Yfirlit yfir rannsóknir á yfirborðsbreytingum á basaltþráðum
Sem afkastamikið ólífrænt trefjaefni, basalttrefjar hafa framúrskarandi vélræna eiginleika, Efnafræðilegt Þol og stöðugleiki við háan hita hafa leitt til ýmissa notkunar í byggingarverkfræði, samsettum efnum og umhverfisvernd. Hins vegar hafa basalttrefjar slétt yfirborð og skortir virka virka hópa, sem leiðir til lélegra tengieiginleika við grunnefni. Þess vegna getur yfirborðsbreyting basalttrefja bætt tengieiginleika þeirra verulega og aukið notkun þeirra í samsettum efnum og umhverfisvernd. Eftirfarandi er rannsóknarframvinda á nokkrum helstu breytingaraðferðum.
- Yfirborðsbreyting á sílan tengiefni
Silan tengiefni er algengt yfirborðsmeðhöndlunarefni sem bætir tengieiginleika trefja og grunnefna með efnatengi.
KH-550 breyting
Rannsóknin sýnir að meðhöndlun basaltþráða með sílan-tengiefninu KH-550 lausn myndar stöðug efnatengi á yfirborði trefjanna og bætir tengifleti milli trefjanna og malbiksins. Hæfilegur styrkur KH-550 er 1,0% og meðhöndlunartíminn er 30 mínútur. Eftir breytinguna batnaði viðloðunin milli basaltþráða og malbiksins um 1 gæðaflokk. Olíuupptökuhraðinn jókst um 65,5%, sem jók viðloðunina við malbikið verulega.
KH-570 Breyting
KH-570 breytir basaltþráðum til að gera yfirborð þeirra hrjúft og auka virka punkta á yfirborði trefjanna. Í samsettu efni, með aukinni lengd breyttra trefja og magni viðbættu efni, bætast vélrænir eiginleikar samsettu efnisins verulega.
- Breyting á yfirborðsefni
CTAC breyting
Húðun basaltþráða með katjóníska yfirborðsefninu setýltrímetýlammoníumklóríði (CTAC) eykur vatnssækni og dreifanleika trefjanna í vatni. Þessi aðferð hefur veruleg áhrif á viðloðun örverufjölda: viðloðun örveranna eykst verulega. Aukin örverufjölgun auðveldar notkun þeirra í skólphreinsun.
- Breyting á útfellingu lífræns járns í fljótandi fasa
Breyting á basaltþráðum með útfellingu lífræns járns í fljótandi fasa getur bætt líffræðilega viðloðunarhæfni yfirborðs trefjanna og aukið enn frekar notkun þeirra á sviði skólphreinsunar. Þessi breytingaraðferð getur myndað stöðugt járnoxíðhúð á yfirborði trefjanna til að bæta aðsog þeirra og niðurbrot mengunarefna.
- Húðunarbreyting með nanó-kísil
Nanókísil agnir eru jafnt dreifðar í síunarefninu eða dreifiefninu og geta verið breyttar með basaltþráðahúðun: milli basaltþráða og epoxy plastefnis gegna nanókísil agnir brúarhlutverki, sem bætir verulega samhæfni milliviðmótsins milli þeirra tveggja. Eftir breytinguna eykst yfirborðsgrófleiki basaltþráða, sértækt yfirborðsflatarmál eykst og súrefnisinnihaldandi virknihópar aukast. Rannsóknin sýndi að með notkun nanókísilbreyttra basaltþráða burðarefnis jókst raunverulegt magn örverufilmu á hvert gramm af festum trefjum um 21,39%. Skilvirkni mengunarefna batnaði verulega.
Niðurstaða og horfur
Yfirborðsvirkni, tengieiginleikar við yfirborð og virkni basaltþráða batnuðu verulega með mismunandi aðferðum við yfirborðsbreytingar. Meðal þeirra eru:
- Breyting á silan tengiefni hentar betur til að bæta viðloðun basalttrefja við grunnefni (td sement, asfalt, epoxy plastefni o.s.frv.).
- Breyting á yfirborðsefnum og breyting á lífrænum járnútfellingum henta betur fyrir umhverfisvernd, sérstaklega fyrir notkun örverufræðilegra burðarefna í skólphreinsun.
- Breyting á nanó-kísilhúðun, með þeim kostum að bæta vélræna og virkni eiginleika, hefur fjölbreytt úrval möguleika á sviði Samsett efni og umhverfisvernd.
Framtíðarrannsóknir geta enn frekar fínstillt breytur breytingarferlisins og kannað samverkandi áhrif mismunandi breytingaraðferða til að mæta þörfum mismunandi notkunarsviða.
