Базальт ширхэгийн механик шинж чанарт янз бүрийн өөрчлөлтийн аргуудын нөлөөллийн харьцуулалт
1. Силан холбогч бодисын өөрчлөлтийн механик шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
Силан холбогч бодисууд (жишээ нь KH-550 ба KH-570) нь базальт ширхэгийн гадаргуу дээр урвалд ордог бүрхүүл үүсгэдэг Химийн холбоо нь утас ба суурь хоёрын хоорондох гадаргуугийн холболтыг сайжруулдаг бөгөөд үүний зэрэгцээ утаснуудын механик шинж чанарт тодорхой нөлөө үзүүлдэг.
KH-550 Өөрчлөгдсөн:
Давуу талууд: шилэн гадаргуу дээр химийн холбоо үүсгэж, шилэн ба суурь хоорондын наалдацыг сайжруулж, шилэн эсийн механик шинж чанарыг мэдэгдэхүйц гэмтээхгүйгээр сайжруулна.
Нөлөөлөл: Судалгаанаас харахад KH-550 өөрчлөлтийн дараа базальт ширхэгийн суналтын бат бэх ба уян хатан чанарын модуль үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа боловч гадаргуугийн холболтын шинж чанар сайжирсантай холбоотойгоор нийлмэл материалын ерөнхий механик шинж чанар мэдэгдэхүйц сайжирсан байна.
KH-570 өөрчлөлт:
Давуу талууд: KH-570 нь базальт ширхэгийн гадаргууг барзгар болгож, тэдгээрийн матрицтай механик наалдацыг сайжруулдаг.
Нөлөөлөл: Гадаргуугийн барзгаржилт нь ширхэгийн суналтын бат бэхийг бага зэрэг бууруулж болох ч гадаргуугийн холболтын шинж чанар сайжирснаас болж нийлмэл материалын нийт бат бөх, хатуулаг, бат бөх чанар мэдэгдэхүйц сайжирдаг.
2. Гадаргуугийн идэвхт бодисын өөрчлөлтийн механик шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
Катион гадаргуугийн идэвхт бодисууд (жишээ нь CTAC) нь голчлон физик адсорбцийн тусламжтайгаар шилэн гадаргуу дээр бүрхүүл үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийн гол зорилго нь шилэн эсийн гидрофил чанар болон тархалтыг сайжруулах явдал юм.
Давуу тал:Гадаргуугийн идэвхт бодисын өөрчлөлт нь шилэн гадаргуу дээр бараг химийн элэгдлийн нөлөө үзүүлдэггүй тул шилэн материалын механик шинж чанарт бага нөлөө үзүүлдэг.
Нөлөөлөл: CTAC-ийн өөрчлөлтийн дараа шилэн кабелийн суналтын бат бэх ба уян хатан байдлын модуль нь үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй. Энэхүү өөрчлөлт нь голчлон шилэн кабелийн тархалт ба гидрофил чанарыг сайжруулдаг тул матриц материал нь шилэн кабелийг жигд ороож, улмаар нийлмэл материалын механик шинж чанарыг шууд бусаар сайжруулдаг.
3. Нано цахиурын бүрхүүлийн өөрчлөлтийн механик шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
Нано-цахиурын бүрхүүл нь базальт ширхэгийн гадаргуу дээр нано хэсгүүдийн жигд давхарга үүсгэснээр гадаргуугийн барзгаржилт болон ширхэг ба матрицын хоорондох холбоосын чадварыг сайжруулдаг.
Давуу тал: Нано-цахиурын хэсгүүд нь шилэн гадаргуу дээр "гүүр" болж, шилэн ба матрицын хоорондох холбоог бэхжүүлдэг.
Нөлөөлөл:Цахиурын нано хэсгүүдийн бүрхүүл нь шилэн гадаргуу дээр бага зэргийн физик гэмтэл учруулж болох боловч шилэн материалын суналтын бат бэхэд үзүүлэх нөлөө бага байдаг (ихэвчлэн 5%-иас бага). Өөрчлөлт хийсний дараа нийлмэл материалын нийт механик шинж чанарыг (жишээ нь суналтын бат бэх, гулзайлтын бат бэх) 15%-30% хүртэл мэдэгдэхүйц сайжруулж болно.
4. Органик төмрийн шингэн фазын тунадасны өөрчлөлтийн механик шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
Органик төмрийн шингэн фазын тунадасжуулалтын аргыг голчлон базальт ширхэгийн био-наалдах чадварыг сайжруулахад ашигладаг бөгөөд механик шинж чанарыг сайжруулах нь илүү шууд бус юм.
Давуу тал: Бүрхүүл үүсэх нь шилэн эсийн механик шинж чанарт бага зэрэг нөлөөлдөг бөгөөд голчлон шилэн эсийн үйл ажиллагааг сайжруулдаг.
