Код композитног материјала, перформансе фибергласа као кључне компоненте за ојачање у великој мери зависе од способности међуповршинског везивања између влакана и матрице. Чврстоћа ове међуповршинске везе одређује способност преноса напона када је стаклена влакна под оптерећењем, као и стабилност стаклених влакана када је њихова чврстоћа велика. Генерално, међуповршинска веза између фибергласа и материјала матрице је веома слаба, што ограничава примену фибергласа у високоперформансним композитним материјалима. Стога је употреба процеса премазивања средством за смањење тежине ради оптимизације међуповршинске структуре и јачања међуповршинског везивања кључна метода за побољшање перформанси композита од стаклених влакана.
Средство за згушњавање формира молекуларни слој на површинифиберглас, што може ефикасно смањити међуповршинску напетост, чинећи површину фибергласа хидрофилнијом или олеофилнијом ради побољшања компатибилности са матрицом. На пример, коришћење средства за обликовање које садржи хемијски активне групе може створити хемијске везе са површином фибергласа, додатно побољшавајући чврстоћу међуповршинске везе.
Истраживања су показала да нано-нивои средстава за апликацију могу равномерније прекрити површину фибергласа и ојачати механичку и хемијску везу између влакана и матрице, чиме се ефикасно побољшавају механичка својства влакана. Истовремено, одговарајућа формулација средства за апликацију може подесити површинску енергију влакана и променити квасивост фибергласа, што доводи до јаке међуповршинске адхезије између влакана и различитих материјала матрице.
Различити процеси премазивања такође имају значајан утицај на побољшање чврстоће међуповршинске везе. На пример, премазивање уз помоћ плазме може користити јонизовани гас за третирањестаклених влаканаповршину, уклањајући органску материју и нечистоће, повећавајући површинску активност и тиме побољшавајући везивање средства за пресовање за површину влакана.
Сам материјал матрице такође игра кључну улогу у међуповршинском везивању. Развој нових формулација матрице које имају јачи хемијски афинитет за третирана стаклена влакна може довести до значајних побољшања. На пример, матрице са високом концентрацијом реактивних група могу формирати робусније ковалентне везе са средством за апликацију на површини влакана. Штавише, модификовање вискозности и својстава течења материјала матрице може осигурати бољу импрегнацију снопа влакана, минимизирајући шупљине и дефекте на међуповршинској површини, који су чест извор слабости.
Сам производни процес може бити оптимизован како би се побољшало међуповршинско спајање. Технике попутвакуум инфузијаилипренос смоле у обликовање (RTM)може осигурати равномерније и потпуније влажењестаклена влакнаматрицом, елиминишући ваздушне џепове који могу ослабити везу. Поред тога, примена спољашњег притиска или коришћење контролисаних температурних циклуса током очвршћавања може промовисати интимнији контакт између влакана и матрице, што доводи до већег степена умрежавања и јачег споја.
Побољшање чврстоће међуповршинских веза композита од стаклених влакана је критично подручје истраживања са значајним практичним применама. Иако је употреба средстава за смањење облагања и различитих процеса премазивања камен темељац овог напора, истражује се неколико других начина за даље побољшање перформанси.
Време објаве: 04.09.2025.
