Od glatkog do "mikro-rupičastog": Kako kiselinsko-bazno jetkanje poboljšava performanse bazaltnih vlakana

Kiselo-bazno jetkano bazaltna vlaknaje posebno obrađeni materijal od bazaltnih vlakana s jedinstvenim fizičkim i Kemijsko svojstva.

Promjene površinske morfologije

Povećana mikrohrapavost

Površina neobrađena bazaltna vlakna je relativno glatka. Međutim, nakon kiselo-baznog jetkanja, površina vlakana pokazuje brojne sitne udubine i izbočine. To je zato što kiselo-bazne otopine kemijski reagiraju s mineralnim komponentama na površini vlakana, selektivno otapajući određene tvari.

Na primjer, kiselo jetkanje može preferencijalno otopiti metalne spojeve poput kalcija i magnezija na površini vlakana, dok bazno jetkanje može uzrokovati određeni stupanj korozije silicijevih spojeva, što rezultira neravnom, hrapavom površinom. Ovo povećanje mikrohrapavosti može povećati kontaktnu površinu između vlakana i matričnih materijala poput smola.

Promjena promjera

Općenito, kiselo-bazno jetkanje neznatno smanjuje promjer bazaltna vlaknaTo je zato što se dio materijala na površini vlakana otapa, što dovodi do blagog smanjenja ukupne veličine vlakana. Međutim, ova promjena promjera je obično mala i može se regulirati kontroliranjem čimbenika kao što su vrijeme jetkanja i koncentracija kiseline ili baze.

Promjene kemijskog sastava

Uklanjanje nečistoća

Izvornik bazaltna vlaknamože sadržavati neke nečistoće minerala, poput željeznih oksida i aluminijevih oksida. Kiselo-bazno jetkanje može ukloniti ili smanjiti sadržaj tih nečistoća. Na primjer, kiselo jetkanje može učinkovito otopiti nečistoće poput željeznog oksida, čime se poboljšava čistoća vlakna. To je značajno za poboljšanje fizikalnih i kemijskih svojstava vlakana, jer prisutnost nečistoća može utjecati na svojstva poput čvrstoće vlakana i Otpornost na koroziju.

Podešavanje omjera elemenata

Kiselo-bazno jetkanje također mijenja omjer elemenata u bazaltnim vlaknima. Na primjer, tijekom kiselo-baznog jetkanja, relativni sadržaj silicijevih elemenata može se povećati zbog otapanja nekih metalnih elemenata; suprotna situacija može se dogoditi tijekom baznog jetkanja. Ova promjena omjera elemenata utječe na svojstva vlakana kao što su kemijska stabilnost i toplinska stabilnost.

Promjene u fizičkim performansama

Promjena snage

Kiselo-bazno jetkanje ima složen učinak na čvrstoću bazaltna vlaknaS jedne strane, povećana hrapavost površine i uklanjanje nečistoća mogu do određene mjere povećati silu međupovršinskog vezivanja između vlakana i matričnog materijala, što je korisno za poboljšanje čvrstoće kompozitnog materijala. S druge strane, ako je jetkanje pretjerano, što dovodi do ozbiljnih oštećenja površine ili pretankog promjera, intrinzična čvrstoća samog vlakna može se smanjiti. Stoga je proces jetkanja potrebno optimizirati kako bi se uravnotežila ova dva aspekta utjecaja.

Poboljšane performanse adsorpcije

Nagrizena površina vlakana posjeduje više aktivnih mjesta, što poboljšava njezine adsorpcijske performanse. Na primjer, prilikom adsorpcije smolne matrice, ona se može bolje povezati s molekulama smole kako bi se formirao jači međufazni sloj. Istovremeno, određene funkcionalne premaze ili aditive, nagrizena vlakna također mogu bolje adsorbirati, dajući time više funkcionalnosti kompozitnom materijalu.