В композитния материал, характеристиките на фибростъклото като ключов подсилващ компонент до голяма степен зависят от способността за междуфазово свързване между влакното и матрицата. Силата на тази междуфазова връзка определя способността за пренос на напрежение, когато стъкленото влакно е под товар, както и стабилността на стъкленото влакно, когато неговата якост е висока. Обикновено междуфазовата връзка между фибростъклото и матричния материал е много слаба, което ограничава приложението на фибростъклото във високоефективни композитни материали. Следователно, използването на процес на нанасяне на покритие с оразмеряващ агент за оптимизиране на междуфазовата структура и укрепване на междуфазовата връзка е ключов метод за подобряване на характеристиките на композитите от стъклени влакна.
Оразмеряващият агент образува молекулярен слой върху повърхността нафибростъкло, което може ефективно да намали междуфазовото напрежение, правейки повърхността на фибростъклото по-хидрофилна или олеофилна, за да подобри съвместимостта с матрицата. Например, използването на оразмеряващ агент, съдържащ химически активни групи, може да създаде химични връзки с повърхността на фибростъклото, като допълнително подобри здравината на междуфазовата връзка.
Изследванията показват, че наноразмеряващите агенти могат да покрият повърхността на фибростъклото по-равномерно и да укрепят механичната и химическата връзка между влакното и матрицата, като по този начин ефективно подобряват механичните свойства на влакното. В същото време, подходяща формула на оразмеряващия агент може да регулира повърхностната енергия на влакното и да промени омокряемостта на фибростъклото, което води до силна междуфазова адхезия между влакното и различните матрични материали.
Различните процеси на нанасяне на покрития също имат значителен ефект върху подобряването на здравината на междуфазовата връзка. Например, плазмено-асистираното покритие може да използва йонизиран газ за обработка на...стъклени влакнаповърхността, премахвайки органични вещества и примеси, увеличавайки повърхностната активност и по този начин подобрявайки свързването на апретиращия агент с повърхността на влакната.
Самият матричен материал също играе ключова роля в междуфазовото свързване. Разработването на нови матрични формули, които имат по-силен химичен афинитет към обработените стъклени влакна, може да доведе до значителни подобрения. Например, матрици с висока концентрация на реактивни групи могат да образуват по-здрави ковалентни връзки с оразмеряващия агент върху повърхността на влакната. Освен това, модифицирането на вискозитета и свойствата на течливост на матричния материал може да осигури по-добро импрегниране на снопа влакна, минимизирайки кухините и дефектите на границата, които са често срещан източник на слабост.
Самият производствен процес може да бъде оптимизиран за подобряване на междуфазовото свързване. Техники катовакуумна инфузияилитрансферно формоване на смола (RTM)може да осигури по-равномерно и пълно омокряне настъклени влакнаот матрицата, елиминирайки въздушните джобове, които могат да отслабят връзката. Освен това, прилагането на външно налягане или използването на контролирани температурни цикли по време на втвърдяване може да насърчи по-интимен контакт между влакното и матрицата, което води до по-висока степен на омрежване и по-здрав интерфейс.
Подобряването на якостта на междуфазово свързване на композити от стъклени влакна е критична област на изследване със значителни практически приложения. Въпреки че използването на оразмеряващи агенти и различни процеси на покритие е крайъгълен камък на това усилие, се проучват и няколко други възможности за по-нататъшно подобряване на производителността.
Време на публикуване: 04 септември 2025 г.
