Siledast "mikrokividega": kuidas happe-aluse söövitamine parandab basaltkiudude jõudlust

Happe-aluse söövitatud basaltkiudon spetsiaalselt töödeldud basaltkiudmaterjal, millel on ainulaadsed füüsikalised ja Keemiline omadused.

Pinna morfoloogia muutused

Suurem mikrokaredus

Töötlemata pind basaltkiud on suhteliselt sile. Pärast happe-aluse söövitamist tekib kiu pinnale aga arvukalt pisikesi süvendeid ja muhke. Selle põhjuseks on see, et happe-aluse lahused reageerivad keemiliselt kiu pinnal olevate mineraalkomponentidega, lahustades selektiivselt teatud aineid.

Näiteks happega söövitamine võib eelistatavalt lahustada kiu pinnal metalliühendeid, nagu kaltsium ja magneesium, samas kui aluseline söövitamine võib räniühendeid teatud määral korrodeerida, mille tulemuseks on ebaühtlane ja kare pind. See mikrokareduse suurenemine võib suurendada kiu ja maatriksmaterjalide, näiteks vaikude, vahelist kontaktpinda.

Läbimõõdu muutus

Üldiselt vähendab happe-aluse söövitamine veidi läbimõõtu basaltkiudSee on tingitud asjaolust, et osa kiu pinnal olevast materjalist lahustub, mis viib kiu üldise suuruse kerge vähenemiseni. See läbimõõdu muutus on aga tavaliselt väike ja seda saab reguleerida selliste teguritega nagu söövitusaeg ja happe või aluse kontsentratsioon.

Keemilise koostise muutused

Lisandite eemaldamine

Originaal basaltkiudvõib sisaldada mõningaid lisandite mineraale, näiteks raudoksiide ja alumiiniumoksiide. Happe-aluse söövitamine võib nende lisandite eemaldada või vähendada nende sisaldust. Näiteks võib happe-aluse söövitamine tõhusalt lahustada lisandeid, näiteks raudoksiidi, parandades seeläbi kiu puhtust. See on oluline kiu füüsikaliste ja keemiliste omaduste parandamiseks, kuna lisandite olemasolu võib mõjutada selliseid omadusi nagu kiu tugevus ja Korrosioonikindlus.

Elementide suhte reguleerimine

Happe-aluse söövitamine muudab ka elementide suhet basaltkius. Näiteks happe-aluse söövitamise ajal võib räni elementide suhteline sisaldus suureneda mõnede metallelementide lahustumise tõttu; aluse söövitamise ajal võib tekkida vastupidine olukord. See elementide suhte muutus mõjutab kiudude omadusi, nagu keemiline stabiilsus ja termiline stabiilsus.

Füüsilise soorituse muutused

Tugevuse muutus

Happe-aluse söövitusel on tugevusele keeruline mõju basaltkiudÜhelt poolt võib suurenenud pinnakaredus ja lisandite eemaldamine teatud määral suurendada kiu ja maatriksmaterjali vahelist pindadevahelist nakkejõudu, mis on kasulik komposiitmaterjali tugevuse parandamiseks. Teisest küljest, kui söövitamine on liigne, mis põhjustab tõsiseid pinnakahjustusi või liiga õhukest läbimõõtu, võib kiu enda sisemine tugevus väheneda. Seetõttu tuleb söövitusprotsessi optimeerida, et tasakaalustada neid kahte mõjuaspekti.

Täiustatud adsorptsioonivõime

Söövitatud kiudpinnal on rohkem aktiivseid kohti, mis parandab selle adsorptsioonivõimet. Näiteks vaigumaatriksi adsorbeerimisel saab see paremini ühenduda vaigumolekulidega, moodustades tugevama faasidevahelise kihi. Samal ajal saab söövitatud kiud teatud funktsionaalsete katete või lisandite puhul neid paremini adsorbeerida, andes seeläbi komposiitmaterjalile rohkem funktsionaalsust.