la eliminación de impurezas pueden, hasta cierto punto, mejorar la fuerza de unión interfacial entre la fibra y el material de la matriz, lo cual resulta beneficioso para aumentar la resistencia del material compuesto. Por otro lado, si el grabado es excesivo, provocando daños superficiales graves o un diámetro demasiado delgado, la resistencia intrínseca de la fibra podría disminuir. Por lo tanto, es necesario optimizar el proceso de grabado para equilibrar estos dos factores.

Rendimiento de adsorción mejorado

La superficie grabada de la fibra posee más sitios activos, lo que mejora su capacidad de adsorción. Por ejemplo, al adsorber una matriz de resina, se combina mejor con las moléculas de resina para formar una capa interfacial más resistente. Asimismo, en el caso de ciertos recubrimientos o aditivos funcionales, la fibra grabada también los adsorbe mejor, aportando así más funcionalidades al material compuesto.