Þegar við sjáum vörur úrtrefjaplasti, tökum við oft aðeins eftir útliti þeirra og notkun, en hugsum sjaldan: Hver er innri uppbygging þessa mjóa svarta eða hvíta þráðar? Það eru einmitt þessar ósýnilegu örbyggingar sem gefa trefjaplasti einstaka eiginleika, svo sem mikinn styrk, háan hitaþol og tæringarþol. Í dag munum við kafa djúpt í „innri heim“ trefjaplasts til að afhjúpa leyndardóma uppbyggingar þess.
Smásjárgrunnurinn: „Óregluleg röð“ á atómstigi
Frá sjónarhóli atóms er kjarni trefjaplasts kísildíoxíð (venjulega 50%-70% miðað við þyngd), ásamt öðrum frumefnum eins og kalsíumoxíði, magnesíumoxíði og áloxíði til að aðlaga eiginleika þess. Rað þessara atóma ákvarðar grundvallareiginleika trefjaplasts.
Ólíkt „langdrægri röð“ atóma í kristallaefnum (eins og málmum eða kvarskristöllum) sýnir atómröðunin í trefjaplasti„Skammtímaregla, langtíma óreiðu.“Einfaldlega sagt, á staðbundnu svæði (innan nokkurra atóma) tengist hvert kísillatóm fjórum súrefnisatómum og myndar pýramídalíka mynd.„kísilfjórflötungur“uppbygging. Þessi staðbundna uppröðun er skipulögð. Hins vegar, í stærri skala, mynda þessir kísilfjórflötungar ekki reglulega endurtekna grind eins og í kristöllum. Þess í stað eru þeir tengdir af handahófi og staflaðir á óreglulegan hátt, líkt og hrúga af byggingareiningum sem eru settar saman af handahófi og mynda ókristallaða glerbyggingu.
Þessi ókristallaða uppbygging er einn af lykilmununum á millitrefjaplastiog venjulegt gler. Við kælingu venjulegs gler hafa atóm nægan tíma til að mynda litla, staðbundið raðaða kristalla, sem leiðir til meiri brothættni. Aftur á móti er trefjaplast búið til með því að teygja og kæla bráðið gler hratt. Atómin hafa ekki tíma til að raða sér skipulega og eru „frystin“ í þessu óreglulega, ókristölluðu ástandi. Þetta dregur úr göllum á kristallamörkum, sem gerir trefjunum kleift að viðhalda eiginleikum glersins en öðlast betri seiglu og togstyrk.
Einþráðarbygging: Samræmd heild frá „húð“ til „kjarna“
Trefjaplastið sem við sjáum er í raun samsett úr mörgumeinþráðar, en hver einþráður er heildstæð byggingareining út af fyrir sig. Einþráður hefur yfirleitt þvermál upp á 5-20 míkrómetra (um það bil 1/5 til 1/2 af þvermáli mannshárs). Uppbygging þess er einsleit„fast sívalningslaga lögun“án augljósrar lagskiptunar. Hins vegar, frá sjónarhóli smásjárdreifingar samsetningarinnar, eru lúmskir munir á „húð og kjarna“.
Þegar bráðið gler er þrýst út úr litlum götum snúningsrörsins á meðan á teiknun stendur, kólnar yfirborðið hratt við snertingu við loft og myndar mjög þunna glermassa.„húð“lag (um 0,1-0,5 míkrómetra þykkt). Þetta húðlag kólnar mun hraðar en innra lagið„kjarni“.Þar af leiðandi er kísildíoxíðinnihaldið í húðlaginu örlítið hærra en í kjarnanum og atómuppröðunin er þéttari með færri göllum. Þessi lúmski munur á samsetningu og uppbyggingu gerir yfirborð einþáttungsins sterkara í hörku og tæringarþol en kjarninn. Það dregur einnig úr líkum á sprungum á yfirborðinu — efnisbilun byrjar oft með yfirborðsgöllum og þessi þétta húð virkar sem verndandi „skel“ fyrir einþáttunginn.
Auk hins lúmska munar á húð og kjarna, hágæðatrefjaplastiEinþáttungur hefur einnig mjög hringlaga samhverfu í þversniði sínu, þar sem þvermálsvilla er yfirleitt stjórnað innan við 1 míkrómetra. Þessi einsleita rúmfræðilega uppbygging tryggir að þegar einþáttungurinn er undir álagi dreifist spennan jafnt yfir allt þversniðið, sem kemur í veg fyrir spennuþenslu af völdum staðbundinna óreglulegra þykktar og bætir þannig heildar togstyrk.
Sameiginleg uppbygging: Skipulögð samsetning „garns“ og „efnis“
Þótt einþráðar séu sterkir er þvermál þeirra of fínt til að nota eitt og sér. Þess vegna er trefjaplasti yfirleitt fáanlegt í formi„sameiginlegt“oftast sem„Trjáglerþráður“og„Trefjaplastefni“.Uppbygging þeirra er afleiðing af skipulögðum samsetningum einþráða.
Trefjaplastsgarn er safn af tugum til þúsunda einþráða, sett saman annað hvort af„snúningur“eða vera„Ósnúið.“Ósnúið garn er laust safn af samsíða einþráðum, með einfaldri uppbyggingu, aðallega notað til að búa til glerull, saxaðar trefjar o.s.frv. Snúið garn, hins vegar, er myndað með því að snúa einþráðunum saman, sem myndar spíralbyggingu svipaða og bómullarþráður. Þessi uppbygging eykur bindingarkraftinn milli einþráðanna, kemur í veg fyrir að garnið rakni upp undir álagi, sem gerir það hentugt fyrir vefnað, vindingu og aðrar vinnsluaðferðir.„telja“garnsins (vísitala sem gefur til kynna fjölda einþráða, til dæmis er 1200 tex garn samsett úr 1200 einþráðum) og„snúningur“(fjöldi snúninga á lengdareiningu) ákvarðar beint styrk garnsins, sveigjanleika og síðari vinnslugetu.
Trefjaplastefni er plötulík uppbygging úr trefjaplastgarni í gegnum vefnaðarferli. Þrjár grunnvefnaðartegundir eru slétt, twill og satín.Einföld vefnaðurEfni er myndað með því að flétta saman uppistöðu- og ívafsþráðum til skiptis, sem leiðir til þéttrar uppbyggingar með litla gegndræpi en jafnan styrk, sem gerir það hentugt sem grunnefni fyrir samsett efni.twill-vefnaðurEfni, uppistöðuþræðir og ívafsþræðir fléttast saman í hlutföllunum 2:1 eða 3:1 og mynda þannig skámynstur á yfirborðinu. Það er sveigjanlegra en einfléttuð vefnaður og er oft notað fyrir vörur sem þarf að beygja eða móta.Satínvefnaðurhefur færri fléttunarpunkta, þar sem uppistöðu- eða ívafsþræðir mynda samfelldar fljótandi línur á yfirborðinu. Þessi vefnaður er mjúkur viðkomu og hefur slétt yfirborð, sem gerir hann hentugan fyrir skreytingar eða lágnúningshluta.
Hvort sem um er að ræða garn eða efni, þá er kjarninn í sameiginlegu uppbyggingunni að ná fram aukinni frammistöðu.„1+1>2“með skipulögðum samsetningum einþátta. Einþátta efnin veita grunnstyrkinn, en sameiginleg uppbygging gefur efninu mismunandi form, sveigjanleika og aðlögunarhæfni til að mæta fjölbreyttum þörfum, allt frá einangrun til styrkingar á burðarvirki.
Birtingartími: 16. september 2025
