Базальт ширхэгийн гадаргуугийн өөрчлөлтийн судалгааны тойм

Өндөр хүчин чадалтай органик бус шилэн материалын хувьд базальт шилэн нь маш сайн механик шинж чанартай, Химийн Эсэргүүцэл болон өндөр температурын тогтвортой байдал нь барилгын инженерчлэл, нийлмэл материал, байгаль орчныг хамгаалах чиглэлээр янз бүрийн хэрэглээнд хүргэсэн. Гэсэн хэдий ч базальт ширхэгүүд нь гөлгөр гадаргуутай бөгөөд идэвхтэй функциональ бүлгүүд дутагдалтай байдаг тул матриц материалуудтай гадаргуугийн холболтын шинж чанар муу байдаг. Тиймээс базальт ширхэгүүдийн гадаргуугийн өөрчлөлт нь тэдгээрийн гадаргуугийн холболтын шинж чанарыг мэдэгдэхүйц сайжруулж, нийлмэл болон байгаль орчныг хамгаалах салбарт хэрэглэхийг сайжруулдаг. Дараах нь хэд хэдэн томоохон өөрчлөлтийн аргуудын судалгааны явцыг харуулав.

1. Силан холбогч бодисын гадаргуугийн өөрчлөлт

Силан холбогч бодис нь химийн холбоогоор дамжуулан утас болон матриц материалын хоорондох гадаргуугийн холболтын шинж чанарыг сайжруулдаг түгээмэл хэрэглэгддэг гадаргуугийн боловсруулалтын бодис юм.

KH-550 өөрчлөлт

Судалгаагаар базальт ширхэгийг силан холбогч бодис KH-550 уусмалаар боловсруулах нь ширхэгийн гадаргуу дээр тогтвортой химийн холбоо үүсгэж, ширхэг ба асфальтын хоорондох гадаргуугийн холбоог сайжруулдаг болохыг харуулж байна. KH-550-ийн зохистой концентраци нь 1.0% бөгөөд боловсруулах хугацаа 30 минут байна. Өөрчлөлт хийсний дараа базальт ширхэг ба асфальтын хоорондох наалдац 1 зэрэглэлээр сайжирсан. Тосны шингээлтийн хэмжээ 65.5%-иар нэмэгдсэн нь асфальтантай наалдацыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлсэн.

KH-570 Өөрчлөлт

KH-570 нь базальт ширхэгийг гадаргууг нь барзгар болгож, ширхэгийн гадаргуу дээрх идэвхтэй цэгүүдийг нэмэгдүүлэхийн тулд өөрчилдөг. Нийлмэл материалд өөрчлөгдсөн ширхэгийн урт болон нэмэлтийн хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр нийлмэл материалын механик шинж чанар мэдэгдэхүйц сайжирдаг.

2. Гадаргуугийн идэвхт бодисын өөрчлөлт

CTAC-ийн өөрчлөлт

Базальт ширхэгийг катион гадаргуугийн идэвхт бодис болох цетилтриметиламмониум хлорид (CTAC)-аар физик бүрхүүлээр бүрэх нь ширхэгийн усан дахь гидрофил чанар болон тархалтыг сайжруулдаг. Энэхүү өөрчлөлтийн арга нь бичил биетний хальсны наалдацад мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг: бичил биетний наалдацын бат бэх мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Бичил биетний наалдацын хэмжээг нэмэгдүүлэх нь бохир ус цэвэрлэхэд хэрэглэхэд хялбар болгодог.

3. Органик төмрийн шингэн фазын тунадасны өөрчлөлт

Органик төмрийн шингэн фазын тунадасжуулалтаар базальт ширхэгийг өөрчлөх нь ширхэгийн гадаргуугийн био-наалдах чадварыг сайжруулж, бохир ус цэвэрлэх салбарт хэрэглэх боломжийг улам бүр нэмэгдүүлдэг. Энэхүү өөрчлөх арга нь ширхэгийн гадаргуу дээр тогтвортой төмрийн исэл бүрхүүл үүсгэж, түүний адсорбци болон бохирдуулагч бодисын задралыг сайжруулдаг.

4. Нано-цахиурын бүрхүүлийн өөрчлөлт

Наноцахиурын хэсгүүд нь нэвчилт эсвэл тархалтанд жигд тархсан бөгөөд базальт шилэн бүрхүүлийн өөрчлөлт байж болно: базальт шилэн ба эпокси давирхайн хооронд наноцахиурын хэсгүүд гүүрний үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ хоёрын хоорондох интерфейсийн нийцлийг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг. Өөрчлөлтийн дараа базальт шилэн гадаргуугийн барзгаржилт нэмэгдэж, гадаргуугийн тодорхой талбай нэмэгдэж, хүчилтөрөгч агуулсан функциональ бүлгүүд нэмэгддэг. Судалгаагаар наноцахиураар өөрчлөгдсөн базальт шилэн тээвэрлэгчийг ашигласнаар: суурилуулсан нэг грамм шилэн дэх бичил биетний хальсны бодит хэмжээ 21.39%-иар нэмэгдсэн болохыг харуулсан. Бохирдуулагчийг зайлуулах үр ашиг мэдэгдэхүйц сайжирсан.

Дүгнэлт ба хэтийн төлөв

Базальт ширхэгийн гадаргуугийн идэвхжил, гадаргуугийн холболтын шинж чанар болон үйл ажиллагааг гадаргуугийн өөрчлөлтийн янз бүрийн аргуудаар мэдэгдэхүйц сайжруулсан. Үүнд:

1. Силан холбогч бодисын өөрчлөлт нь базальт ширхэгийг матриц материалтай (жишээ нь цемент, асфальт, эпокси давирхай гэх мэт) наалдуулахыг сайжруулахад илүү тохиромжтой.
2. Гадаргуугийн идэвхт бодисын өөрчлөлт болон органик төмрийн тунадасны өөрчлөлт нь байгаль орчныг хамгаалах салбарт, ялангуяа бохир ус цэвэрлэх байгууламжид бичил биетний тээвэрлэгч хэрэглэхэд илүү тохиромжтой.
3. Нано-цахиурын бүрхүүлийн өөрчлөлт нь механик болон үйл ажиллагааны шинж чанарыг сайжруулах давуу талтай бөгөөд энэ салбарт өргөн хүрээний хэтийн төлөвтэй байдаг. Нийлмэл материалууд болон байгаль орчныг хамгаалах.

Ирээдүйн судалгаа нь өөрчлөлтийн процессын параметрүүдийг цаашид оновчтой болгож, өөр өөр хэрэглээний хэрэгцээг хангахын тулд өөр өөр өөрчлөлтийн аргуудын синергетик нөлөөг судлах боломжтой.