როდესაც ვხედავთ პროდუქტებს, რომლებიც დამზადებულიამინაბოჭკოვანი, ჩვენ ხშირად მხოლოდ მათ გარეგნობასა და გამოყენებას ვამჩნევთ, მაგრამ იშვიათად ვფიქრობთ: როგორია ამ თხელი შავი ან თეთრი ძაფის შიდა სტრუქტურა? სწორედ ეს უხილავი მიკროსტრუქტურები ანიჭებს მინაბოჭკს მის უნიკალურ თვისებებს, როგორიცაა მაღალი სიმტკიცე, მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადობა და კოროზიისადმი მდგრადობა. დღეს ჩვენ ჩავუღრმავდებით მინაბოჭკოვანი მასალის „შინაგან სამყაროს“, რათა გავარკვიოთ მისი სტრუქტურის საიდუმლოებები.
მიკროსკოპული საფუძველი: „არეული წესრიგი“ ატომურ დონეზე
ატომური პერსპექტივიდან, მინაბოჭკოვანი მასალის ძირითადი კომპონენტია სილიციუმის დიოქსიდი (როგორც წესი, წონის 50%-70%), რომელსაც მისი თვისებების კორექტირებისთვის ემატება სხვა ელემენტები, როგორიცაა კალციუმის ოქსიდი, მაგნიუმის ოქსიდი და ალუმინის ოქსიდი. ამ ატომების განლაგება განსაზღვრავს მინაბოჭკოვანი მასალის ფუნდამენტურ მახასიათებლებს.
კრისტალურ მასალებში (მაგალითად, ლითონებში ან კვარცის კრისტალებში) ატომების „გრძელი დიაპაზონის წესრიგისგან“ განსხვავებით, მინაბოჭკოვან მასალაში ატომების განლაგება ავლენს„მოკლევადიანი წესრიგი, გრძელვადიანი არეულობა“.მარტივად რომ ვთქვათ, ლოკალურ არეალში (რამდენიმე ატომის დიაპაზონში), სილიციუმის თითოეული ატომი უკავშირდება ოთხ ჟანგბადის ატომს და ქმნის პირამიდის მსგავს„სილიციუმის ტეტრაედრი“სტრუქტურა. ეს ლოკალური განლაგება მოწესრიგებულია. თუმცა, უფრო დიდი მასშტაბით, ეს სილიციუმის ტეტრაედრები არ ქმნიან რეგულარულ განმეორებად ბადეს, როგორც კრისტალში. ამის ნაცვლად, ისინი შემთხვევით არიან დაკავშირებული და დაწყობილნი უწესრიგოდ, ისევე როგორც შემთხვევით აწყობილი სამშენებლო ბლოკების გროვა, რომელიც ქმნის ამორფულ მინის სტრუქტურას.
ეს ამორფული სტრუქტურა ერთ-ერთი მთავარი განსხვავებაამინაბოჭკოვანიდა ჩვეულებრივი მინა. ჩვეულებრივი მინის გაგრილების პროცესში ატომებს საკმარისი დრო აქვთ პატარა, ადგილობრივად მოწესრიგებული კრისტალების წარმოსაქმნელად, რაც უფრო მეტ სიმყიფეს იწვევს. ამის საპირისპიროდ, მინაბოჭკოვანი მასალა მიიღება გამდნარი მინის სწრაფი გაჭიმვითა და გაგრილებით. ატომებს არ აქვთ დრო, რომ მოწესრიგებულად განლაგდნენ და „იყინებიან“ ამ არეულ, ამორფულ მდგომარეობაში. ეს ამცირებს დეფექტებს კრისტალების საზღვრებზე, რაც საშუალებას აძლევს ბოჭკოს შეინარჩუნოს მინის თვისებები და ამავდროულად მოიპოვოს უკეთესი სიმტკიცე და დაჭიმვის სიმტკიცე.
მონოფილამენტის სტრუქტურა: ერთგვაროვანი ერთეული „კანიდან“ „ბირთვამდე“
ჩვენს მიერ ნანახი მინაბოჭკოვანი მასალა სინამდვილეში მრავალი ნივთიერებისგან შედგება.მონოფილამენტები, თუმცა თითოეული მონოძაფი თავისთავად სრული სტრუქტურული ერთეულია. მონოძაფის დიამეტრი, როგორც წესი, 5-20 მიკრომეტრია (დაახლოებით ადამიანის თმის დიამეტრის 1/5-დან 1/2-მდე). მისი სტრუქტურა ერთგვაროვანია„მყარი ცილინდრული ფორმა“აშკარა შრეების გარეშე. თუმცა, მიკროსკოპული შემადგენლობის განაწილების პერსპექტივიდან გამომდინარე, არსებობს დახვეწილი „კანისა და ბირთვის“ განსხვავებები.
ხატვის პროცესში, როდესაც გამდნარი მინა გამოდის მბრუნავი ღეროს პატარა ნახვრეტებიდან, ზედაპირი სწრაფად ცივდება ჰაერთან შეხებისას და წარმოქმნის ძალიან თხელ ფენას.„კანი“ფენა (დაახლოებით 0.1-0.5 მიკრომეტრის სისქის). ეს კანის ფენა გაცილებით სწრაფად ცივდება, ვიდრე შიდა„ბირთვი“.შედეგად, კანის ფენაში სილიციუმის დიოქსიდის შემცველობა ოდნავ მეტია, ვიდრე ბირთვში, ხოლო ატომების განლაგება უფრო მკვრივია ნაკლები დეფექტებით. შემადგენლობისა და სტრუქტურის ეს დახვეწილი განსხვავება მონოფილამენტის ზედაპირს ბირთვთან შედარებით უფრო მყარს და კოროზიისადმი მდგრადს ხდის. ის ასევე ამცირებს ზედაპირული ბზარების გაჩენის შესაძლებლობას - მასალის დაზიანება ხშირად ზედაპირული დეფექტებით იწყება და ეს მკვრივი გარსი მონოფილამენტის დამცავ „გარსს“ წარმოადგენს.
