Hvorfor øger glasfiberpulver materialets hårdhed?

Glasfiberpulverer ikke kun fyldstoffet; det forstærker gennem fysisk sammenlåsning på mikroniveau. Efter smeltning og ekstrudering ved høj temperatur og efterfølgende formaling ved lav temperatur opretholder alkalifrit (E-glas) glasfiberpulver stadig et højt aspektforhold og er inert på overfladen. Det har hårde kanter, men de er ikke-reaktive, og de genererer et netværk af støtte i harpiks-, cement- eller mørtelmatricer. Partikelstørrelsesfordelingen på 150 mesh til 400 mesh tilbyder en afvejning mellem let dispersion og forankringskraft; for groft vil resultere i bundfældning, og for fint vil svække lastbæringen. Anvendelser, der er bedre egnet til højglansbelægninger eller præcisionsstøbning, er de ultrafine kvaliteter, såsom 1250 glasfiberpulver.

Den betydelige forbedring af substrathårdhed og slidstyrke ved glaspulver stammer fra dets iboende fysisk-kemiske egenskaber og mikromekanismer i materialesystemer. Denne forstærkning sker primært gennem to veje: "fysisk fyldningsforstærkning" og "optimering af grænsefladebinding" med følgende specifikke principper:

Fysisk fyldningseffekt via iboende høj hårdhed

Glaspulver består primært af uorganiske forbindelser som silica og borater. Efter smeltning og afkøling ved høj temperatur danner det amorfe partikler med en Mohs-hårdhed på 6-7, hvilket langt overstiger hårdheden for basismaterialer som plast, harpikser og konventionelle belægninger (typisk 2-4). Når det er ensartet fordelt i matrixen,glaspulverindlejrer utallige "mikrohårde partikler" i hele materialet:

Disse hårde punkter bærer direkte eksternt tryk og friktion, hvilket reducerer stress og slid på selve basismaterialet og fungerer som et "slidstærkt skelet";

Tilstedeværelsen af ​​hårde punkter hæmmer plastisk deformation på materialeoverfladen. Når en ekstern genstand skraber hen over overfladen, modstår glaspulverpartiklerne ridsedannelse og forbedrer dermed den samlede hårdhed og ridsefasthed.

Densificeret struktur reducerer slidbaner

Glaspulverpartikler har fine dimensioner (typisk mikrometer- til nanometerskala) og fremragende dispergerbarhed, der ensartet fylder mikroskopiske porer i matrixmaterialet og danne en tæt kompositstruktur:

Under smeltning eller hærdning danner glaspulver en kontinuerlig fase med matrixen, hvilket eliminerer grænsefladespalter og reducerer lokalt slid forårsaget af spændingskoncentration. Dette resulterer i en mere ensartet og slidstærk materialeoverflade.

Grænsefladebinding forbedrer effektiviteten af ​​lastoverføring

Glaspulver udviser fremragende kompatibilitet med matrixmaterialer som harpikser og plast. Nogle overflademodificerede glaspulvere kan binde sig kemisk til matrixen og danne robuste grænsefladeforbindelser.

Kemisk stabilitet modstår miljøkorrosion

Glaspulverudviser enestående kemisk inertitet og modstår syrer, alkalier, oxidation og ældning. Den opretholder stabil ydeevne i komplekse miljøer (f.eks. udendørs, kemiske omgivelser):

Forebygger strukturelle skader på overfladen forårsaget af kemisk korrosion, bevarer hårdhed og slidstyrke;

Især i belægninger og blæk forsinker glaspulverets UV-resistens og modstandsdygtighed over for fugtig varmeældning matrixnedbrydningen og forlænger materialets levetid.