Bazalt süýümleriniň mehaniki häsiýetlerine dürli üýtgetme usullarynyň täsirleriniň deňeşdirilmegi
1. Silan birleşdiriji agentiň modifikasiýasynyň mehaniki häsiýetlere täsiri
Silan birleşdiriji agentler (meselem, KH-550 we KH-570) bazalt süýümleriniň ýüzünde reaktiw örtük emele getirýär Himiki baglamak, bu bolsa süýümler bilen substrat arasyndaky serhet baglanyşygyny gowulandyrýar we şol bir wagtyň özünde süýümleriň mehaniki häsiýetlerine belli bir derejede täsir edýär.
KH-550 Üýtgedilen:
Artykmaçlyklary: süýümiň ýüzünde himiki baglanyşyk emele getirýär we süýümiň öz mehaniki häsiýetlerine düýpli zyýan ýetirmezden, süýüm bilen substratyň arasyndaky ýelmeşmäni gowulandyrýar.
Täsir: Barlaglar KH-550 modifikasiýasyndan soň, bazalt süýümleriniň dartgynlylyk güýjüniň we elastiklik modulynyň esasan üýtgewsiz galýandygyny, ýöne serhet baglanyş häsiýetleriniň gowulanmagy sebäpli kompozit materialyň umumy mehaniki häsiýetleriniň ep-esli gowulanýandygyny görkezýär.
KH-570 modifikasiýa:
Artykmaçlyklary: KH-570 bazalt süýümleriniň ýüzüni gödekleşdirýär we olaryň matrisa bilen mehaniki birleşmegini güýçlendirýär.
Täsir: Ýüziň gödekleşmegi süýümleriň dartgynlylyk güýjüni birneme peseldip bilse-de, kompozitiň umumy berkligi, berkligi we çydamlylygy, ýüzara baglanyşyk häsiýetleriniň gowulanmagy sebäpli ep-esli ýokarlanýar.
2. Surfaktant modifikasiýasynyň mehaniki häsiýetlere täsiri
Kationik surfaktantlar (meselem, CTAC) esasan fiziki adsorbsiýa arkaly süýümiň ýüzünde örtük emele getirýär we olaryň esasy maksady süýümleriň gidrofilligini we dispersiýalygyny gowulandyrmakdyr.
Artykmaçlyk:Surfaktant modifikasiýasynyň süýümiň ýüzüne himiki eroziýa täsiri diýen ýaly ýok, şonuň üçin süýümiň mehaniki häsiýetlerine az täsir edýär.
Täsir: Süýümiň dartylma güýji we elastiklik moduly CTAC modifikasiýasyndan soň düýpli üýtgemeýär. Modifikasiýa, esasan, süýümleriň dispersiýalygyny we gidrofilligini gowulandyrýar, şonuň üçin matrisa materialy süýümleri deň derejede örtýär we şeýlelik bilen kompozitleriň mehaniki häsiýetlerini gytaklaýyn gowulandyrýar.
3. Nano silika örtüginiň modifikasiýasynyň mehaniki häsiýetlere täsiri
Nano-kremniý örtügi bazalt süýümleriniň ýüzünde deň nanopartikullar gatlagyny emele getirmek arkaly süýümler bilen matrisanyň arasyndaky ýüziň gödekligini we serhet baglanyş ukybyny gowulandyrýar.
Artykmaçlyk: Nano-kremniý bölejikleri süýümiň ýüzünde "köpri" hökmünde hereket edýär we süýüm bilen matrisanyň arasyndaky baglanyşygy güýçlendirýär.
Täsir:Kwarts nanopartikullarynyň örtülmegi süýümiň ýüzüne az fiziki zyýan ýetirip biler, ýöne süýümleriň dartgynlylyk güýjüne täsiri az (adatça 5%-den az). Üýtgedilenden soň, kompozit materialyň umumy mehaniki häsiýetlerini (meselem, dartgynlylyk güýji, egilme güýji) 15%-30%-e çenli ep-esli gowulandyryp bolýar.
4. Organiki demir suwuk faza çökündisiniň modifikasiýasynyň mehaniki häsiýetlere täsiri
Organiki demir suwuk faza çökündi usuly, esasan, bazalt süýümleriniň bio-ýapyşma ukybyny ýokarlandyrmak üçin ulanylýar we onuň mehaniki häsiýetlerini güýçlendirmegi has gytaklaýyndyr.
Artykmaçlyk: örtügiň emele gelmegi süýümiň mehaniki häsiýetlerine az täsir edýär we esasan süýümiň funksiýasyny ýokarlandyrýar.