კანისა და ბირთვის დახვეწილი განსხვავების გარდა, მაღალი ხარისხისმინაბოჭკოვანიმონოფილამენტს ასევე აქვს მაღალი წრიული სიმეტრია თავის განივი კვეთაში, დიამეტრის შეცდომით, რომელიც, როგორც წესი, კონტროლდება 1 მიკრომეტრის სიზუსტით. ეს ერთგვაროვანი გეომეტრიული სტრუქტურა უზრუნველყოფს, რომ მონოფილამენტის დაძაბულობისას, დაძაბულობა თანაბრად ნაწილდება მთელ განივი კვეთზე, რაც ხელს უშლის ადგილობრივი სისქის უსწორმასწორობებით გამოწვეულ დაძაბულობის კონცენტრაციას და ამით აუმჯობესებს საერთო დაჭიმვის სიმტკიცეს.
კოლექტიური სტრუქტურა: „ძაფისა“ და „ქსოვილის“ მოწესრიგებული კომბინაცია
მიუხედავად იმისა, რომ მონოფილამენტები მტკიცეა, მათი დიამეტრი ძალიან წვრილია ცალკე გამოსაყენებლად. ამიტომ, მინაბოჭკოვანი მასალა, როგორც წესი, არსებობს შემდეგი სახით:„კოლექტიური“,ყველაზე ხშირად, როგორც„მიწა-ბოჭკოვანი ძაფი“და„მიწა-ბოჭკოვანი ქსოვილი“.მათი სტრუქტურა მონოფილამენტების მოწესრიგებული კომბინაციის შედეგია.
მინაბოჭკოვანი ძაფი ათობით და ათასობით მონოფილამენტის კოლექციაა, რომლებიც აწყობილია შემდეგი მეთოდებით:„მობრუნება“ან ყოფნა„დაუტრიალებელი“.დაგრეხილი ძაფი წარმოადგენს პარალელური მონოძაფების ფხვიერ კოლექციას მარტივი სტრუქტურით, რომელიც ძირითადად გამოიყენება მინის ბამბის, დაჭრილი ბოჭკოების და ა.შ. დასამზადებლად. მეორეს მხრივ, დაგრეხილი ძაფი წარმოიქმნება მონოძაფების ერთმანეთზე გადახვევით, რაც ქმნის ბამბის ძაფის მსგავს სპირალურ სტრუქტურას. ეს სტრუქტურა ზრდის მონოძაფებს შორის შეკავშირების ძალას, ხელს უშლის ძაფის გახევას დაძაბულობის ქვეშ, რაც მას შესაფერისს ხდის ქსოვის, დახვევისა და დამუშავების სხვა ტექნიკისთვის.„დათვლა“ძაფის (ინდექსი, რომელიც მიუთითებს მონოძაფების რაოდენობაზე, მაგალითად, 1200 ტექს ძაფი შედგება 1200 მონოძაფისგან) და„მობრუნება“(სიგრძის ერთეულზე დახვევების რაოდენობა) პირდაპირ განსაზღვრავს ძაფის სიმტკიცეს, მოქნილობას და შემდგომ დამუშავების მაჩვენებელს.
მინაბოჭკოვანი ქსოვილი არის ფურცლის მსგავსი სტრუქტურა, რომელიც დამზადებულია მინაბოჭკოვანი ძაფისგან ქსოვის პროცესის მეშვეობით. სამი ძირითადი ქსოვაა: უბრალო, ტვილი და ატლასისებრი.უბრალო ნაქსოვიქსოვილი წარმოიქმნება ძაფებისა და ქსოვილის ძაფების მონაცვლეობითი გადახლართვით, რაც იწვევს მკვრივ სტრუქტურას დაბალი გამტარიანობით, მაგრამ ერთგვაროვანი სიმტკიცით, რაც მას კომპოზიტური მასალების საბაზისო მასალად შესაფერისს ხდის.ტვილის ქსოვაქსოვილის, ძაფისა და ქსოვის ძაფები ერთმანეთშია გადახლართული 2:1 ან 3:1 თანაფარდობით, რაც ზედაპირზე დიაგონალურ ნიმუშს ქმნის. ის უფრო მოქნილია, ვიდრე უბრალო ქსოვა და ხშირად გამოიყენება იმ პროდუქტებისთვის, რომლებიც მოღუნვას ან ფორმირებას საჭიროებენ.ატლასის ქსოვააქვს ნაკლები გადაჯაჭვული წერტილი, ხოლო ძაფის ან ქსოვილის ძაფები ზედაპირზე უწყვეტ მოტივტივე ხაზებს ქმნის. ეს ნაქსოვი შეხებისას რბილია და გლუვი ზედაპირი აქვს, რაც მას დეკორატიული ან დაბალი ხახუნის კომპონენტებისთვის შესაფერისს ხდის.
იქნება ეს ნართი თუ ქსოვილი, კოლექტიური სტრუქტურის ბირთვი შესრულების გაუმჯობესების მიღწევაა.„1+1>2“მონოფილამენტების მოწესრიგებული კომბინაციის მეშვეობით. მონოფილამენტები უზრუნველყოფენ ძირითად სიმტკიცეს, ხოლო კოლექტიური სტრუქტურა მასალას აძლევს სხვადასხვა ფორმებს, მოქნილობას და დამუშავებისადმი ადაპტირებას მრავალფეროვანი საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად, თბოიზოლაციიდან სტრუქტურულ გამაგრებამდე.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 16 სექტემბერი
