Bazalt tolalarining mexanik xususiyatlariga turli xil modifikatsiya usullarining ta'sirini taqqoslash
1.Silan birlashtiruvchi vosita modifikatsiyasining mexanik xususiyatlarga ta'siri
Silan birlashtiruvchi moddalar (masalan, KH-550 va KH-570) bazalt tolalari yuzasida reaktiv qoplama hosil qiladi. Kimyoviy tolalar va substrat o'rtasidagi o'zaro bog'lanishni yaxshilaydigan va shu bilan birga tolalarning mexanik xususiyatlariga ma'lum ta'sir ko'rsatadigan bog'lanish.
KH-550 o'zgartirilgan:
Afzalliklari: tola yuzasida kimyoviy bog'lanish hosil qiladi va tolaning mexanik xususiyatlariga sezilarli zarar etkazmasdan, tola va substrat o'rtasidagi yopishqoqlikni yaxshilaydi.
Ta'sir: Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, KH-550 modifikatsiyasidan so'ng, bazalt tolalarining kuchlanish kuchi va elastiklik moduli asosan o'zgarishsiz qoladi, lekin interfaal bog'lanish xususiyatlarining yaxshilanishi tufayli kompozit materialning umumiy mexanik xususiyatlari sezilarli darajada yaxshilanadi.
KH-570 modifikatsiyasi:
Afzalliklari: KH-570 bazalt tolalarining sirtini qo'pol qiladi va ularning matritsa bilan mexanik joylashishini kuchaytiradi.
Ta'sir: Sirt pürüzlülüğü tolalarning kuchlanish kuchini biroz kamaytirishi mumkin bo'lsa-da, kompozitning umumiy mustahkamligi, qattiqligi va chidamliligi yaxshilangan interfaal bog'lanish xususiyatlari tufayli sezilarli darajada yaxshilanadi.
2.Sirfaktan modifikatsiyasining mexanik xossalarga ta'siri
Kationik sirt faol moddalar (masalan, CTAC) asosan fizik adsorbsiya orqali tolalar yuzasida qoplama hosil qiladi va ularning asosiy maqsadi tolalarning gidrofilligi va dispersligini yaxshilashdir.
Afzallik:Sirt faol modifikatsiyasi tolalar yuzasiga deyarli kimyoviy eroziya ta'siriga ega emas, shuning uchun u tolaning mexanik xususiyatlariga kamroq ta'sir qiladi.
Ta'sir: CTAC modifikatsiyasidan keyin tolaning kuchlanish kuchi va elastik moduli asosan o'zgarmaydi. Modifikatsiya asosan tolalarning dispersligi va gidrofilligini yaxshilaydi, shuning uchun matritsa materiali tolalarni bir xilda o'rab oladi, shuning uchun kompozitlarning mexanik xususiyatlarini bilvosita yaxshilaydi.
3.Nano silika qoplama modifikatsiyasining mexanik xususiyatlarga ta'siri
Nano-silikat qoplamasi bazalt tolalari yuzasida bir xil nanozarrachalar qatlamini hosil qilish orqali tolalar va matritsa o'rtasidagi sirt pürüzlülüğü va interfaal bog'lanish qobiliyatini yaxshilaydi.
Afzallik: Nano-kremniy zarralari tolalar yuzasida "ko'prik" bo'lib, tola va matritsa o'rtasidagi bog'lanishni mustahkamlaydi.
Ta'sir:Silika nanopartikullarining qoplamasi tola yuzasiga ozgina jismoniy zarar etkazishi mumkin, ammo uning tolalarning kuchlanish kuchiga ta'siri kichik (odatda 5% dan kam). Modifikatsiyadan so'ng, kompozit materialning umumiy mexanik xususiyatlari (masalan, valentlik kuchi, egilish kuchi) sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin, 15% -30% gacha.
4.Organik temir suyuq fazali cho'kma modifikatsiyasining mexanik xususiyatlarga ta'siri
Organik temir suyuq fazali cho'kma usuli asosan bazalt tolalarining bio-adezyon qobiliyatini oshirish uchun ishlatiladi va uning mexanik xususiyatlarini oshirish ko'proq bilvosita.
Afzallik: qoplamaning shakllanishi tolaning mexanik xususiyatlariga kichik ta'sir ko'rsatadi va asosan tolaning funksionalligini oshiradi.
