玄武岩纤维填料在废水处理中的应用

在相同实验条件下,采用间歇非稳态实验方法对分别含有弹性填料、组合填料和玄武岩纤维填料的接触氧化池进行了氧传质效能的研究以及玄武岩纤维填料的挂膜实验。结果表明:与无填料的相比,含玄武岩纤维填料的接触氧化池氧传质系数(KLa(20))最大增加了37%,弹性填料的KLa(20)最大增加了50%,组合填料的KLa(20)最大增加了22%;玄武岩纤维在通过7 d的培养后,生物膜对于废水中化学耗氧量的去除率可达到85.3%,玄武岩纤维的总生物量为90~150 kg/m3,优于弹性填料和组合填料。     

表面改性玄武岩纤维滤料过滤性能研究

针对玄武岩纤维滤料表面改性后在常温及高温条件下过滤性能及表面形态开展研究。结果表明,在常温及高温条件下,滤料均呈现开始阶段过滤透气性好,阻力增加较慢,随着过滤过程的进行,滤料表面粉尘堆积,阻力增加变快的特点。相比于常温过程,过滤初始阶段由于滤料表面及浸渍纤维处理剂挥发消失,粉尘颗粒直接接触滤料表层直至纤维内部,以致滤料阻力增加速度更快,随着过滤过程的进行,阻力增加速度变慢,但过滤效率依然优秀。     

改性玄武岩纤维/聚氨酯阻尼材料的制备及性能

摘要：使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对玄武岩纤维(BF)进行表面处理制备了改性玄武岩纤维(MBF)，以环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)为原料合成了主链含有环氧基团的EHTPB基聚氨酯(EPU)，通过环氧开环反应连接MBF与EPU制备阻尼材料MBF@EPU。采用SEM、FTIR和XPS对改性前后的玄武岩纤维和聚氨酯的表面形貌、结构进行表征。结果表明，成功的制备了MBF和MBF@EPU。动态热机械分析(DMA)和拉伸试验结果表明，玄武岩纤维能提高EPU的阻尼与力学性能，其中10MBF@EPU的有效阻尼温域达到140.0 ℃，拉伸强度为8.68 MPa，断裂伸长率为329.04%，具有最佳的综合性能。     

玄武岩纤维改性不饱和聚酯树脂的性能研究

本研究用未经处理的和酸化改性的玄武岩纤维分别对不饱和聚酯树脂进行填充改性,探究玄武岩纤维不同用量以及不同酸化时间对不饱和聚酯树脂的力学性能以及摩擦性能的影响。结果表明:未经改性的玄武岩纤维用量为2%时,不饱和聚酯基复合材料拉伸强度提高41%,冲击强度提高13%而摩擦系数降低58%,玻璃化转变温度提高50%,综合性能最优;而后将玄武岩纤维进行酸化,制备2%玄武岩纤维/不饱和聚酯复合材料,通过拉伸与冲击性能测试。结果表明酸化时间为1.5h时,复合材料性能最佳。     

玄武岩纤维表面改性的研究进展

纤维增强复合材料的力学性能主要受到纤维性能、树脂性能以及纤维与树脂间的复合材料界面性能影响。在实际应用中,纤维表面改性是增强纤维和基体之间结合力,拓展应用领域的关键。本文综述了国内外玄武岩纤维的几种改性工艺,总结了各种表面改性方法的作用机理及其改性效果,并简要介绍了玄武岩纤维的性质及应用。研究发现,玄武岩纤维经过改性后,其性能均有所改善,如表面活性提高、强度增大、界面黏结力增强等,这有利于其作为增强体制备各种性能优异的复合材料,从而应用于土木建筑、汽车船舶、石油化工、航空航天等领域。此外,本文最后还指出了玄武岩纤维改性领域目前存在的主要问题,并对未来该领域研究发展方向做出展望。     

激光改性玄武岩纤维性能研究

采用高能激光束对玄武岩纤维进行表面改性,并制备玄武岩纤维/环氧树脂复合材料。利用扫描电镜、原子力显微镜、X射线衍射等手段,表征改性前后玄武岩纤维的微观形态、物相结构,系统研究了激光对纤维的微观组织变化、性能等影响规律,并测试了玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能。研究结果表明,随着激光功率的增加,玄武岩纤维表面缺陷深度和缺陷面积增加。当激光功率由0 W提高至120 W时,表面缺陷最大深度由9 nm增加至180 nm,表面缺陷的分布范围由3.5~6.5 nm增加至90~120 nm,表面粗糙度由1.41 nm增加至24.70 nm。激光改性后,玄武岩纤维单丝拉伸性能降低,由于激光对纤维的辐射作用,玄武岩纤维的表面缺陷深度与拉伸强度的关系不符合经典理论。激光改性前后,玄武岩纤维XRD谱峰位基本一致,表面所含元素的种类没有发生变化。激光改性使玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能有所改善,随着激光功率的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度呈先升高后降低的趋势。     

