Bazalt tolalarining mexanik xususiyatlariga turli xil modifikatsiya usullarining ta'sirini taqqoslash
1. Silan biriktiruvchi agent modifikatsiyasining mexanik xususiyatlarga ta'siri
Silan biriktiruvchi moddalar (masalan, KH-550 va KH-570) bazalt tolalari yuzasida reaktiv qoplama hosil qiladi Kimyoviy bog'lanish, bu tolalar va substrat orasidagi interfeys bog'lanishini yaxshilaydi va shu bilan birga tolalarning mexanik xususiyatlariga ma'lum darajada ta'sir qiladi.
KH-550 Modifikatsiyalangan:
Afzalliklari: tola yuzasida kimyoviy bog'lanish hosil qiladi va tolaning mexanik xususiyatlariga sezilarli darajada zarar yetkazmasdan, tola va substrat orasidagi yopishishni yaxshilaydi.
Ta'sir: Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, KH-550 modifikatsiyasidan so'ng, bazalt tolalarining cho'zilish kuchi va elastiklik moduli asosan o'zgarishsiz qoladi, ammo sirtlararo bog'lanish xususiyatlarining yaxshilanishi tufayli kompozit materialning umumiy mexanik xususiyatlari sezilarli darajada yaxshilanadi.
KH-570 modifikatsiyasi:
Afzalliklari: KH-570 bazalt tolalari yuzasini qo'pollashtiradi va ularning matritsa bilan mexanik birikishini kuchaytiradi.
Ta'sir: Sirtning qo'pollashishi tolalarning cho'zilish kuchini biroz pasaytirishi mumkin bo'lsa-da, kompozitning umumiy mustahkamligi, qattiqligi va chidamliligi sirtlararo bog'lanish xususiyatlarining yaxshilanishi tufayli sezilarli darajada yaxshilanadi.
2. Sirt faol moddasi modifikatsiyasining mexanik xususiyatlarga ta'siri
Kationik sirt faol moddalar (masalan, CTAC) asosan fizik adsorbsiya orqali tola yuzasida qoplama hosil qiladi va ularning asosiy maqsadi tolalarning gidrofilligi va dispersiyasini yaxshilashdir.
Afzallik:Sirt faol moddasining modifikatsiyasi tola yuzasiga deyarli kimyoviy eroziya ta'sirini ko'rsatmaydi, shuning uchun u tolaning mexanik xususiyatlariga kamroq ta'sir qiladi.
Ta'sir: CTAC modifikatsiyasidan so'ng tolaning cho'zilish kuchi va elastiklik moduli deyarli o'zgarmaydi. Modifikatsiya asosan tolalarning dispersiyasini va gidrofilligini yaxshilaydi, shuning uchun matritsa materiali tolalarni bir tekis o'raydi va shu bilan kompozitlarning mexanik xususiyatlarini bilvosita yaxshilaydi.
3. Nano silika qoplamasi modifikatsiyasining mexanik xususiyatlarga ta'siri
Nano-kremniy qoplamasi bazalt tolalari yuzasida nanopartikullarning bir xil qatlamini hosil qilish orqali tolalar va matritsa orasidagi sirt pürüzlülüğünü va interfeys bog'lanish qobiliyatini yaxshilaydi.
Afzallik: Nano-kremniy zarralari tola yuzasida "ko'prik" vazifasini bajaradi va tola va matritsa o'rtasidagi bog'lanishni mustahkamlaydi.
Ta'sir:Kvarts nanopartikullarining qoplamasi tola yuzasiga ozgina jismoniy shikast yetkazishi mumkin, ammo uning tolalarning cho'zilish kuchiga ta'siri kichik (odatda 5% dan kam). Modifikatsiyadan so'ng, kompozit materialning umumiy mexanik xususiyatlari (masalan, cho'zilish 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'ktirish usuli asosan bazalt tolalarining bio-yopishqoqlik qobiliyatini oshirish uchun ishlatiladi va uning mexanik xususiyatlarini oshirish bilvosita hisoblanadi.
Afzallik: qoplamaning shakllanishi tolaning mexanik xususiyatlariga ozgina ta'sir qiladi va asosan tolaning funksionalligini oshiradi.
