Da liscio a "micro-pitted": come l'incisione acido-base migliora le prestazioni delle fibre di basalto

Acido-base inciso fibra di basaltoè un materiale in fibra di basalto appositamente trattato con proprietà fisiche e Chimico proprietà.

Cambiamenti nella morfologia della superficie

Aumento della microrugosità

La superficie non trattata fibra di basalto è relativamente liscia. Tuttavia, dopo l'incisione acido-base, la superficie della fibra presenta numerose piccole cavità e protuberanze. Questo perché le soluzioni acido-base reagiscono chimicamente con i componenti minerali sulla superficie della fibra, dissolvendo selettivamente alcune sostanze.

Ad esempio, l'incisione acida potrebbe dissolvere preferenzialmente composti metallici come calcio e magnesio sulla superficie della fibra, mentre l'incisione di base potrebbe causare un certo grado di corrosione dei composti di silicio, dando luogo a una superficie irregolare e ruvida. Questo aumento della microrugosità può ampliare l'area di contatto tra la fibra e i materiali della matrice come le resine.

Variazione del diametro

Generalmente, l'incisione acido-base riduce leggermente il diametro del fibra di basaltoQuesto perché una parte del materiale sulla superficie della fibra si dissolve, determinando una leggera riduzione delle dimensioni complessive della fibra. Tuttavia, questa variazione di diametro è solitamente minima e può essere regolata controllando fattori come il tempo di incisione e la concentrazione dell'acido o della base.

Cambiamenti nella composizione chimica

Rimozione delle impurità

Originale fibre di basaltopuò contenere alcune impurità minerali, come ossidi di ferro e ossidi di alluminio. L'incisione acido-base può rimuovere o ridurre il contenuto di queste impurità. Ad esempio, l'incisione acida può dissolvere efficacemente impurità come l'ossido di ferro, migliorando così la purezza della fibra. Ciò è significativo per migliorare le proprietà fisiche e chimiche della fibra, poiché la presenza di impurità potrebbe influenzare proprietà come la resistenza della fibra e Resistenza alla corrosione.

Regolazione del rapporto degli elementi

L'incisione acido-base altera anche il rapporto tra gli elementi nella fibra di basalto. Ad esempio, durante l'incisione acida, il contenuto relativo di elementi di silicio potrebbe aumentare a causa della dissoluzione di alcuni elementi metallici; la situazione opposta potrebbe verificarsi durante l'incisione basica. Questa variazione nel rapporto tra gli elementi influisce sulle proprietà della fibra, come la stabilità chimica e la stabilità termica.

Cambiamenti nelle prestazioni fisiche

Cambiamento di forza

L'incisione acido-base ha un effetto complesso sulla resistenza di fibra di basaltoDa un lato, l'aumento della rugosità superficiale e la rimozione delle impurità possono, in una certa misura, aumentare la forza di legame interfacciale tra la fibra e il materiale della matrice, il che è vantaggioso per migliorare la resistenza del materiale composito. D'altro canto, se l'incisione è eccessiva, causando gravi danni superficiali o un diametro eccessivamente sottile, la resistenza intrinseca della fibra stessa potrebbe diminuire. Pertanto, il processo di incisione deve essere ottimizzato per bilanciare questi due aspetti.

Prestazioni di adsorbimento migliorate

La superficie della fibra incisa presenta più siti attivi, il che ne migliora le prestazioni di adsorbimento. Ad esempio, quando si adsorbe una matrice di resina, questa può combinarsi meglio con le molecole di resina per formare uno strato interfacciale più resistente. Allo stesso tempo, per alcuni rivestimenti o additivi funzionali, la fibra incisa può anche adsorbirli meglio, conferendo così maggiori funzionalità al materiale composito.