Од глатког до „микро-рупчастог“: Како киселинско-базно нагризање побољшава перформансе базалтних влакана

Киселинска база нагризана базалтна влакнаје специјално третиран материјал од базалтних влакана са јединственим физичким и Хемијски својства.

Промене површинске морфологије

Повећана микро-храпавост

Површина необрађене базалтна влакна је релативно глатка. Међутим, након киселинско-базног нагризања, површина влакана показује бројне ситне удубљења и избочине. То је зато што киселинско-базни раствори хемијски реагују са минералним компонентама на површини влакана, селективно растварајући одређене супстанце.

На пример, нагризање киселином може преференцијално растворити метална једињења попут калцијума и магнезијума на површини влакана, док базно нагризање може изазвати одређени степен корозије силицијумских једињења, што резултира неравном, храпавом површином. Ово повећање микрохрапавости може повећати површину контакта између влакана и матричних материјала попут смола.

Промена пречника

Генерално, киселинско-базно нагризање незнатно смањује пречник базалтна влакнаТо је зато што се део материјала на површини влакана раствара, што доводи до благог смањења укупне величине влакана. Међутим, ова промена пречника је обично мала и може се регулисати контролним факторима као што су време нагризања и концентрација киселине или базе.

Промене хемијског састава

Уклањање нечистоћа

Оригинал базалтна влакнаможе да садржи неке нечистоће минерала, као што су оксиди гвожђа и оксиди алуминијума. Кисело-базно нагризање може уклонити или смањити садржај ових нечистоћа. На пример, киселинско нагризање може ефикасно растворити нечистоће попут оксида гвожђа, чиме се побољшава чистоћа влакана. Ово је значајно за побољшање физичких и хемијских својстава влакана, јер присуство нечистоћа може утицати на својства попут чврстоће влакана и Отпорност на корозију.

Подешавање односа елемената

Киселино-базно нагризање такође мења однос елемената у базалтним влакнима. На пример, током киселинског нагризања, релативни садржај силицијумских елемената може се повећати због растварања неких металних елемената; супротна ситуација може се десити током базног нагризања. Ова промена односа елемената утиче на својства влакана као што су хемијска стабилност и термичка стабилност.

Промене у физичким перформансама

Промена јачине

Киселино-базно нагризање има сложен утицај на чврстоћу базалтна влакнаС једне стране, повећана храпавост површине и уклањање нечистоћа могу, донекле, повећати силу међуповршинске везе између влакана и матричног материјала, што је корисно за побољшање чврстоће композитног материјала. С друге стране, ако је нагризање прекомерно, што доводи до озбиљног оштећења површине или превише танког пречника, сопствена чврстоћа самог влакна може се смањити. Стога, процес нагризања треба оптимизовати како би се уравнотежила ова два аспекта утицаја.

Побољшане перформансе адсорпције

Нагризана површина влакана поседује више активних места, што побољшава њене перформансе адсорпције. На пример, приликом адсорбовања матрице смоле, она се може боље комбиновати са молекулима смоле и формирати јачи међуповршински слој. Истовремено, одређене функционалне премазе или адитиве, нагризана влакна такође могу боље да апсорбују, чиме се композитном материјалу даје више функционалности.