Нөлөөлөл:Бүрхүүл давхарга нь шилэн материалын хатуулгийг бага зэрэг нэмэгдүүлж болох ч суналтын болон гулзайлтын бат бэх байдалд үзүүлэх нөлөө нь мэдэгдэхүйц биш юм. Өөрчлөгдсөн нийлмэл материалын механик шинж чанар хязгаарлагдмал бөгөөд тэдгээрийг байгаль орчныг хамгаалах салбарт илүү их ашигладаг.
5. Бусад физик болон химийн өөрчлөлтүүдийн механик шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
Физик аргууд (жишээ нь дулааны боловсруулалт):
Дулааны боловсруулалт нь шилэн эсийн гадаргуугийн бүтцийг өөрчилж болох ч шилэн эсэд дулааны гэмтэл учруулж, улмаар суналтын бат бэхийг бууруулдаг. Тохиромжтой дулааны боловсруулалт нь шилэн эсийн гадаргуу дээрх хольцын давхаргыг арилгахад тусалдаг бөгөөд ингэснээр шилэн эс болон матрицын хоорондох гадаргуугийн холболтын шинж чанарыг шууд бусаар сайжруулдаг.
Химийн сийлбэрийн өөрчлөлт:
Химийн аргаар сийлбэрлэх (жишээлбэл, хүчиллэг боловсруулалт) нь шилэн гадаргууг барзгар болгож, гадаргуугийн механик нэвчилтийг сайжруулдаг. Гэсэн хэдий ч сийлбэрлэх нь шилэн эсийг сулруулж, улмаар суналтын шинж чанараа алдахад хүргэдэг бөгөөд үүнийг жинлэх шаардлагатай.
Бүрэн харьцуулсан хүснэгт
| Өөрчлөлтийн аргууд | Механик шинж чанарт шууд нөлөөлдөг | Нийлмэл материалын ерөнхий механик шинж чанарыг сайжруулах | Үйлдлийн гол механизм |
| Силан холбогч бодис (KH-550) | Үндсэндээ нөлөөлөөгүй | Ихээхэн хэмжээгээр нэмэгдүүлэх | Фаза хоорондын холбоог сайжруулахын тулд химийн холбоо |
| Силан холбогч бодис (KH-570) | Гадаргуугийн барзгаржилт нь ширхэгийг бага зэрэг сулруулдаг | Ихээхэн хэмжээгээр нэмэгдүүлэх | Сайжруулсан механик суулгалт |
| CTAC гадаргуугийн идэвхт бодис | Үндсэндээ нөлөөлөөгүй | Шууд бус сурталчилгаа | Сайжруулсан дисперс ба гидрофил чанар |
| Нано цахиурын давхар ислийн бүрхүүл | Шилэн эсийн бат бөх чанар бага зэрэг суларсан (5%-иас ихгүй) | Их хэмжээгээр нэмэгдэнэ (15%-30%) | Барзгар байдлыг нэмэгдүүлж, интерфэйсийн нийцтэй байдлыг сайжруулдаг |
| Органик төмрийн тунадасны өөрчлөлт | Үндсэндээ нөлөөлөөгүй | Хязгаарлагдмал сурталчилгаа | Сайжруулсан био холболт |
| халуун боловсруулалт (жишээ нь металл) | Дулааны гэмтэл учруулж, улмаар шилэн эсийн бат бөх чанар алдагдаж болзошгүй | Шууд бус сурталчилгаа | Гадаргуугийн хольцын давхаргыг арилгах, гадаргуугийн холболтын шинж чанарыг сайжруулах |
| Химийн сийлбэрийн өөрчлөлт | Барзгаржилт нь гадаргуугийн хоорондын холбоог сайжруулдаг боловч ширхэгийг сулруулж болзошгүй | Хязгаарлагдмал сурталчилгаа | Механик оруулгыг сайжруулахын тулд гадаргуугийн барзгаржилт |
Дүгнэлт
- Силан холбогч бодис болон нано-цахиурын бүрхүүл нь одоогоор базальт ширхэгийн механик шинж чанарт хамгийн бага нөлөө үзүүлдэг өөрчлөлтийн аргууд бөгөөд үүний зэрэгцээ композит материалын ерөнхий механик шинж чанарыг хамгийн мэдэгдэхүйц сайжруулдаг.
- Гадаргуугийн идэвхт бодисын өөрчлөлт нь ширхэгийн механик шинж чанарт бараг шууд нөлөө үзүүлдэггүй бөгөөд ширхэгийн тархалт эсвэл гидрофил чанарыг сайжруулах шаардлагатай нөхцөлд тохиромжтой.
- Химийн сийлбэр болон дулааны боловсруулалтыг болгоомжтой ашиглах хэрэгтэй, учир нь тэдгээр нь гадаргуугийн холболтын шинж чанарыг сайжруулж чаддаг ч ширхэгийн механик шинж чанарыг бууруулж болзошгүй юм.
- Өөрчлөлтийн аргыг сонгохдоо үр нөлөөг сайжруулахын тулд шилэн кабелийн өөрийнх нь гүйцэтгэл болон нийлмэл материалын нийт гүйцэтгэлийг жинлэхийн тулд хэрэглээний шаардлагад үндэслэх хэрэгтэй.
