Неліктен шыны талшықты ұнтақ материалдың қаттылығын арттырады?

Шыны талшықты ұнтақтек толтырғыш қана емес; ол микро деңгейде физикалық өзара байланыс арқылы нығайтылады. Жоғары температурада балқытып, экструзиялағаннан кейін және кейіннен төмен температурада ұнтақтағаннан кейін, сілтісіз (электронды шыны) шыны талшықты ұнтақ әлі де жоғары пропорцияны сақтайды және бетінде инертті болады. Оның қатты жиектері бар, бірақ олар реактивті емес және шайыр, цемент немесе ерітінді матрицаларында тірек желісін жасайды. Бөлшектердің өлшемінің 150 тордан 400 торға дейінгі таралуы оңай дисперсия мен бекіту күші арасында ымыраға келуді қамтамасыз етеді, тым ірі болса шөгуге әкеледі, ал тым ұсақ болса, жүктеме көтергіштігін әлсіретеді. Жылтыр жабындарға немесе дәл құмыра жасауға жақсырақ қолданылатындар - 1250 шыны талшықты ұнтақ сияқты ультра жұқа сорттар.

Шыны ұнтағының негіз қаттылығы мен тозуға төзімділігін айтарлықтай арттыруы оның материалдық жүйелердегі физикалық-химиялық қасиеттері мен микромеханизмдерінен туындайды. Бұл арматура негізінен екі жол арқылы жүзеге асырылады: «физикалық толтыруды арматуралау» және «интерфейстік байланысты оңтайландыру», келесі нақты қағидаттармен:

Ішкі жоғары қаттылық арқылы физикалық толтыру әсері

Шыны ұнтағы негізінен кремний диоксиді және бораттар сияқты бейорганикалық қосылыстардан тұрады. Жоғары температурада балқыту және салқындатудан кейін ол 6-7 Моос қаттылығымен аморфты бөлшектер түзеді, бұл пластмассалар, шайырлар және кәдімгі жабындар (әдетте 2-4) сияқты негізгі материалдардан әлдеқайда асып түседі. Матрица ішінде біркелкі шашыраған кезде,шыны ұнтақматериалға сансыз «микроқатты бөлшектерді» енгізеді:

Бұл қатты нүктелер сыртқы қысым мен үйкелісті тікелей көтереді, негізгі материалдың өзіндегі кернеу мен тозуды азайтады, «тозуға төзімді қаңқа» ретінде әрекет етеді;

Қатты нүктелердің болуы материал бетіндегі пластикалық деформацияны тежейді. Сыртқы зат бетіне сызылған кезде, шыны ұнтағының бөлшектері сызаттардың пайда болуына қарсы тұрады, осылайша жалпы қаттылық пен сызаттарға төзімділікті арттырады.

Тығыздалған құрылым тозу жолдарын азайтады

Шыны ұнтағы бөлшектері ұсақ өлшемдерге (әдетте микрометрден нанометрге дейінгі шкала бойынша) және тамаша дисперсияға ие, тығыз композиттік құрылымды қалыптастыру үшін матрицалық материалдағы микроскопиялық тесіктерді біркелкі толтырады:

Балқу немесе қатаю кезінде шыны ұнтағы матрицамен үздіксіз фаза түзеді, бұл бетаралық саңылауларды жояды және кернеу концентрациясынан туындаған жергілікті тозуды азайтады. Бұл материалдың біркелкі және тозуға төзімді бетіне әкеледі.

Интерфейстік байланыс жүктемені беру тиімділігін арттырады

Шыны ұнтағы шайырлар мен пластмассалар сияқты матрицалық материалдармен тамаша үйлесімділік көрсетеді. Кейбір беті өзгертілген шыны ұнтақтары матрицамен химиялық байланысып, берік беттік байланыстар түзе алады.

Химиялық тұрақтылық қоршаған ортаның коррозиясына төзімді

Шыны ұнтағықышқылдарға, сілтілерге, тотығуға және қартаюға төзімділік танытып, ерекше химиялық инерттілік көрсетеді. Күрделі орталарда (мысалы, ашық ауада, химиялық жағдайларда) тұрақты өнімділікті сақтайды:

Химиялық коррозиядан беткі құрылымның зақымдануын болдырмайды, қаттылық пен тозуға төзімділікті сақтайды;

Әсіресе жабындар мен сияларда шыны ұнтағының ультракүлгін сәулелерге төзімділігі және ылғалды-жылу қартаюға төзімділігі матрицаның тозуын кешіктіреді, материалдың тозу мерзімін ұзартады.