Муқоисаи таъсири усулҳои гуногуни тағирот ба хосиятҳои механикии нахҳои базалтӣ
1. Таъсири тағйир додани агенти пайвасткунандаи силан ба хосиятҳои механикӣ
Агентҳои пайвасткунандаи силан (масалан, KH-550 ва KH-570) дар сатҳи нахҳои базалтӣ пӯшиши реактивӣ ташкил медиҳанд, ки тавассути он... Кимиёвӣ пайвандкунӣ, ки пайванди байнисатҳиро байни нахҳо ва субстрат беҳтар мекунад ва дар айни замон ба хосиятҳои механикии нахҳо таъсири муайян мерасонад.
KH-550 Тағйирёфта:
Бартариҳо: дар сатҳи нах пайванди кимиёвӣ ба вуҷуд меорад ва часпиши байни нах ва субстратро беҳтар мекунад, бе он ки ба хосиятҳои механикии худи нах зарари назаррас расонад.
Таъсир: Таҳқиқотҳо нишон медиҳанд, ки пас аз тағйири KH-550, қувваи кашиш ва модули чандирии нахҳои базалтӣ асосан бетағйир боқӣ мемонанд, аммо бо сабаби беҳтар шудани хосиятҳои пайванди байнисатҳӣ, хосиятҳои умумии механикии маводи композитӣ ба таври назаррас беҳтар шудаанд.
Тағйироти KH-570:
Бартариҳо: KH-570 сатҳи нахҳои базалтро ноҳамвор мекунад ва ҷойгиршавии механикии онҳоро бо матритса беҳтар мекунад.
Таъсир: Гарчанде ки ноҳамвории сатҳӣ метавонад қувваи кашиши нахҳоро каме коҳиш диҳад, мустаҳкамӣ, устуворӣ ва пойдории умумии композит аз ҳисоби беҳтар шудани хосиятҳои пайванди байни сатҳӣ ба таври назаррас беҳтар мешавад.
2. Таъсири тағйири сурфактант ба хосиятҳои механикӣ
Сурфактантҳои катионӣ (масалан, CTAC) асосан тавассути адсорбсияи физикӣ дар сатҳи нах рӯйпӯш ташкил медиҳанд ва мақсади асосии онҳо беҳтар кардани гидрофилӣ ва парокандагии нахҳо мебошад.
Бартарӣ:Тағйир додани сурфактант ба сатҳи нах қариб ягон таъсири эрозияи кимиёвӣ надорад, аз ин рӯ он ба хосиятҳои механикии нах камтар таъсир мерасонад.
Таъсир: Пас аз тағйири CTAC, қувваи кашиш ва модули эластикии нах асосан тағйир наёфтааст. Ин тағйирот асосан парокандагӣ ва гидрофилии нахҳоро беҳтар мекунад, то маводи матритсавӣ нахҳоро ба таври яксон печонад ва ба ин васила хосиятҳои механикии композитҳоро ба таври ғайримустақим беҳтар созад.
3. Таъсири тағйири рӯйпӯши нано-силикат ба хосиятҳои механикӣ
Пӯшиши нано-кремний ноҳамвории сатҳ ва қобилияти пайванди байни нахҳо ва матритсаро тавассути ташаккули қабати ягонаи нанозарраҳо дар сатҳи нахҳои базалт беҳтар мекунад.
Бартарӣ: Зарраҳои нано-кремний дар сатҳи нах ҳамчун «пул» амал мекунанд ва пайванди байни нах ва матритсаро мустаҳкам мекунанд.
Таъсир:Пӯшиши нанозарраҳои кремний метавонад ба сатҳи нах зарари ночизи ҷисмонӣ расонад, аммо таъсири он ба қувваи кашиши нахҳо ночиз аст (одатан камтар аз 5%). Пас аз тағир додан, хосиятҳои умумии механикӣ (масалан, қувваи кашиш, қувваи хамшавӣ)-и маводи композитӣ метавонанд ба таври назаррас, то 15%-30% беҳтар карда шаванд.
4. Таъсири тағйири таҳшиншавии фазаи моеъи оҳани органикӣ ба хосиятҳои механикӣ
Усули ҷойгиркунии фазаи моеъи оҳани органикӣ асосан барои баланд бардоштани қобилияти биологии часпакшавии нахҳои базалт истифода мешавад ва беҳтар кардани хосиятҳои механикии он ғайримустақим аст.
Бартарӣ: ташаккули рӯйпӯш ба хосиятҳои механикии нах таъсири ночиз мерасонад ва асосан функсияи нахро беҳтар мекунад.