低温等离子体技术在水处理改性填料制备中的应用

等离子体对有机合成高分子生物膜填料的改性主要是使生物膜载体表面形成亲水基团,如羟基,羧基等,增加其亲水性以及形成带正电荷的生物膜载体表面,从而大大减少微生物与载体之间的斥力,增加其附着力。等离子体对无机类生物膜材料尤其是纳米TiO2和活性炭纤维的改性则分别是用来提高其可见光利用率、催化活性以及增强对废水中污染物的吸附能力。而等离子体对天然可降解高分子材料的改性一方面可以改变材料表面湿润性,使其更适宜作为微生物的附着载体,另一方面则是增加材料的机械强度,降低材料的自身降解速度,延长其使用寿命。本文最后还针对等离子体技术在水处理材料的制备、测试以及后期应用等方面的发展前景作了展望。     

玄武岩纤维表面改性及分散性研究

采用硅烷偶联剂（KH-550）对玄武岩纤维进行表面处理,改善玄武岩纤维的工艺性能使玄武岩纤维复合材料制品的力学性得到提高。利用SEM、接触角测量仪和激光共聚焦显微镜研究了改性后玄武岩纤维的表面微观结构,通过响应面法优化了KH-550改性的工艺参数。研究结果表明：玄武岩纤维经KH-550改性后表面凸起明显,粗糙度显著增加...     

连续玄武岩纤维改性方法的研究

简介了连续玄武岩纤维的性能与应用,重点阐述了偶联剂处理法、酸碱处理法、表面涂层法和低温等离子处理法4种常用的对连续玄武岩纤维改性研究方法的研究情况。表明无论采用偶联剂、酸碱、表面涂层和低温等离子处理法,都能有效改善纤维的表面性能,提高纤维与其它材质间的粘接性。指出对连续玄武岩纤维界面性质的基础研究深度不够,是限制连续玄武岩纤维界面改性方法开发和完善的主要原因。     

连续玄武岩纤维性能及应用

介绍了连续玄武岩纤维的成分以及优良的力学、隔热耐高温、环保、绝缘等性能。依据连续玄武岩纤维的特性,分别阐述其在土工建筑、交通、管道过滤、军工防空等领域已有的应用。最后指出,我国对连续玄武岩纤维及其产业的研发尚处初级阶段,在基础研究、技术研发、产品开发、推广应用等方面还有大量工作要做。     

玄武岩纤维主要特性研究现状

为了使研究人员更好地了解玄武岩纤维的基本性能,介绍了玄武岩纤维制备原料相关化学成分的要求,对玄武岩纤维的物理特性、化学特性及力学性能进行了综述,并重点阐述了影响玄武岩纤维力学性能的因素,指出玄武岩原料的化学成分、矿物组成与纤维的结构是影响玄武岩纤维基本特性的关键,专用型无机浸润剂是未来浸润剂开发的方向。     

Physicochemical properties of kevlar 49 fiber

The high-strength, high-modulus Kevlar 49 fiber is widely used today because of its superior properties. In this paper, we discuss the fundamental physicochemical nature of the commercial fiber. It is an extended chain polymer, poly(p-phenylene terephthalamide), which is highly crystalline. Extensive analysis shows that the material composition is quite consistent from lot to lot and is low in impurities. The fiber absorbs water reversibly; the extent of absorption is related to the ash content. The well-known interaction of the fiber with ultraviolet light is illustrated with spectra, and the thermal stability of the fiber is demonstrated with various thermal analysis techniques.     

Mechanical and interfacial properties of bare basalt fiber

As an emerging eco-friendly fiber, the continuous basalt fiber (BF) has been widely used to reinforce polymers. However, there is a lack of information on the mechanical and interfacial properties of bare BF, which may be of great importance for the design of high-performance material. In this paper, the chemical constitution and morphology tests, single fiber tensile tests, Zeta potential, and dynamic contact angle measurements were employed to characterize the perspective of BF raw materials formulators and sizings designers. The results revealed that the bare BF surface was smooth in axial direction and homogeneous in radial direction. The tensile strength from single fiber tensile tests depends on the gage lengths. In particular, the biggest tensile strength by arithmetic statistics of 2620 MPa and Weibull statistics of 2669 MPa was achieved at the same gage length of 20 mm. By means of the analysis of mathematical model regression, the corrected tensile modulus of bare BF was 87.72 GPa. With decreasing pH values, the zeta potential of bare BF was ?32.22 mV at the neutral solution. The surface energy of bare BF was 67.80 mN/m, and was dominated by its polar component. More importantly, the results demonstrated that the raw materials of basalt should be melted by electrically aided flame furnaces, and cationic or non-ionic reagents should be selected for sizings formulas which was emphasized on chemical or electrical interactions between BF and resins.