Täsir:örtük gatlagy süýümiň berkligini birneme ýokarlandyryp biler, ýöne dartgynlylyga ýa-da bükülme güýjüne täsiri uly däl. Üýtgedilen kompozitleriň mehaniki häsiýetleri çäkli we olar daşky gurşawy goramak ulgamynda has köp ulanylýar.
5. Beýleki fiziki ýa-da himiki üýtgeşmeleriň mehaniki häsiýetlere täsiri
Fiziki usullar (meselem, ýylylyk bilen işleme):
Ýylylyk bilen işleme süýümiň ýüz gurluşyny üýtgedip biler, ýöne süýümiň özüne termal zyýan ýetirip, dartgynlylygyň peselmegine sebäp bolup biler. Degişli ýylylyk bilen işleme süýümiň ýüzündäki hapaçylyk gatlagyny aýyrmaga kömek edýär, şeýlelik bilen süýüm bilen matrisanyň arasyndaky serhet baglanyş häsiýetlerini gytaklaýyn gowulandyrýar.
Himiki aşındyrma modifikasiýa:
Himiki aşındyrma (meselem, kislota bilen işleme) süýümiň ýüzüni gödekleşdirýär we serhet böleginiň mehaniki ýerleşdirilişini güýçlendirýär. Şeýle-de bolsa, aşındyrma süýümiň özüni gowşadyp, dartgynlyk häsiýetleriniň ýitmegine sebäp bolup biler, bu bolsa ölçenilmeli.
Giňişleýin deňeşdirme tablisasy
| Üýtgetme usullary | Mehaniki häsiýetler gönüden-göni täsir edýär | Kompozitleriň umumy mehaniki häsiýetleriniň gowulanmagy | Esasy hereket mehanizmi |
| Silan birleşdiriji agent (KH-550) | Esasan täsirlenmedi | Esasan ýokarlandyryň | Gowulandyrylan aralyk baglanyşygy üçin himiki baglanyşyk |
| Silan birleşdiriji agenti (KH-570) | Ýüziň gödekleşmegi süýümleriň biraz gowşamagyna getirýär | Esasan ýokarlandyryň | Güýçlendirilen mehaniki ýerleşdiriş |
| CTAC Surfaktant | Esasan täsirlenmedi | Gytaklaýyn mahabatlandyryş | Gowulandyrylan dispersiýa we gidrofillik |
| Nano kremniý dioksidi örtügi | Süýümiň berkliginiň biraz gowşamagy (5% -den köp däl) | Esasan ýokarlandyryň (15%-30%) | Gödekligi artdyrýar we interfeýsleriň utgaşyklylygyny ýokarlandyrýar |
| Organiki demir çökündileriniň modifikasiýasyna | Esasan täsirlenmedi | Çäklendirilen mahabat | Güýçlendirilen bio-birikme |
| gyzgyn işläp bejermek (meselem, metal) | Süýümiň berkliginiň ýitmegine sebäp bolup, termal zyýan ýetirip biler | Gytaklaýyn mahabatlandyryş | Ýüzleý hapaçylyk gatlagynyň aýrylmagy we ýüzara baglanyşyk häsiýetleriniň gowulanmagy |
| Himiki aşındyrma modifikasiýa | Gödekleşme ýüzara baglanyşygy güýçlendirýär, ýöne süýümleri gowşadyp biler | Çäklendirilen mahabat | Güýçlendirilen mehaniki goşulyş üçin ýüziň gödekleşdirilmegi |
Netije
- Silan birleşdiriji agent we nano-kremniý örtügi häzirki wagtda bazalt süýümleriniň mehaniki häsiýetlerine iň az täsir edýän, şol bir wagtyň özünde kompozitleriň umumy mehaniki häsiýetlerini iň ep-esli gowulandyrýan üýtgetme usullarydyr.
- Surfaktant modifikasiýasynyň süýümleriň mehaniki häsiýetlerine gönüden-göni täsiri ýok diýen ýaly we süýümleriň dispersiýasyny ýa-da gidrofilligini gowulandyrmagy zerur bolan ýagdaýlar üçin amatlydyr.
- Himiki aşındyrma we ýylylyk bilen işleme seresaplylyk bilen ulanylmaly, sebäbi olar ýüzara baglanyşyk häsiýetlerini gowulandyryp bilse-de, süýümleriň mehaniki häsiýetleriniň peselmegine getirip biler.
- Modifikasiýa usulyny saýlamak, täsiri gowulandyrmak üçin süýümiň öz işini we kompozit materialyň umumy işini ölçemek maksady bilen ulanylyş talaplaryna esaslanmalydyr.