Ta'sir:Qoplama qatlami tolaning qattiqligini biroz oshirishi mumkin, ammo cho'zilish yoki egilish kuchiga ta'siri sezilarli emas. Modifikatsiyalangan 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
Fizik usullar (masalan, issiqlik bilan ishlov berish):
Issiqlik bilan ishlov berish tolaning sirt tuzilishini o'zgartirishi mumkin, ammo tolaning o'ziga termik shikastlanishga olib kelishi mumkin, natijada cho'zilish kuchi pasayadi. Tegishli issiqlik bilan ishlov berish tola yuzasidagi nopoklik qatlamini olib tashlashga yordam beradi va shu bilan tola va matritsa orasidagi sirt bog'lanish xususiyatlarini bilvosita yaxshilaydi.
Kimyoviy o'yib ishlov berish modifikatsiyasi:
Kimyoviy o'yib ishlov berish (masalan, kislota bilan ishlov berish) tola yuzasini qo'pollashtiradi va sirtning mexanik joylashishini kuchaytiradi. Biroq, o'yib ishlov berish tolaning o'zini zaiflashtirishi mumkin, natijada cho'zilish xususiyatlari yo'qoladi, bu esa tortishni talab qiladi.
Keng qamrovli taqqoslash jadvali
| Modifikatsiya usullari | Mexanik xususiyatlar bevosita ta'sir qiladi | Kompozitlarning umumiy mexanik xususiyatlarini yaxshilash | Asosiy harakat mexanizmi |
| Silan biriktiruvchi agenti (KH-550) | Asosan ta'sirlanmagan | Sezilarli darajada oshiring | Kengaytirilgan interfeys bog'lanishi uchun kimyoviy bog'lanish |
| Silan biriktiruvchi agenti (KH-570) | Sirtning qo'pollashishi tolalarning biroz zaiflashishiga olib keladi | Sezilarli darajada oshiring | Kengaytirilgan mexanik joylashtirish |
| CTAC sirt faol moddasi | Asosan ta'sirlanmagan | Bilvosita reklama | Yaxshilangan dispersiya va hidrofillik |
| Nano kremniy dioksid qoplamasi | Elyaf mustahkamligining biroz zaiflashishi (5% dan ko'p bo'lmagan) | Sezilarli darajada oshiring (15%-30%) | Pürüzlülüğü oshiradi va interfeys mosligini oshiradi |
| Organik temir cho'kmasini modifikatsiyalash | Asosan ta'sirlanmagan | Cheklangan reklama | Kengaytirilgan bio-birikma |
| issiq ishlov berish (masalan, metall) | Tola mustahkamligini yo'qotishiga olib keladigan termal shikastlanishga olib kelishi mumkin | Bilvosita reklama | Sirtdagi ifloslik qatlamini olib tashlash va sirtlararo bog'lanish xususiyatlarini yaxshilash |
| Kimyoviy o'ymakorlikni o'zgartirish | Qattiqlashish yuzalararo bog'lanishni kuchaytiradi, ammo tolalarni zaiflashtirishi mumkin | Cheklangan reklama | Yaxshilangan mexanik qo'shimchalar uchun sirtni pürüzlendirme |
Xulosa
- Silan biriktiruvchi agenti va nano-kremniy qoplamasi hozirda bazalt tolalarining mexanik xususiyatlariga eng kam ta'sir ko'rsatadigan modifikatsiya usullari bo'lib, shu bilan birga kompozitlarning umumiy mexanik xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi.
- Surfaktant modifikatsiyasi tolalarning mexanik xususiyatlariga deyarli hech qanday bevosita ta'sir ko'rsatmaydi va tolalarning dispersiyasini yoki hidrofilligini yaxshilash zarur bo'lgan holatlar uchun mos keladi.
- Kimyoviy o'yib ishlov berish va issiqlik bilan ishlov berish ehtiyotkorlik bilan qo'llanilishi kerak, chunki ular sirtlararo bog'lanish xususiyatlarini yaxshilashi mumkin bo'lsa-da, tolalarning mexanik xususiyatlarining pasayishiga olib kelishi mumkin.
- Modifikatsiya usulini tanlash, effektni yaxshilash uchun tolaning o'zi va kompozit materialning umumiy ishlashini tortish uchun qo'llanilish talablariga asoslanishi kerak.
