Një përmbledhje e studimeve të modifikimit sipërfaqësor të fibrave të bazaltit
Si një material me fibra inorganike me performancë të lartë, vetitë e shkëlqyera mekanike të fibrave të bazaltit, Kimike Rezistenca dhe stabiliteti në temperatura të larta kanë çuar në aplikime të ndryshme në inxhinierinë civile, materialet kompozite dhe mbrojtjen e mjedisit. Megjithatë, fibrat e bazaltit kanë sipërfaqe të lëmuara dhe u mungojnë grupe funksionale aktive, duke rezultuar në veti të dobëta të lidhjes ndërfaqësore me materialet e matricës. Prandaj, modifikimi sipërfaqësor i fibrave të bazaltit mund të përmirësojë ndjeshëm vetitë e tyre të lidhjes ndërfaqësore dhe të rrisë aplikimin e tyre në fushat e kompoziteve dhe mbrojtjes së mjedisit. Më poshtë është progresi i kërkimit të disa metodave kryesore të modifikimit.
- Modifikimi i sipërfaqes së agjentit të çiftëzimit të silanit
Agjenti bashkues i silanit është një agjent për trajtimin sipërfaqësor i përdorur zakonisht që përmirëson vetitë e lidhjes ndërfaqësore midis fibrave dhe materialeve të matricës përmes lidhjes kimike.
Modifikimi i KH-550
Studimi tregon se trajtimi i fibrave të bazaltit me një tretësirë agjenti silani KH-550 formon lidhje kimike të qëndrueshme në sipërfaqen e fibrës dhe përmirëson lidhjen ndërfaqësore midis fibrës dhe asfaltit. Përqendrimi i arsyeshëm i KH-550 është 1.0% dhe koha e trajtimit është 30 minuta. Pas modifikimit, ngjitja midis fibrës së bazaltit dhe asfaltit u përmirësua me 1 gradë. Shkalla e thithjes së vajit u rrit me 65.5%, gjë që e rriti ndjeshëm ngjitjen me asfaltin.
KH-570 Modifikim
KH-570 modifikon fibrat e bazaltit për të ashpërsuar sipërfaqen e tyre dhe për të rritur pikat aktive në sipërfaqen e fibrave. Në materialin kompozit, me rritjen e gjatësisë së modifikuar të fibrave dhe sasinë e shtimit, vetitë mekanike të materialit kompozit përmirësohen ndjeshëm.
- Modifikimi i surfaktantit
Modifikimi i CTAC-së
Veshja fizike e fibrave të bazaltit me surfaktantin kationik klorur cetiltrimetilamoniumi (CTAC) përmirëson hidrofilitetin dhe shpërndarjen e fibrave në ujë. Kjo metodë modifikimi ka një efekt të rëndësishëm në ngjitjen e filmit mikrobik: forca e ngjitjes mikrobike rritet ndjeshëm. Rritja e sasisë së ngjitjes mikrobike lehtëson aplikimin në trajtimin e ujërave të ndotura.
- Modifikimi i depozitimit të fazës së lëngshme të hekurit organik
Modifikimi i fibrave të bazaltit me anë të depozitimit të hekurit organik në fazën e lëngshme mund të përmirësojë aftësinë e bio-ngjitjes së sipërfaqes së fibrës dhe të rrisë më tej zbatimin e saj në fushën e trajtimit të ujërave të zeza. Kjo metodë modifikimi mund të formojë një shtresë të qëndrueshme oksidi hekuri në sipërfaqen e fibrës për të përmirësuar adsorbimin dhe degradimin e ndotësve.
- Modifikimi i veshjes me nano-silicë
Grimcat e nanosilikës shpërndahen në mënyrë uniforme në infiltrat ose dispersion, dhe mund të modifikohen në veshjen e fibrave të bazaltit: midis fibrave të bazaltit dhe rrëshirës epoksi, grimcat e nanosilikës luajnë një rol ure, duke përmirësuar ndjeshëm përputhshmërinë ndërfaqësore midis të dyjave. Pas modifikimit, ashpërsia sipërfaqësore e fibrave të bazaltit rritet, sipërfaqja specifike rritet dhe grupet funksionale që përmbajnë oksigjen rriten. Studimi tregoi se me përdorimin e një bartësi të fibrave të bazaltit të modifikuar me nanosilikë: sasia aktuale e filmit mikrobik për gram fibër të montuar u rrit me 21.39%. Efikasiteti i heqjes së ndotësve u përmirësua ndjeshëm.
Përfundim dhe Perspektivë
Aktiviteti sipërfaqësor, vetitë e lidhjes ndërfaqësore dhe funksionaliteti i fibrave të bazaltit u përmirësuan ndjeshëm nga metoda të ndryshme të modifikimit të sipërfaqes. Ndër to:
- Modifikimi i agjentit të çiftëzimit silan është më i përshtatshëm për përmirësimin e ngjitjes së fibrave të bazaltit me materialet e matricës (p.sh. çimento, asfalt, rrëshirë epoksi, etj.).
- Modifikimi i surfaktantëve dhe modifikimi i depozitimit organik të hekurit janë më të përshtatshëm për fushën e mbrojtjes së mjedisit, veçanërisht për aplikimin e bartësve mikrobikë në trajtimin e ujërave të zeza.
- Modifikimi i veshjes me nano-silicë, me avantazhet e përmirësimit të vetive mekanike dhe funksionale, ka një gamë të gjerë perspektivash në fushën e Materiale të përbëra dhe mbrojtjen e mjedisit.
Hulumtimet e ardhshme mund të optimizojnë më tej parametrat e procesit të modifikimit dhe të eksplorojnë efektin sinergjik të metodave të ndryshme të modifikimit për të përmbushur nevojat e aplikacioneve të ndryshme.
