از صاف تا "ریز حفره": چگونه اچینگ اسید-باز عملکرد الیاف بازالت را بهبود میبخشد
اسید-باز اچ شده الیاف بازالتیک ماده الیاف بازالت مخصوص فرآوری شده با خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد است شیمیایی خواص.
تغییرات مورفولوژی سطح
افزایش زبری میکرو
سطح درمان نشده الیاف بازالت نسبتاً صاف است. با این حال، پس از اچینگ اسید-باز، سطح فیبر چالهها و برآمدگیهای ریز متعددی را نشان میدهد. این به این دلیل است که محلولهای اسید-باز با اجزای معدنی روی سطح فیبر واکنش شیمیایی میدهند و به طور انتخابی مواد خاصی را در خود حل میکنند.
برای مثال، اچینگ اسیدی ممکن است ترجیحاً ترکیبات فلزی مانند کلسیم و منیزیم را روی سطح فیبر حل کند، در حالی که اچینگ بازی ممکن است باعث درجهای از خوردگی ترکیبات سیلیکون شود و در نتیجه سطحی ناهموار و خشن ایجاد کند. این افزایش زبری میکرو میتواند سطح تماس بین فیبر و مواد ماتریس مانند رزینها را افزایش دهد.
تغییر قطر
به طور کلی، اچینگ اسید-باز قطر را کمی کاهش میدهد. الیاف بازالتاین به این دلیل است که مقداری از مواد روی سطح فیبر حل میشوند و منجر به کاهش جزئی در اندازه کلی فیبر میشوند. با این حال، این تغییر قطر معمولاً کوچک است و میتوان آن را با کنترل عواملی مانند زمان اچینگ و غلظت اسید یا باز تنظیم کرد.
تغییرات ترکیب شیمیایی
حذف ناخالصی
اصلی الیاف بازالتممکن است حاوی برخی مواد معدنی ناخالصی مانند اکسیدهای آهن و اکسیدهای آلومینیوم باشد. اچینگ اسید-باز میتواند محتوای این ناخالصیها را حذف یا کاهش دهد. به عنوان مثال، اچینگ اسیدی میتواند ناخالصیهایی مانند اکسید آهن را به طور مؤثر حل کند و در نتیجه خلوص فیبر را بهبود بخشد. این امر برای افزایش خواص فیزیکی و شیمیایی فیبر مهم است، زیرا وجود ناخالصیها ممکن است بر خواصی مانند استحکام فیبر تأثیر بگذارد. مقاومت در برابر خوردگی.
تنظیم نسبت عنصر
اچینگ اسید-باز همچنین نسبت عناصر موجود در الیاف بازالت را تغییر میدهد. به عنوان مثال، در طول اچینگ اسیدی، ممکن است محتوای نسبی عناصر سیلیکون به دلیل انحلال برخی عناصر فلزی افزایش یابد؛ در طول اچینگ بازی، وضعیت مخالف ممکن است رخ دهد. این تغییر در نسبت عناصر بر خواص الیاف مانند پایداری شیمیایی و پایداری حرارتی تأثیر میگذارد.
تغییرات عملکرد فیزیکی
تغییر قدرت
اچینگ اسید-باز تأثیر پیچیدهای بر استحکام ... دارد. الیاف بازالتاز یک سو، افزایش زبری سطح و حذف ناخالصیها میتواند تا حدی نیروی پیوند سطحی بین فیبر و ماده ماتریس را افزایش دهد که برای بهبود استحکام ماده کامپوزیت مفید است. از سوی دیگر، اگر اچینگ بیش از حد باشد، منجر به آسیب شدید سطحی یا قطر بیش از حد نازک میشود، استحکام ذاتی خود فیبر ممکن است کاهش یابد. بنابراین، فرآیند اچینگ باید بهینه شود تا این دو جنبه از تأثیر را متعادل کند.
عملکرد جذب پیشرفته
سطح فیبر حکاکی شده دارای مکانهای فعال بیشتری است که عملکرد جذب آن را افزایش میدهد. به عنوان مثال، هنگام جذب یک ماتریس رزین، میتواند بهتر با مولکولهای رزین ترکیب شود تا یک لایه سطحی قویتر تشکیل دهد. همزمان، برای پوششها یا افزودنیهای کاربردی خاص، فیبر حکاکی شده همچنین میتواند آنها را بهتر جذب کند و در نتیجه عملکردهای بیشتری به ماده کامپوزیتی ببخشد.