U kompozitnom materijalu, performanse stakloplastike kao ključne komponente za ojačanje uvelike ovise o sposobnosti međupovršinskog vezivanja između vlakana i matrice. Čvrstoća ove međupovršinske veze određuje sposobnost prijenosa naprezanja kada su staklena vlakna pod opterećenjem, kao i stabilnost staklenih vlakana kada je njihova čvrstoća visoka. Općenito, međupovršinsko vezivanje između stakloplastike i matrice je vrlo slabo, što ograničava primjenu stakloplastike u visokoučinkovitim kompozitnim materijalima. Stoga je korištenje postupka premazivanja sredstvom za smanjenje debljine za optimizaciju međupovršinske strukture i jačanje međupovršinskog vezivanja ključna metoda za poboljšanje performansi kompozita od staklenih vlakana.
Sredstvo za zgušnjavanje stvara molekularni sloj na površinistakloplastike, što može učinkovito smanjiti međufaznu napetost, čineći površinu stakloplastike hidrofilnijom ili oleofilnijom radi poboljšanja kompatibilnosti s matricom. Na primjer, korištenje sredstva za zgušnjavanje koje sadrži kemijski aktivne skupine može stvoriti kemijske veze s površinom stakloplastike, dodatno povećavajući čvrstoću međufazne veze.
Istraživanja su pokazala da nano-sredstva za skrivljavanje mogu ravnomjernije prekriti površinu stakloplastike i ojačati mehaničku i kemijsku vezu između vlakana i matrice, čime se učinkovito poboljšavaju mehanička svojstva vlakana. Istovremeno, odgovarajuća formulacija sredstva za skrivljavanje može prilagoditi površinsku energiju vlakana i promijeniti kvašenje stakloplastike, što dovodi do jake međupovršinske adhezije između vlakana i različitih materijala matrice.
Različiti postupci premazivanja također imaju značajan utjecaj na poboljšanje čvrstoće međufazne veze. Na primjer, premazivanje uz pomoć plazme može koristiti ionizirani plin za obradustaklena vlaknapovršinu, uklanjajući organsku tvar i nečistoće, povećavajući površinsku aktivnost i time poboljšavajući vezanje sredstva za skrivljavanje s površinom vlakana.
Sam materijal matrice također igra ključnu ulogu u međupovršinskom vezivanju. Razvoj novih formulacija matrice koje imaju jači kemijski afinitet za tretirana staklena vlakna može dovesti do značajnih poboljšanja. Na primjer, matrice s visokom koncentracijom reaktivnih skupina mogu formirati robusnije kovalentne veze sa sredstvom za skrivljavanje na površini vlakana. Nadalje, modificiranje viskoznosti i svojstava tečenja materijala matrice može osigurati bolju impregnaciju snopa vlakana, minimizirajući praznine i nedostatke na međupovršini, koji su čest izvor slabosti.
Sam proizvodni proces može se optimizirati kako bi se poboljšalo međupovršinsko lijepljenje. Tehnike poputvakuumska infuzijailitransfer smole (RTM)može osigurati ravnomjernije i potpunije vlaženjestaklena vlaknamatricom, uklanjajući zračne džepove koji mogu oslabiti vezu. Osim toga, primjena vanjskog tlaka ili korištenje kontroliranih temperaturnih ciklusa tijekom stvrdnjavanja može potaknuti bliži kontakt između vlakana i matrice, što dovodi do većeg stupnja umrežavanja i jačeg međupovršinskog sloja.
Poboljšanje čvrstoće međupovršinskog lijepljenja kompozita od staklenih vlakana ključno je područje istraživanja sa značajnom praktičnom primjenom. Iako je upotreba sredstava za zgušnjavanje i različitih procesa premazivanja temelj ovog napora, istražuje se nekoliko drugih načina za daljnje poboljšanje performansi.
Vrijeme objave: 04.09.2025.
