U oblasti nauke i inženjerstva materijala, razumijevanje faktora koji utječu na baznost materijala je od presudnog značaja. Otapala, kao tvari sposobne za rastvaranje drugih materijala, igraju značajnu i složenu ulogu u mijenjanju mehaničkih svojstava različitih materijala, uključujući i njihovu prsluk. Kao dobavljač otapala, svjedočio sam iz prve ruke kako različita otapala mogu donijeti različite utjecaje na bablju materijala, a uzbuđena sam što mogu podijeliti neke uvide u ovom blogu.
1. Uvod u otapala i prljavština
Prije nego što se unesete u odnos između otapala i bašnencija, važno je razjasniti kakva ova termina znače. Otapala su tvari, obično u tečnom stanju, koje imaju sposobnost rastvaranja rješenja za formiranje rješenja. Široko se koriste u raznim industrijama, poput farmaceutskih proizvoda, premaza i elektronike. BITLESNOST, S druge strane, je vlasništvo materijala koji opisuju svoju tendenciju prelom ili prekida bez značajne plastične deformacije kada su izloženi stresu. Kromni materijal obično će se iznenada i katastrofalno slomiti pod primijenjenim opterećenjem.
2. Mehanizmi otapala - inducirani
2.1 Oticanje i skupljanje
Jedan od glavnih načina otapala utječe na ballet materijala je kroz procese oticanja i skupljanja. Kada je materijal izložen otapalu, molekuli otapala mogu prodrijeti u strukturu materijala. To uzrokuje da materijal nabubri kao molekuli otapala zauzimaju prostore između vlastitih molekula materijala. Na primjer, u polimerima oticanje može poremetiti intermulekularne sile koje polimerne lance drže zajedno. Kako solvent isparava, materijal se zatim smanjuje. Ovaj ponovljeni ciklus oteklina i skupljanja može uvesti unutrašnje naprezanje unutar materijala. Ako su ti stresovi dovoljno veliki, mogu dovesti do formiranja mikro - pukotina. S vremenom ove mikro - pukotine mogu rasti i ugljenisane, čineći materijal krhkim i sklonim neuspjehu.
2.2 Hemijske reakcije
Otapala također mogu reagirati hemijski materijalima, koji mogu promijeniti svoju prsluk. Neki otapala mogu djelovati kao reaktanti ili katalizatori u hemijskim reakcijama unutar materijala. Na primjer, u metalnim legurima određena otapala mogu pokrenuti reakcije korozije. Korozija može oslabiti metalnu strukturu uklanjanjem materijala sa površine i stvaranje jama i praznina. Ovi nedostaci djeluju kao koncentratori stresa, povećavajući vjerojatnost inicijacije i širenja pukotina. Kao rezultat toga, metal postaje krhkiji. U slučaju kompozitnih materijala, otapala mogu reagirati sa matricom ili fazom armature, mijenjajući sučelje između njih i smanjujući ukupnu žilavost kompozita.
2.3 Plastifikacija i anti - plastifikacija
Plastifikacija je proces u kojem otapalo može povećati fleksibilnost i smanjiti veličinu materijala. Molekuli otapala mogu se umetnuti između polimerskih lanaca, povećavajući besplatnu jačinu zvuka i omogućavajući lanci da se lakše kreću. To smanjuje temperaturu prijelaznog stakla i čini ga duktilnijim. Međutim, u nekim slučajevima otapala mogu imati suprotan učinak, poznat kao anti - plastifikacija. Anti - plastifikacija nastaje kada molekuli otapala ne interaktivno interaktivno komuniciraju s polimernim lancima, ograničavajući svoju mobilnost i povećavanje materijala. Tačno ponašanje ovisi o prirodi otapala i polimera, kao i faktore kao što su temperatura i koncentracija.
3. Primjeri efekata otapala na različite materijale
3.1 polimera
Polimeri su vrlo osjetljivi na efekte otapala. Na primjer, u slučaju polistirena, zajednički termoplastičan, izloženost otapalima poput toluena može uzrokovati značajno oticanje. Toluene molekule lako mogu prodrijeti u relativno otvorenu strukturu polistirena, ometajući slabe vanredne snage između polimernih lanaca. Kako toluen isparava, polistiren se može smanjiti i postati krhki. S druge strane, neki plastifikatori koji se mogu smatrati vrstama otapala, mogu poboljšati fleksibilnost polivinil hlorida (PVC). Ovi plastifikatori smanjuju sjajnost PVC-a, čineći ga pogodnim za aplikacije kao što su fleksibilne cijevi i kablovi.
