Van glad tot "micro-geperforeerd": hoe etsen met zuur en base de prestaties van basaltvezels verbetert

Zuur-base geëtst basaltvezelis een speciaal behandeld basaltvezelmateriaal met unieke fysieke eigenschappen en Chemisch eigenschappen.

Veranderingen in de oppervlaktemorfologie

Verhoogde micro-ruwheid

Het oppervlak van onbehandeld basaltvezel Het vezeloppervlak is relatief glad. Na etsen met zuur en base vertoont het echter talloze kleine putjes en bultjes. Dit komt doordat de zuur-baseoplossingen chemisch reageren met de minerale bestanddelen op het vezeloppervlak, waardoor bepaalde stoffen selectief oplossen.

Een voorbeeld hiervan is etsen met zuur, waarbij metaalverbindingen zoals calcium en magnesium aan het vezeloppervlak bij voorkeur worden opgelost. Etsen met een base kan daarentegen corrosie van siliciumverbindingen veroorzaken, wat resulteert in een ongelijkmatig, ruw oppervlak. Deze toename in micro-ruwheid kan het contactoppervlak tussen de vezel en matrixmaterialen zoals harsen vergroten.

Diameterverandering

Over het algemeen vermindert etsen met zuur en base de diameter van de basaltvezelDit komt doordat een deel van het materiaal op het vezeloppervlak oplost, wat leidt tot een lichte afname van de totale vezeldiameter. Deze diameterverandering is echter meestal klein en kan worden gereguleerd door factoren zoals de etstijd en de concentratie van het zuur of de base te beheersen.

Veranderingen in chemische samenstelling

Verwijdering van onzuiverheden

Origineel basaltvezelsHet materiaal kan enkele onzuiverheden bevatten, zoals ijzeroxiden en aluminiumoxiden. Etsen met een zuur-baseoplossing kan het gehalte van deze onzuiverheden verwijderen of verminderen. Zo kan etsen met zuur bijvoorbeeld onzuiverheden zoals ijzeroxide effectief oplossen, waardoor de zuiverheid van de vezel verbetert. Dit is belangrijk voor het verbeteren van de fysische en chemische eigenschappen van de vezel, aangezien de aanwezigheid van onzuiverheden eigenschappen zoals vezelsterkte en -eigenschappen kan beïnvloeden. Corrosiebestendigheid.

Aanpassing van de elementverhouding

Etsen met zuur en base verandert ook de verhouding van de elementen in de basaltvezel. Zo kan tijdens het etsen met zuur het relatieve gehalte aan silicium toenemen door de oplossing van sommige metaalelementen; het tegenovergestelde kan gebeuren tijdens het etsen met base. Deze verandering in de elementverhouding beïnvloedt de vezeleigenschappen, zoals de chemische en thermische stabiliteit.

Veranderingen in fysieke prestaties

Sterkteverandering

Het etsen met zuur en base heeft een complex effect op de sterkte van basaltvezelEnerzijds kan de toegenomen oppervlakteruwheid en verwijdering van onzuiverheden de hechtkracht tussen de vezel en het matrixmateriaal tot op zekere hoogte versterken, wat gunstig is voor de sterkte van het composietmateriaal. Anderzijds kan overmatig etsen, wat leidt tot ernstige oppervlakteschade of een te dunne vezeldiameter, de intrinsieke sterkte van de vezel zelf verminderen. Daarom moet het etsproces worden geoptimaliseerd om een ​​evenwicht te vinden tussen deze twee invloeden.

Verbeterde adsorptieprestaties

Het geëtste vezeloppervlak bezit meer actieve bindingsplaatsen, wat de adsorptieprestaties verbetert. Bijvoorbeeld, bij de adsorptie van een harsmatrix kan het beter binden met harsmoleculen om een ​​sterkere grensvlaklaag te vormen. Tegelijkertijd kunnen bepaalde functionele coatings of additieven ook beter worden geadsorbeerd door de geëtste vezel, waardoor het composietmateriaal meer functionaliteiten krijgt.