Ta'sir:qoplama qatlami tolaning qattiqligini biroz oshirishi mumkin, ammo kuchlanish yoki egilish kuchiga ta'siri sezilarli emas. O'zgartirilgan kompozitlarning mexanik xususiyatlari cheklangan va ular atrof-muhitni muhofaza qilish sohasida ko'proq qo'llaniladi.
5.Boshqa fizik yoki kimyoviy modifikatsiyalarning mexanik xususiyatlarga ta'siri
Jismoniy usullar (masalan, issiqlik bilan ishlov berish):
Issiqlik bilan ishlov berish tolaning sirt tuzilishini o'zgartirishi mumkin, ammo tolaning o'ziga termal zarar etkazishi mumkin, buning natijasida valentlik kuchi kamayadi. Tegishli issiqlik bilan ishlov berish tolalar yuzasida nopoklik qatlamini olib tashlashga yordam beradi, shu bilan bilvosita tola va matritsa o'rtasidagi o'zaro bog'lanish xususiyatlarini yaxshilaydi.
Kimyoviy ishlov berish modifikatsiyasi:
Kimyoviy ishlov berish (masalan, kislota bilan ishlov berish) tolalar yuzasini qo'pol qiladi va interfeysning mexanik singdirilishini kuchaytiradi. Biroq, qirqish tolaning o'zini zaiflashtirishi mumkin, natijada tortishish xususiyatlarini yo'qotishi mumkin, bu esa tortish kerak.
Keng qamrovli taqqoslash jadvali
| O'zgartirish usullari | Mexanik xususiyatlar to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi | Kompozitlarning umumiy mexanik xususiyatlarini yaxshilash | Asosiy harakat mexanizmi |
| Silan birlashtiruvchi vosita (KH-550) | Katta darajada ta'sirlanmagan | Sezilarli darajada ko'taring | Kengaytirilgan o'zaro bog'lanish uchun kimyoviy bog'lanish |
| Silan birlashtiruvchi vosita (KH-570) | Sirtning qo'pollashishi tolalarning biroz zaiflashishiga olib keladi | Sezilarli darajada ko'taring | Kengaytirilgan mexanik o'rnatish |
| CTAC sirt faol moddasi | Katta darajada ta'sirlanmagan | Bilvosita reklama | Yaxshilangan dispersiya va gidrofillik |
| Nano silikon dioksid qoplamasi | Elyaf mustahkamligining biroz zaiflashishi (5% dan ko'p bo'lmagan) | Sezilarli darajada ko'taring (15% -30%) | Pürüzlülüğü oshiradi va interfeys mosligini oshiradi |
| Organik temir cho'kma modifikatsiyasi | Katta darajada ta'sirlanmagan | Cheklangan reklama | Kengaytirilgan bio-birikma |
| issiq ishlov berish (masalan, metall) | Termal shikastlanishga olib kelishi mumkin, natijada tolalar mustahkamligi yo'qoladi | Bilvosita reklama | Sirt nopoklik qatlamini olib tashlash va interfaal bog'lanish xususiyatlarini yaxshilash |
| Kimyoviy ishlov berish modifikatsiyasi | Dag'allash interfasial bog'lanishni kuchaytiradi, lekin tolalarni zaiflashtirishi mumkin | Cheklangan reklama | Kengaytirilgan mexanik kiritish uchun sirtni dag'allash |
Xulosa
- Silan birlashtiruvchi vosita va nano-silikat qoplamasi hozirgi vaqtda bazalt tolalarining mexanik xususiyatlariga eng kam ta'sir ko'rsatadigan modifikatsiyalash usullari bo'lib, ayni paytda kompozitlarning umumiy mexanik xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi.
- Sirt faol modifikatsiyasi tolalarning mexanik xususiyatlariga deyarli to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilmaydi va u tolalarning dispersiyasini yoki gidrofilligini yaxshilash kerak bo'lgan stsenariylar uchun javob beradi.
- Kimyoviy ishlov berish va issiqlik bilan ishlov berish ehtiyotkorlik bilan qo'llanilishi kerak, chunki ular interfaal bog'lanish xususiyatlarini yaxshilashi mumkin bo'lsa-da, ular tolalarning mexanik xususiyatlarining pasayishiga olib kelishi mumkin.
- O'zgartirish usulini tanlash, ta'sirni yaxshilash uchun tolaning o'zi va kompozit materialning umumiy ishlashini tortish uchun dastur talablariga asoslanishi kerak.
