Γιατί η σκόνη από υαλοβάμβακα ενισχύει τη σκληρότητα του υλικού;

Σκόνη υαλοβάμβακαΔεν είναι απλώς το υλικό πλήρωσης. Ενισχύει μέσω φυσικής αλληλοσύνδεσης σε μικροεπίπεδο. Μετά την τήξη και την εξώθηση σε υψηλή θερμοκρασία και την επακόλουθη άλεση σε χαμηλή θερμοκρασία, η σκόνη υαλοβάμβακα χωρίς αλκάλια (E-glass) διατηρεί υψηλό λόγο διαστάσεων και είναι αδρανής στην επιφάνεια. Έχει σκληρές άκρες, αλλά δεν αντιδρούν και δημιουργούν ένα δίκτυο στήριξης σε μήτρες ρητίνης ή τσιμέντου ή κονιάματος. Η κατανομή μεγέθους σωματιδίων 150 mesh έως 400 mesh προσφέρει μια αντιστάθμιση μεταξύ εύκολης διασποράς και δύναμης αγκύρωσης. Πολύ χονδρόκοκκο θα οδηγήσει σε καθίζηση και πολύ λεπτόκοκκο θα αποδυναμώσει τη φέρουσα ικανότητα. Εφαρμογές που είναι πιο κατάλληλες για επιστρώσεις υψηλής στιλπνότητας ή ακριβείς γλάστρες είναι οι εξαιρετικά λεπτές ποιότητες, όπως η σκόνη υαλοβάμβακα 1250.

Η σημαντική βελτίωση της σκληρότητας του υποστρώματος και της αντοχής στη φθορά από την υαλοβάμβακα πηγάζει από τις εγγενείς φυσικοχημικές ιδιότητες και τους μικρομηχανισμούς της στα συστήματα υλικών. Αυτή η ενίσχυση συμβαίνει κυρίως μέσω δύο οδών: «ενίσχυση φυσικής πλήρωσης» και «βελτιστοποίηση συγκόλλησης διεπαφής», με τις ακόλουθες συγκεκριμένες αρχές:

Φυσική επίδραση πλήρωσης μέσω εγγενούς υψηλής σκληρότητας

Η σκόνη γυαλιού αποτελείται κυρίως από ανόργανες ενώσεις όπως το πυρίτιο και τα βορικά άλατα. Μετά από τήξη και ψύξη σε υψηλή θερμοκρασία, σχηματίζει άμορφα σωματίδια με σκληρότητα Mohs 6-7, που υπερβαίνει κατά πολύ αυτή των βασικών υλικών όπως τα πλαστικά, οι ρητίνες και οι συμβατικές επιστρώσεις (συνήθως 2-4). Όταν διασπείρεται ομοιόμορφα μέσα στη μήτρα,σκόνη γυαλιούενσωματώνει αμέτρητα «μικροσκληρά σωματίδια» σε όλο το υλικό:

Αυτά τα σκληρά σημεία δέχονται άμεσα εξωτερική πίεση και τριβή, μειώνοντας την τάση και τη φθορά στο ίδιο το βασικό υλικό, λειτουργώντας ως «σκελετός ανθεκτικός στη φθορά».

Η παρουσία σκληρών σημείων εμποδίζει την πλαστική παραμόρφωση στην επιφάνεια του υλικού. Όταν ένα εξωτερικό αντικείμενο ξύνει την επιφάνεια, τα σωματίδια σκόνης γυαλιού αντιστέκονται στον σχηματισμό γρατσουνιών, ενισχύοντας έτσι τη συνολική σκληρότητα και την αντοχή στις γρατσουνιές.

Η πυκνωμένη δομή μειώνει τις διαδρομές φθοράς

Τα σωματίδια γυάλινης σκόνης διαθέτουν λεπτές διαστάσεις (συνήθως κλίμακας από μικρόμετρα έως νανόμετρα) και εξαιρετική διασπορά, γεμίζοντας ομοιόμορφα τους μικροσκοπικούς πόρους στο υλικό της μήτρας για να σχηματίσουν μια πυκνή σύνθετη δομή:

Κατά την τήξη ή τη σκλήρυνση, η σκόνη γυαλιού σχηματίζει μια συνεχή φάση με τη μήτρα, εξαλείφοντας τα κενά στις επιφάνειες και μειώνοντας την τοπική φθορά που προκαλείται από τη συγκέντρωση τάσεων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια πιο ομοιόμορφη και ανθεκτική στη φθορά επιφάνεια υλικού.

Η διεπιφανειακή συγκόλληση ενισχύει την απόδοση μεταφοράς φορτίου

Η σκόνη γυαλιού παρουσιάζει εξαιρετική συμβατότητα με υλικά μήτρας όπως ρητίνες και πλαστικά. Ορισμένες επιφανειακά τροποποιημένες σκόνες γυαλιού μπορούν να συνδεθούν χημικά με τη μήτρα, σχηματίζοντας ισχυρές διαεπιφανειακές συνδέσεις.

Η χημική σταθερότητα αντιστέκεται στη διάβρωση του περιβάλλοντος

Σκόνη γυαλιούΠαρουσιάζει εξαιρετική χημική αδράνεια, αντιστέκεται σε οξέα, αλκάλια, οξείδωση και γήρανση. Διατηρεί σταθερή απόδοση σε σύνθετα περιβάλλοντα (π.χ., εξωτερικούς χώρους, χημικές συνθήκες):

Αποτρέπει τις δομικές ζημιές στην επιφάνεια από χημική διάβρωση, διατηρώντας τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά.

Ιδιαίτερα στις επιστρώσεις και τα μελάνια, η αντοχή της γυάλινης σκόνης στην υπεριώδη ακτινοβολία και η αντοχή στη γήρανση από υγρασία και θερμότητα καθυστερούν την υποβάθμιση της μήτρας, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του υλικού.