კომპოზიტურ მასალაში, მინაბოჭკოვანი მასალის, როგორც ძირითადი გამაგრების კომპონენტის, მუშაობა დიდწილად დამოკიდებულია ბოჭკოსა და მატრიცას შორის ზედაპირული შეერთების უნარზე. ამ ზედაპირული შეერთების სიმტკიცე განსაზღვრავს დაძაბულობის გადაცემის უნარს, როდესაც მინაბოჭკოვანი მასალა დატვირთვის ქვეშაა, ასევე მინაბოჭკოვანი მასალის სტაბილურობას, როდესაც მისი სიმტკიცე მაღალია. ზოგადად, მინაბოჭკოვან მასალასა და მატრიცულ მასალას შორის ზედაპირული შეერთება ძალიან სუსტია, რაც ზღუდავს მინაბოჭკოვანი მასალის გამოყენებას მაღალი ხარისხის კომპოზიტურ მასალებში. ამიტომ, ზედაპირული სტრუქტურის ოპტიმიზაციისა და ზედაპირული შეერთების გასაძლიერებლად, შემაზავებელი აგენტის საფარის პროცესის გამოყენება მინაბოჭკოვანი კომპოზიტების მუშაობის გაუმჯობესების ძირითადი მეთოდია.
ზომის შემავსებელი აგენტი ზედაპირზე მოლეკულურ ფენას ქმნის.მინაბოჭკოვანი, რომელსაც შეუძლია ეფექტურად შეამციროს ფაზათაშორისი დაჭიმულობა, რაც მინაბოჭკოვანი ზედაპირის უფრო ჰიდროფილურ ან ოლეოფილურ ხასიათს ატარებს მატრიცასთან თავსებადობის გასაუმჯობესებლად. მაგალითად, ქიმიურად აქტიური ჯგუფების შემცველი ზომის აგენტის გამოყენებით შესაძლებელია მინაბოჭკოვანი ზედაპირთან ქიმიური ბმების შექმნა, რაც კიდევ უფრო გაზრდის ფაზათაშორისი ბმის სიმტკიცეს.
კვლევამ აჩვენა, რომ ნანოდონის ზომის აგენტებს შეუძლიათ მინაბოჭკოვანი ბოჭკოს ზედაპირის უფრო ერთგვაროვნად დაფარვა და ბოჭკოსა და მატრიცას შორის მექანიკური და ქიმიური ბმის გაძლიერება, რითაც ეფექტურად აუმჯობესებენ ბოჭკოს მექანიკურ თვისებებს. ამავდროულად, შესაფერისი ზომის აგენტის ფორმულას შეუძლია დაარეგულიროს ბოჭკოს ზედაპირული ენერგია და შეცვალოს მინაბოჭკოვანი ბოჭკოს დასველების უნარი, რაც იწვევს ბოჭკოსა და სხვადასხვა მატრიცულ მასალებს შორის ძლიერ ზედაპირულ ადჰეზიას.
სხვადასხვა საფარის პროცესს ასევე მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს ზედაპირული შეერთების სიმტკიცის გაუმჯობესებაზე. მაგალითად, პლაზმური დახმარებით დაფარვისას შესაძლებელია იონიზებული გაზის გამოყენება ზედაპირის დასამუშავებლად.მინის ბოჭკოზედაპირის დამუშავება, ორგანული ნივთიერებებისა და მინარევების მოშორება, ზედაპირის აქტივობის გაზრდა და ამით ზომის შემავსებლის ბოჭკოს ზედაპირთან შეკავშირების გაუმჯობესება.
მატრიცული მასალა თავად გადამწყვეტ როლს ასრულებს ფაზათაშორის შეკავშირებაში. ახალი მატრიცული ფორმულირებების შემუშავებამ, რომლებსაც დამუშავებული მინის ბოჭკოების მიმართ უფრო ძლიერი ქიმიური აფინურობა აქვთ, შეიძლება მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება გამოიწვიოს. მაგალითად, რეაქტიული ჯგუფების მაღალი კონცენტრაციის მქონე მატრიცებს შეუძლიათ უფრო მყარი კოვალენტური ბმების წარმოქმნა ბოჭკოს ზედაპირზე არსებულ ზომის აგენტთან. გარდა ამისა, მატრიცული მასალის სიბლანტისა და ნაკადის თვისებების შეცვლა უზრუნველყოფს ბოჭკოვანი შეკვრის უკეთეს გაჟღენთვას, რაც მინიმუმამდე ამცირებს სიცარიელეებსა და დეფექტებს ინტერფეისზე, რაც სისუსტის საერთო წყაროა.
თავად წარმოების პროცესის ოპტიმიზაცია შესაძლებელია ზედაპირული შეკავშირების გასაუმჯობესებლად. ისეთი ტექნიკა, როგორიცაავაკუუმური ინფუზიაანფისის გადაცემის ჩამოსხმა (RTM)შეუძლია უზრუნველყოს უფრო ერთგვაროვანი და სრული დასველებამინის ბოჭკოებიმატრიცის მიერ, რაც აღმოფხვრის ჰაერის ჯიბეებს, რომლებსაც შეუძლიათ შეკავშირების შესუსტება. გარდა ამისა, გარე წნევის გამოყენება ან კონტროლირებადი ტემპერატურული ციკლების გამოყენება გამყარების დროს ხელს უწყობს ბოჭკოსა და მატრიცას შორის უფრო მჭიდრო კონტაქტს, რაც იწვევს ჯვარედინი შეკავშირების უფრო მაღალ ხარისხს და უფრო მყარ ინტერფეისს.
მინაბოჭკოვანი კომპოზიტების ზედაპირული შეერთების სიმტკიცის გაუმჯობესება კვლევის კრიტიკული სფეროა მნიშვნელოვანი პრაქტიკული გამოყენებით. მიუხედავად იმისა, რომ ზომის შემავსებლებისა და სხვადასხვა საფარის პროცესების გამოყენება ამ ძალისხმევის ქვაკუთხედს წარმოადგენს, არსებობს რამდენიმე სხვა გზა, რომელიც კიდევ უფრო აუმჯობესებს მუშაობას.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 4 სექტემბერი
