Isang pagsusuri ng mga pag-aaral sa pagbabago sa ibabaw ng mga basalt fibers

Bilang isang high-performance inorganic fiber material, ang mahusay na mekanikal na katangian ng basalt fiber, Kemikal paglaban, at katatagan ng mataas na temperatura ay humantong sa iba't ibang aplikasyon sa civil engineering, composite na materyales, at proteksyon sa kapaligiran. Gayunpaman, ang mga basalt fibers ay may makinis na mga ibabaw at kulang sa mga aktibong functional na grupo, na nagreresulta sa mga mahihirap na katangian ng interfacial bonding na may mga materyal na matrix. Samakatuwid, ang pagbabago sa ibabaw ng mga basalt fibers ay maaaring makabuluhang mapabuti ang kanilang mga katangian ng interfacial bonding at mapahusay ang kanilang aplikasyon sa mga composite at mga larangan ng proteksyon sa kapaligiran. Ang sumusunod ay ang pag-unlad ng pananaliksik ng ilang pangunahing paraan ng pagbabago.

1. Pagbabago sa ibabaw ng ahente ng pagkabit ng Silane

Ang ahente ng pagsasama ng silane ay isang karaniwang ginagamit na ahente sa paggamot sa ibabaw na nagpapabuti sa mga katangian ng interfacial bonding sa pagitan ng mga hibla at materyales ng matrix sa pamamagitan ng pagbubuklod ng kemikal.

Pagbabago ng KH-550

Ang pag-aaral ay nagpapakita na ang pagpapagamot sa mga basalt fibers na may silane coupling agent na KH-550 na solusyon ay bumubuo ng matatag na mga bono ng kemikal sa ibabaw ng hibla at pinapabuti ang interfacial bonding sa pagitan ng fiber at aspalto. Ang makatwirang konsentrasyon ng KH-550 ay 1.0%, at ang oras ng paggamot ay 30 minuto. Pagkatapos ng pagbabago, ang pagdirikit sa pagitan ng basalt fiber at aspalto ay napabuti ng 1 grado. Ang rate ng pagsipsip ng langis ay tumaas ng 65.5%, na makabuluhang pinahusay ang pagdirikit sa aspalto.

KH-570 Pagbabago

Binabago ng KH-570 ang mga basalt fibers upang maging magaspang ang kanilang ibabaw at mapataas ang mga aktibong punto sa ibabaw ng hibla. Sa pinagsama-samang materyal, na may pagtaas ng binagong haba ng hibla at ang halaga ng karagdagan, ang mga mekanikal na katangian ng pinagsama-samang materyal ay makabuluhang napabuti.

2. Pagbabago ng surfactant

Pagbabago ng CTAC

Ang pisikal na patong ng mga basalt fibers na may cationic surfactant na cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) ay nagpapabuti sa hydrophilicity at dispersibility ng mga fibers sa tubig. Ang paraan ng pagbabagong ito ay may malaking epekto sa microbial film adhesion: ang microbial adhesion strength ay tumaas nang malaki. Ang pagtaas ng dami ng microbial attachment ay nagpapadali sa aplikasyon sa wastewater treatment.

3. Pagbabago ng organikong iron liquid phase deposition

Ang pagbabago ng basalt fibers sa pamamagitan ng organic iron liquid phase deposition ay maaaring mapabuti ang bio-adhesion na kakayahan ng fiber surface at higit na mapahusay ang aplikasyon nito sa larangan ng wastewater treatment. Ang paraan ng pagbabagong ito ay maaaring bumuo ng isang matatag na iron oxide coating sa ibabaw ng fiber upang mapabuti ang adsorption at degradation ng mga pollutant.

4. Pagbabago ng patong sa pamamagitan ng nano-silica

Ang mga particle ng Nanosilica ay pantay na nakakalat sa infiltrant o dispersion, at maaaring maging basalt fiber coating modification: sa pagitan ng basalt fiber at epoxy resin, ang mga nanosilica particle ay gumaganap ng isang tulay na papel, na makabuluhang nagpapabuti sa interfacial compatibility sa pagitan ng dalawa. Pagkatapos ng pagbabago, ang pagkamagaspang sa ibabaw ng basalt fiber ay tumataas, ang partikular na lugar sa ibabaw ay tumataas, at ang oxygen-containing functional group ay tumataas. Ipinakita ng pag-aaral na sa paggamit ng nanosilica-modified basalt fiber carrier: ang aktwal na halaga ng microbial film bawat gramo ng fiber mounted ay tumaas ng 21.39%. Ang kahusayan sa pag-alis ng pollutant ay makabuluhang napabuti.

Konklusyon at Outlook

Ang aktibidad sa ibabaw, mga katangian ng pagbubuklod ng interface at pag-andar ng mga basalt fibers ay makabuluhang napabuti ng iba't ibang mga pamamaraan ng pagbabago sa ibabaw. Kabilang sa mga ito:

1. Ang pagbabago ng ahente ng pagkabit ng silane ay mas angkop para sa pagpapabuti ng pagdirikit ng mga basalt fibers na may mga materyales sa matrix (hal. semento, aspalto, epoxy resin, atbp.).
2. Ang pagbabago ng surfactant at pagbabago ng organikong iron deposition ay mas angkop para sa larangan ng proteksyon sa kapaligiran, lalo na para sa aplikasyon ng microbial carrier sa paggamot sa dumi sa alkantarilya.
3. Ang pagbabago ng nano-silica coating, na may mga pakinabang ng pagpapabuti ng mekanikal at functional na mga katangian, ay may malawak na hanay ng mga prospect sa larangan ng Mga Composite na Materyal at pangangalaga sa kapaligiran.

Ang hinaharap na pananaliksik ay maaaring higit pang i-optimize ang mga parameter ng proseso ng pagbabago at tuklasin ang synergistic na epekto ng iba't ibang paraan ng pagbabago upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga aplikasyon.