化学腐蚀对玄武岩纤维与玻璃纤维拉伸性能的影响.pdf

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1、第32卷第5期中外公路2392012年10月文章编号：1671—2579(2012)05—0239-05化学腐蚀对玄武岩纤维与玻璃纤维拉伸性能的影响沈奇真，嵇绍华编译(长安大学，陕西西安710064)摘要：对玄武岩纤维和玻璃纤维分别进行酸碱腐蚀处理后，测定纤维的质量损失及强度损失，分别采用扫描电子显微镜和能量色散X射线衍射光谱对纤维表面微观形态和成分进行测试和分析。结果表明：玄武岩纤维的耐酸性优于其耐碱性，而玻璃纤维的耐酸性与耐碱性相当。根据试验结果，对腐蚀机理进行了探讨。关键词：纤维；腐蚀；微观结构纤维自身性能的影响，从而清晰准确地揭示在化学腐1引言蚀下两

2、种纤维的响应。表1玄武岩纤维与玻璃纤维的物理力学-陛能高性能纤维常被用于增强复合材料，如碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等。纤维增强复合材料在使用过程中所承受的外部荷载大部分由增强纤维来承担。纤维增强复合材料在使用过程中经常会受到化学腐蚀的作用，从而影响其使用寿命，因此有必要对该材料的长期使用性能进行研究。然而，以往对纤维耐腐蚀性能的研究都是针对被基体所包裹的纤维，这种复合材料的耐腐蚀性能主要取决于基体材料的性能，只有在严酷2试验步骤的环境中长时间暴露后，纤维表面的破损才显现出来。玄武岩纤维是近几年出现的新型纤维，其强度高，玄武岩纤维(每束2400根)平均直径13

3、btm，线与基体的粘结性能好。此外，玄武岩纤维的物理化学密度为800tex；玻璃纤维(每束4000根)平均直径12性能稳定，而且无毒不易燃。基于上述原因，玄武岩纤m，线密度为1200tex。它们的组成成分列于表2。维可广泛用于多个领域，如化工行业的抗腐蚀材料，汽将两种纤维分别置于浓度为2mol／L的NaOH车工业中的摩擦材料，建筑行业中的增强材料等。玄和HC1溶液中腐蚀。浸泡前，所有纤维用丙酮洗净。武岩纤维及玻璃纤维的基本物理性质见表1。腐蚀时间为0．5～3h，在整个过程中溶液要保持在沸由于不能明确测试矿物纤维的长期耐化学性能，点温度。腐蚀完成后，纤维在蒸馏

4、水中浸泡24h，以去所以该文对玄武岩纤维和玻璃纤维在固定条件下加速除残留的NaOH和HCl。腐蚀后纤维的质量损失使用老化后的性能进行比较。研究目的是排除基体的影电子分析天平测量，精度为0．001g。腐蚀前后，纤维样响，直接探讨NaOH和HCl溶液对玄武岩纤维和玻璃品要在105℃烘箱中干燥3h，以确保称量准确。表2玄武岩纤维及玻璃纤维的化学成分％收稿日期：2O12一O3—28