ВПЛИВ ШВИДКОСТІ ОХОЛОДЖЕННЯ БАЗАЛЬТОВИХ РОЗПЛАВІВ НА МІЦНІСТЬ НЕПЕРЕРВНИХ ВОЛОКОН В ПРОЦЕСІ ЇХ ФОРМУВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.11.2022.86-93Ключові слова:
Базальтовий розплав;, швидкість охолодження;, неперервні волокна;, міцність;, параметри процесу формування.Анотація
Проблеми оптимізації процесу витагування базальтових волокон з філь’єри з метою підвищення їх міцності досить актуальна тема на сьогоднішінй день. Для з’ясування зв’язку між механічними показниками волокон і термічними характристиками розплаву базальту в процесу витягування проведено комплекс експериментальних та теоретичних досліджень. Оцінку швидкості охолодження струменя розплаву на стадії склування проведено із застосуванням математичної моделі, яка адекватно описує умови теплообміну в процесі витягування волокна. Показано, що міцність волокна пропорційна швидкості охолодження розплаву, яка залежить від початкових умов витягування.
Результати дослідження можна розглядати як теоретичні основи для вибору і керування технологічними параметрами виробництва скляних та базальтових волокон. Волокнисті матеріали різного цільового призначення, отримані з базальтових неперервних волокон, володіють високими фізико-хімічними характеристиками, за якими поступаються лише доровартісним композитам на основі вуглецевих і карбідкремнієвих волокон. Базальтові неперервні волокна характеризуються підвищеними показниками міцності і модуля пружності. За міцнісними властивостіми неперервні базальтові волокна порівнюються з скляними волокнами, а за модулем пружності перевершують їх. Можливість керування властивостями волокон при виробництві базальтових волокон є важливим етапом на шляху вдосконалення і оптимізації технології їх виробництва.
Отримання базальтових волокон з високими знаеннями міцності і модуля пружності потребує розуміння основних факторів, які впливають на ці параметри. В першу чергу хімічний і мінералогічний склад вихідної сировини.
Посилання
Wang Y. Effect of polydimethylsiloxane viscosity on silica fume-based geopolymer hybrid coating for flame-retarding plywood. /Zhao J., Chen J. //Construction and Building Materials. 2020. Vol. 239. 117814. 7 р.
Gots V.I., Lastivka O.V., Berdnyk O.Yu., Tomin O.O., Shilyuk P.S. Corrosion re-sistance of polyester powder coatings using fillers of various chemical nature. – Key Engineering Materials.–Vol.864.115-121 (Scopus)
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.864.115
Berdnyk O Yu, Lastivka O V, Maystrenko A A, Amelina N O. Processes of structure formation and neoformation of basalt fiber in an alkaline environment. – IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. – Innovative Technology in Archi-tecture and Design (ITAD 020). – Vol. 907. – 012036. (Scopus)
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/907/1/012036/pdf
Lipatov Y. V., Gutnikov S. I., Manylov M. S., Zhukovskaya E. S., Lazoryak B. I. High alkali-resistant basalt fiber for reinforcing concrete // Materials & Design. – 2015. – V. 73. – P. 60–66
Jun Z. Application and research status of concrete canvas and its application prospect in emergency engineering. /Wei X., Xingzhong W., Lihai S., Jiang W. //Journal of Engineered Fibers and Fabrics. 2020. 15 р.
Xu J., Design of functional cotton fabric via modified carbon nanotubes. /Zhang J.Y., Xu J., Zhang Z., Zhang H. //Pigment and Resin Technology. 2020. Vol. 49 (1). рр. 71-78.
Xu J. Synthesis and properties of cotton fabric functionalized by dimethyl phosphite and perfluorohexyl group grafted graphene oxide. /Zhang J., Xu J., Zhang Z., Zhang H. //Pigment and Resin Technology. 2020. Vol. 48 (6). рр. 515-522.
Shi F. Study on UV-protection and hydrophobic properties of cotton fabric functionalized by graphene oxide and silane coupling agent. /Xu J., Zhang Z. //Pigment and Resin Technology. 2019. Vol. 48 (3). рр. 237-242.
Choi K. Fire protection behavior of layer-by-layer assembled starch-clay multilayers on cotton fabric. /Seo S., Kwon H., Kim D., Park Y.T. //Journal of Materials Science. 2018. Vol. 53 (16). рр. 11433-11443.
Dolez P.I. A quantitative method to compare the effect of thermal aging on the mechanical performance of fire protective fabrics. /Tomer N.S., Malajati Y. //Journal of Applied Polymer Science. 2019. Vol. 136 (6). 47045. 7 р.
Zhou S. Flame Retardancy and Mechanism of Cotton Fabric Finished by Phosphorus Containing SiO2 Hybrid Sol. /Huangfu W., You F., Li D., Fan D. //9th International Conference on Fire Science and Fire Protection Engineering. 2019. 9055847. 7 р.
Kundu C.K. Sol-gel coatings from DOPO-alkoxysilanes: Efficacy in fire protection of polyamide 66 textiles. /Song L., Hu Y. //European Polymer Journal. 2020. Vol. 125. 109483.
Malucelli G. Sol-Gel and layer-by-layer coatings for flame-retardant cotton fabrics: Recent advances. //Coatings. 2020. Vol. 10 (4). pp. 333.
Vachnina T.N. Improvement of fire protection of wood board and textile materials for premises with a massive stay of people. /Susoeva I.V., Titunin A.A. //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 962 (2). 022008.
Dietzel Y. Development of a environmentally friendly, halogen-free flame-retardant coating on the basis of high-performance submicron metal hydroxides. //Gummi, Fasern, Kunststoffe. 2015. Vol. 68 (7). рр. 490-496.