Таъсир:Қабати рӯйпӯш метавонад сахтии нахро каме зиёд кунад, аммо таъсири он ба қувваи кашиш ё хамшавӣ назаррас нест. Хусусиятҳои механикии композитҳои тағйирёфта маҳдуданд ва онҳо бештар дар соҳаи ҳифзи муҳити зист истифода мешаванд.
5. Таъсири дигар тағйироти физикӣ ё кимиёвӣ ба хосиятҳои механикӣ
Усулҳои физикӣ (масалан, коркарди гармӣ):
Коркарди гармӣ метавонад сохтори сатҳи нахро тағйир диҳад, аммо метавонад ба худи нах зарари гармӣ расонад, ки дар натиҷа қувваи кашиш коҳиш меёбад. Коркарди мувофиқи гармӣ ба тоза кардани қабати ифлосӣ дар сатҳи нах мусоидат мекунад ва бо ин васила хосиятҳои пайванди байни сатҳӣ байни нах ва матритсаро ба таври ғайримустақим беҳтар мекунад.
Тағйироти кимиёвии кандакорӣ:
Кандакорӣ бо кимиёвӣ (масалан, коркарди кислота) сатҳи нахро ноҳамвор мекунад ва ҷойгиршавии механикии сатҳи онро беҳтар мекунад. Аммо, кандакорӣ метавонад худи нахро суст кунад, ки боиси аз даст додани хосиятҳои кашишӣ мегардад, ки бояд баркашида шавад.
Ҷадвали муқоисаи ҳамаҷониба
| Усулҳои тағйирдиҳӣ | Хусусиятҳои механикӣ ба таври мустақим таъсир мерасонанд | Беҳтар кардани хосиятҳои умумии механикии композитҳо | Механизми асосии амал |
| Агенти пайвасткунии силан (KH-550) | Қисман бетаъсир | Ба таври назаррас афзоиш диҳед | Пайванди кимиёвӣ барои беҳтар кардани пайванди байнисатҳӣ |
| Агенти пайвасткунии силан (KH-570) | Ноҳамвории сатҳӣ боиси сустшавии ночизи нахҳо мегардад | Ба таври назаррас афзоиш диҳед | Ҷойгиркунии механикии беҳтаршуда |
| Сурфактанти CTAC | Қисман бетаъсир | Пешбурди ғайримустақим | Парокандагӣ ва гидрофилӣ беҳтар шудааст |
| Пӯшиши нано диоксиди кремний | Кам шудани қувваи нах (на бештар аз 5%) | Ба таври назаррас афзоиш диҳед (15%-30%) | Ноҳамвориро зиёд мекунад ва мутобиқати интерфейсро беҳтар мекунад |
| Тағйир додани ҷойгиршавии оҳани органикӣ | Қисман бетаъсир | Пешниҳоди маҳдуд | Пайвастагии биологии беҳтаршуда |
| коркарди гарм (масалан, металл) | Мумкин аст боиси зарари гармӣ гардад, ки дар натиҷа мустаҳкамии нах аз даст меравад | Пешбурди ғайримустақим | Бартараф кардани қабати ифлосшавии сатҳӣ ва беҳтар кардани хосиятҳои пайванди байни сатҳӣ |
| Тағйири кандакории кимиёвӣ | Ноҳамворӣ пайванди байни сатҳҳоро тақвият медиҳад, аммо метавонад нахҳоро суст кунад | Пешниҳоди маҳдуд | Ноҳамвории сатҳӣ барои воридкунии беҳтари механикӣ |
Хулоса
- Агенти пайвасткунандаи силан ва рӯйпӯши нано-кремний айни замон усулҳои тағирдиҳӣ мебошанд, ки ба хосиятҳои механикии нахҳои базалт камтарин таъсир мерасонанд ва дар айни замон хосиятҳои умумии механикии композитҳоро ба таври назаррас беҳтар мекунанд.
- Тағйир додани сурфактант қариб ки ба хосиятҳои механикии нахҳо таъсири мустақим надорад ва он барои сенарияҳое мувофиқ аст, ки бояд парокандагӣ ё гидрофилии нахҳоро беҳтар кунанд.
- Кандакорӣ ва коркарди гармии кимиёвӣ бояд бо эҳтиёт истифода шаванд, зеро гарчанде онҳо метавонанд хосиятҳои пайванди байнисатҳиро беҳтар кунанд, онҳо метавонанд ба паст шудани хосиятҳои механикии нахҳо оварда расонанд.
- Интихоби усули тағирот бояд ба талаботи татбиқ асос ёбад, то самаранокии худи нах ва самаранокии умумии маводи композитӣ барои беҳтар кардани таъсир арзёбӣ карда шавад.
