De ce pulberea de fibră de sticlă îmbunătățește duritatea materialului?

Pulbere de fibră de sticlăNu este doar umplutura; aceasta se consolidează prin interconectare fizică la nivel micro. După topire și extrudare la temperatură ridicată și măcinare ulterioară la temperatură scăzută, pulberea de fibră de sticlă fără alcali (sticlă E) menține un raport de aspect ridicat și este inertă la suprafață. Are muchii dure, dar nu sunt reactive și generează o rețea de suport în matricele de rășină, ciment sau mortar. Distribuția dimensiunii particulelor de 150 mesh la 400 mesh oferă un compromis între dispersia ușoară și forța de ancorare; prea grosieră va duce la tasare, iar prea fină va slăbi portanța. Aplicațiile mai potrivite pentru acoperiri cu luciu ridicat sau încapsulare de precizie sunt clasele ultrafine, cum ar fi pulberea de fibră de sticlă 1250.

Îmbunătățirea semnificativă a durității substratului și a rezistenței la uzură prin intermediul pulberii de sticlă provine din proprietățile sale fizico-chimice inerente și din micromecanismele din cadrul sistemelor de materiale. Această armare are loc în principal prin două căi: „armarea fizică a umplerii” și „optimizarea legăturilor la interfață”, cu următoarele principii specifice:

Efect de umplere fizică prin duritate intrinsecă ridicată

Pulberea de sticlă constă în principal din compuși anorganici precum silicea și borații. După topirea și răcirea la temperatură înaltă, aceasta formează particule amorfe cu o duritate Mohs de 6-7, depășind cu mult duritatea materialelor de bază precum materialele plastice, rășinile și acoperirile convenționale (de obicei 2-4). Când este dispersată uniform în matrice,pulbere de sticlăîncorporează nenumărate „particule micro-dure” în tot materialul:

Aceste puncte dure suportă direct presiunea și frecarea externă, reducând stresul și uzura asupra materialului de bază în sine, acționând ca un „schelet rezistent la uzură”;

Prezența punctelor dure inhibă deformarea plastică pe suprafața materialului. Când un obiect extern razuiește suprafața, particulele de pulbere de sticlă rezistă la formarea zgârieturilor, sporind astfel duritatea generală și rezistența la zgârieturi.

Structura densificată reduce uzura

Particulele de pulbere de sticlă prezintă dimensiuni fine (de obicei la scară micrometrică până la nanometrică) și o dispersabilitate excelentă, umplând uniform porii microscopici din materialul matriceal pentru a forma o structură compozită densă:

În timpul topirii sau întăririi, pulberea de sticlă formează o fază continuă cu matricea, eliminând golurile interfaciale și reducând uzura localizată cauzată de concentrarea stresului. Acest lucru are ca rezultat o suprafață a materialului mai uniformă și mai rezistentă la uzură.

Lipirea interfacială îmbunătățește eficiența transferului de sarcină

Pulberea de sticlă prezintă o compatibilitate excelentă cu materialele matriceale, cum ar fi rășinile și materialele plastice. Unele pulberi de sticlă modificate la suprafață se pot lega chimic de matrice, formând conexiuni interfaciale robuste.

Stabilitatea chimică rezistă la coroziunea din mediu

Pulbere de sticlăPrezintă o inerție chimică remarcabilă, rezistând la acizi, alcali, oxidare și îmbătrânire. Menține performanțe stabile în medii complexe (de exemplu, în aer liber, în medii chimice):

Previne deteriorarea structurală a suprafeței cauzată de coroziunea chimică, menținând duritatea și rezistența la uzură;

În special în cazul acoperirilor și cernelurilor, rezistența pulberii de sticlă la radiațiile UV și la îmbătrânirea prin umiditate și căldură întârzie degradarea matricei, prelungind durata de viață a materialului.