3.2 metala
Iako su metali uglavnom manje pogođeni otapalima u odnosu na polimere, neka otapala još uvijek mogu imati značajan utjecaj na njihovu prsluk. Na primjer, u zrakoplovnoj industriji korištenje određenih otapala za čišćenje na aluminijskim legurima može dovesti do stresa - pucanja korozije. Ovi otapala mogu reagirati s slojem aluminijumskog oksida na površini legure, izlaganjem podložnim metalom na koroziju. Korozijski proizvodi mogu se izgraditi i stvoriti unutrašnje naprezanje, što može uzrokovati da metal s vremenom postane krhka.
3.3 Keramika
Keramika su obično krhki materijali, ali otapala mogu dalje utjecati na svoju prsluk u nekim slučajevima. Tokom procesa proizvodnje keramike, otapala se koriste u koracima oblikovanja i sinterovanja. Ako se otapala ne uklanjaju pravilno, mogu ostaviti iza pore ili nečistoće u keramičkoj strukturi. Ovi nedostaci mogu djelovati kao koncentratori stres, povećavajući su veličinu keramike. Uz to, neka otapala mogu reagirati s keramičkim komponentama na visokim temperaturama tijekom sinterovanja, promjena kristalne strukture i mehaničkih svojstava keramike.
4. Kontrola solventnog - inducirana
Kao dobavljač otapala, razumijem važnost pomaganja našim kupcima da kontrolišu solventnu - induciranu suzbijajućih materijala. Evo nekoliko strategija koje se mogu koristiti:
4.1 Izbor otapala
Odabir desnog otapala je presudno. Za aplikacije u kojima je održavanje fleksibilnosti materijala važna, treba odabrati otapala s niskim parametarima rastvorljivosti koji imaju manje vjerojatnosti da izazivaju oticanje ili kemijske reakcije. S druge strane, ako se želi određeni nivo plastificiranja, mogu se koristiti otapala s odgovarajućim hemijskim strukturama. Na primjer, za polimere, polarna otapala mogu biti pogodnija za polarne polimere, dok su ne-polarna otapala bolja za ne-polarne polimere.
4.2 Koncentracija otapala
Važno je i kontrolu koncentracije otapala. Veće koncentracije otapala mogu povećati verovatnoću oticanja, hemijskih reakcija i drugih negativnih efekata na stvar materijala. Pažljivo prilagođavanjem koncentracije otapala, moguće je minimizirati ove efekte dok još uvijek postižu željenu obradu ili ciljeve aplikacije.
4.3 Uslovi sušenja i očvršćavanja
Pravilno sušenje i uvjeti za sušenje mogu pomoći u smanjenju unutarnjih napona uzrokovanih isparavanjem otapala. Sporo i kontrolirano sušenje može spriječiti brzo skupljanje i stvaranje pukotina. U nekim slučajevima, post - procesi tretmana kao što su žarenje mogu se koristiti za ublažavanje unutrašnjih naprezanja i poboljšanje žilavosti materijala.
5. Naše ponude otapala
U našoj kompaniji nudimo širok spektar otapala da ispunimo različite potrebe naših kupaca. Jedan od naših popularnih proizvoda jeSterilna voda za ubrizgavanje. Ovo visoko kvalitetno otapalo široko se koristi u farmaceutskoj industriji za različite aplikacije, uključujući rastvaranje droga i kao razrjeđivač. Njegova visoka čistoća osigurava da ima minimalan utjecaj na boli i druga svojstva materijala koji dođe u kontakt.
Imamo i otapala za industrijske primjene, kao što su otapala za čišćenje metala i polimera. Naš tim tehničke podrške uvijek je na raspolaganju za pomoć kupcima da odabere najprikladnije otapala za svoje specifične aplikacije i pružaju savjete o tome kako minimizirati negativne efekte na materijalnu baznost.
6. Zaključak
Otapala mogu imati dubok utjecaj na baš materijala kroz različite mehanizme, uključujući oticanje i skupljanje, hemijske reakcije i plastifikaciju / anti - plastifikaciju. Razumijevanje ovih mehanizama je neophodno za industrije koje se oslanjaju na odgovarajuće performanse materijala. Kao dobavljač otapala, posvećeni smo pružanju visokih otapala i tehničke podrške za pomoć našim kupcima da kontrolišu solventnu - induciranu bablju.
Ako ste zainteresirani za naše proizvode otapala ili vam trebaju više informacija o tome kako otapala mogu utjecati na iskaz vaših materijala, molimo ne ustručavajte se kontaktirati nas. Radujemo se što ćemo razgovarati o vašim specifičnim zahtjevima i surađivati s vama kako biste pronašli najbolja rješenja.
Reference
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2018). Nauka i inženjering materijala: uvod. Wiley.
- Polimerna nauka: Sveobuhvatna referenca. (2012). Elsevier.
- Priručnik o metali: svezak 13a: Korozija: osnove, testiranje i zaštita. (2003). ASM International.