რატომ ზრდის მინის ბოჭკოს ფხვნილი მასალის სიმტკიცეს?

მინის ბოჭკოვანი ფხვნილიეს არ არის მხოლოდ შემავსებელი; ის აძლიერებს მიკრო დონეზე ფიზიკური ურთიერთდაკავშირების გზით. მაღალ ტემპერატურაზე დნობისა და ექსტრუზიის, ხოლო დაბალ ტემპერატურაზე შემდგომი დაფქვის შემდეგ, ტუტეებისგან თავისუფალი (E-მინის) მინის ბოჭკოს ფხვნილი კვლავ ინარჩუნებს მაღალ ასპექტის თანაფარდობას და ინერტულია ზედაპირზე. მას აქვს მყარი კიდეები, მაგრამ ისინი არ რეაქტიულები არიან და ქმნიან საყრდენ ქსელს ფისის, ცემენტის ან ნაღმტყორცნის მატრიცებში. ნაწილაკების ზომის განაწილება 150-დან 400-მდე გვთავაზობს კომპრომისს მარტივ დისპერსიასა და დამაგრების ძალას შორის, ძალიან უხეში გამოიწვევს დალექვას, ხოლო ძალიან წვრილი - დატვირთვის მატარებელს. მაღალი სიპრიალის საფარებისთვის ან ზუსტი ქოთნებისთვის უფრო შესაფერისია ულტრაწვრილი კლასის მასალები, როგორიცაა 1250 მინის ბოჭკოს ფხვნილი.

შუშის ფხვნილის მიერ სუბსტრატის სიმტკიცისა და ცვეთისადმი მდგრადობის მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება განპირობებულია მისი თანდაყოლილი ფიზიკურ-ქიმიური თვისებებითა და მატერიალურ სისტემებში არსებული მიკრომექანიზმებით. ეს გამაგრება ძირითადად ორი გზით ხდება: „ფიზიკური შევსების გამაგრება“ და „ინტერფეისის შეერთების ოპტიმიზაცია“, შემდეგი კონკრეტული პრინციპებით:

ფიზიკური შევსების ეფექტი შინაგანი მაღალი სიმტკიცის მეშვეობით

მინის ფხვნილი ძირითადად შედგება არაორგანული ნაერთებისგან, როგორიცაა სილიციუმი და ბორატები. მაღალ ტემპერატურაზე დნობისა და გაგრილების შემდეგ, ის წარმოქმნის ამორფულ ნაწილაკებს 6-7 მოჰსის სიმტკიცით, რაც გაცილებით აღემატება ისეთი ძირითადი მასალების სიმტკიცეს, როგორიცაა პლასტმასი, ფისები და ჩვეულებრივი საფარი (როგორც წესი, 2-4). მატრიცაში თანაბრად გაფანტვისას,მინის ფხვნილიმასალაში უამრავ „მიკრო-მყარ ნაწილაკს“ ნერგავს:

ეს მყარი წერტილები პირდაპირ განიცდის გარე წნევას და ხახუნს, რაც ამცირებს დაძაბულობას და ცვეთას თავად ძირითად მასალაზე და მოქმედებს როგორც „ცვეთამედეგი ჩონჩხი“;

მყარი წვერების არსებობა ხელს უშლის მასალის ზედაპირზე პლასტმასის დეფორმაციას. როდესაც გარე საგანი ზედაპირზე ფხაჭნის, მინის ფხვნილის ნაწილაკები ეწინააღმდეგებიან ნაკაწრების წარმოქმნას, რითაც იზრდება საერთო სიმტკიცე და ნაკაწრებისადმი მდგრადობა.

შესქელებული სტრუქტურა ამცირებს ცვეთის ბილიკებს

შუშის ფხვნილის ნაწილაკებს ახასიათებთ წვრილი ზომები (როგორც წესი, მიკრომეტრიდან ნანომეტრამდე მასშტაბის) და შესანიშნავი დისპერსიულობა, რაც ერთგვაროვან ავსებს მატრიცულ მასალაში მიკროსკოპულ ფორებს და ქმნის მკვრივ კომპოზიტურ სტრუქტურას:

დნობის ან გამყარების დროს, მინის ფხვნილი მატრიცასთან ერთად უწყვეტ ფაზას ქმნის, რაც აღმოფხვრის ზედაპირულ ხარვეზებს და ამცირებს დაძაბულობის კონცენტრაციით გამოწვეულ ლოკალიზებულ ცვეთას. ეს იწვევს უფრო ერთგვაროვან და ცვეთამედეგ მასალის ზედაპირს.

ინტერფეისული შეერთება ზრდის დატვირთვის გადაცემის ეფექტურობას

შუშის ფხვნილი შესანიშნავ თავსებადობას ავლენს მატრიცულ მასალებთან, როგორიცაა ფისები და პლასტმასები. ზოგიერთ ზედაპირულად მოდიფიცირებულ შუშის ფხვნილს შეუძლია ქიმიურად დაუკავშირდეს მატრიცას, რაც ქმნის მყარ ინტერფეისულ კავშირებს.

ქიმიური სტაბილურობა მდგრადია გარემოს კოროზიის მიმართ

შუშის ფხვნილიავლენს გამორჩეულ ქიმიურ ინერტულობას, მდგრადია მჟავების, ტუტეების, დაჟანგვისა და დაბერების მიმართ. ის ინარჩუნებს სტაბილურ მუშაობას რთულ გარემოში (მაგ., გარე, ქიმიური გარემო):

ხელს უშლის ქიმიური კოროზიით გამოწვეულ ზედაპირის სტრუქტურულ დაზიანებას, ინარჩუნებს სიმტკიცეს და ცვეთამედეგობას;

განსაკუთრებით საფარებსა და მელნებში, მინის ფხვნილის ულტრაიისფერი გამოსხივებისადმი მდგრადობა და ტენიანობისა და სიცხისადმი მდგრადობა აფერხებს მატრიცის დეგრადაციას, რაც ახანგრძლივებს მასალის ცვეთის ვადას.