จากผิวเรียบสู่ "ผิวเป็นหลุมเล็กๆ": กระบวนการกัดกรด-ด่างช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเส้นใยหินบะซอลต์ได้อย่างไร
กัดกรด-เบส เส้นใยบะซอลต์เป็นวัสดุเส้นใยบะซอลต์ที่ผ่านการบำบัดเป็นพิเศษ มีคุณสมบัติทางกายภาพและเอกลักษณ์เฉพาะตัว เคมี คุณสมบัติ.
การเปลี่ยนแปลงลักษณะพื้นผิว
ความหยาบระดับไมโครที่เพิ่มขึ้น
พื้นผิวที่ไม่ได้รับการบำบัด เส้นใยบะซอลต์ พื้นผิวเส้นใยค่อนข้างเรียบ อย่างไรก็ตาม หลังจากกัดด้วยกรด-ด่างแล้ว พื้นผิวเส้นใยจะปรากฏเป็นหลุมและตุ่มเล็กๆ จำนวนมาก เนื่องจากสารละลายกรด-ด่างทำปฏิกิริยาทางเคมีกับส่วนประกอบแร่ธาตุบนพื้นผิวเส้นใย ทำให้สารบางชนิดละลายไปอย่างเลือกสรร
ตัวอย่างเช่น การกัดกรดอาจละลายสารประกอบโลหะ เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียมบนพื้นผิวเส้นใยได้ดีกว่า ในขณะที่การกัดด้วยด่างอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนต่อสารประกอบซิลิคอน ส่งผลให้พื้นผิวไม่เรียบและหยาบ การเพิ่มขึ้นของความหยาบระดับไมโครนี้สามารถเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างเส้นใยและวัสดุเมทริกซ์ เช่น เรซินได้
การเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลาง
โดยทั่วไป การกัดกรด-ด่างจะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนลดลงเล็กน้อย เส้นใยบะซอลต์เนื่องจากวัสดุบางส่วนบนพื้นผิวเส้นใยละลายไป ทำให้ขนาดโดยรวมของเส้นใยลดลงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงของเส้นผ่านศูนย์กลางนี้มักมีขนาดเล็กและสามารถควบคุมได้โดยการควบคุมปัจจัยต่างๆ เช่น เวลาในการกัดกร่อนและความเข้มข้นของกรดหรือเบส
การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมี
การกำจัดสิ่งเจือปน
ต้นฉบับ เส้นใยบะซอลต์อาจมีแร่ธาตุเจือปนอยู่บ้าง เช่น เหล็กออกไซด์และอะลูมิเนียมออกไซด์ การกัดด้วยกรด-เบสสามารถกำจัดหรือลดปริมาณสารเจือปนเหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น การกัดด้วยกรดสามารถละลายสารเจือปนอย่างเหล็กออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงช่วยปรับปรุงความบริสุทธิ์ของเส้นใย ซึ่งมีความสำคัญต่อการเพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของเส้นใย เนื่องจากสารเจือปนอาจส่งผลต่อคุณสมบัติ เช่น ความแข็งแรงของเส้นใยและ ความต้านทานการกัดกร่อน.
การปรับอัตราส่วนองค์ประกอบ
การกัดด้วยกรด-ด่างยังทำให้สัดส่วนของธาตุในเส้นใยบะซอลต์เปลี่ยนแปลงไปด้วย ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการกัดด้วยกรด ปริมาณสัมพัทธ์ของธาตุซิลิคอนอาจเพิ่มขึ้นเนื่องจากการละลายของธาตุโลหะบางชนิด ในขณะที่สถานการณ์ตรงกันข้ามอาจเกิดขึ้นในระหว่างการกัดด้วยด่าง การเปลี่ยนแปลงสัดส่วนของธาตุนี้ส่งผลต่อคุณสมบัติของเส้นใย เช่น ความเสถียรทางเคมีและความเสถียรทางความร้อน
การเปลี่ยนแปลงสมรรถภาพทางกาย
การเปลี่ยนแปลงความแข็งแรง
การกัดกรด-ด่างมีผลกระทบที่ซับซ้อนต่อความแข็งแรงของ เส้นใยบะซอลต์ในด้านหนึ่ง การเพิ่มความหยาบของพื้นผิวและการกำจัดสิ่งสกปรกสามารถช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะระหว่างเส้นใยและวัสดุเมทริกซ์ได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุคอมโพสิต ในอีกด้านหนึ่ง หากการกัดกร่อนมากเกินไปจนทำให้พื้นผิวเสียหายอย่างรุนแรงหรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางบางเกินไป ความแข็งแรงที่แท้จริงของเส้นใยเองอาจลดลง ดังนั้นกระบวนการกัดกร่อนจึงจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อสร้างสมดุลระหว่างอิทธิพลทั้งสองด้านนี้
ประสิทธิภาพการดูดซับที่ดียิ่งขึ้น
พื้นผิวของเส้นใยที่ผ่านการกัดกรดจะมีจุดที่ใช้งานได้มากขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับ ตัวอย่างเช่น เมื่อดูดซับเมทริกซ์เรซิน เส้นใยที่ผ่านการกัดกรดจะสามารถรวมตัวกับโมเลกุลของเรซินได้ดีขึ้นเพื่อสร้างชั้นเชื่อมต่อที่แข็งแรงขึ้น ในขณะเดียวกัน สำหรับสารเคลือบหรือสารเติมแต่งบางชนิด เส้นใยที่ผ่านการกัดกรดก็สามารถดูดซับได้ดีขึ้นเช่นกัน ทำให้วัสดุคอมโพสิตมีคุณสมบัติเพิ่มเติมมากขึ้น