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1. Desenvolvimento e aplicação de tecnologia de revestimento de precisão com agente de dimensionamento em nanoescala

A tecnologia de revestimento de precisão com agente de dimensionamento em nanoescala, como tecnologia de ponta, desempenha um papel crucial na melhoria dadesempenho das fibras de vidroOs nanomateriais, devido à sua grande área superficial específica, forte atividade superficial e propriedades físico-químicas superiores, podem melhorar significativamente a compatibilidade entre o agente de colagem e a superfície da fibra de vidro, aumentando assim a resistência da ligação interfacial. Através do revestimento com agentes de colagem em nanoescala, um revestimento uniforme e estável em nanoescala pode ser formado na superfície da fibra de vidro, fortalecendo a adesão entre a fibra e a matriz, melhorando significativamente as propriedades mecânicas do material compósito. Em aplicações práticas, processos avançados como o método sol-gel, o método de pulverização e o método de imersão são utilizados para o revestimento com agentes de colagem em nanoescala, garantindo a uniformidade e a adesão do revestimento. Por exemplo, utilizando um agente de colagem contendo nano-silano ou nano-titânio, e aplicando-o uniformemente na superfície da fibra de vidro pelo método sol-gel, forma-se um filme de SiO₂ em nanoescala na superfície da fibra de vidro, aumentando significativamente sua energia superficial e afinidade, e reforçando sua resistência de ligação com a matriz de resina.

2. Projeto otimizado de formulações de agentes de colagem sinérgicos multicomponentes

Ao combinar múltiplos componentes funcionais, o agente de colagem pode formar um revestimento funcional composto na superfície da fibra de vidro, atendendo às necessidades específicas de materiais compósitos de fibra de vidro em diferentes campos de aplicação. Agentes de colagem multicomponentes não apenas melhoram a resistência da ligação entre as fibras de vidro e a matriz, mas também conferem a elas diversas propriedades, como resistência à corrosão, resistência aos raios UV e resistência a variações de temperatura. Em termos de projeto otimizado, componentes com diferentes atividades químicas são geralmente selecionados, e um efeito sinérgico é alcançado por meio de proporções adequadas. Por exemplo, uma mistura de silano bifuncional e polímeros, como poliuretano e resina epóxi, pode formar uma estrutura reticulada por meio de reações químicas durante o processo de revestimento, aumentando significativamente a adesão entre a fibra de vidro e a matriz. Para necessidades específicas em ambientes extremos que exigem resistência à temperatura e à corrosão, uma quantidade apropriada de nanopartículas cerâmicas resistentes a altas temperaturas ou componentes de sais metálicos resistentes à corrosão pode ser adicionada para melhorar ainda mais o desempenho geral do material compósito.

3. Inovação e avanços no processo de revestimento com agente de colagem assistido por plasma

O processo de revestimento com agente de colagem assistido por plasma, como uma nova tecnologia de modificação de superfície, forma um revestimento uniforme e denso na superfície das fibras de vidro por meio de deposição física de vapor ou deposição química de vapor assistida por plasma, melhorando efetivamente a resistência da ligação interfacial entre as fibras.fibras de vidroe a matriz. Comparado aos métodos tradicionais de revestimento com agentes de colagem, o processo assistido por plasma reage com a superfície da fibra de vidro por meio de partículas de plasma de alta energia a baixas temperaturas, removendo impurezas superficiais e introduzindo grupos ativos, aumentando a afinidade e a estabilidade química das fibras. Após o revestimento com fibras de vidro tratadas por plasma, não só a resistência da ligação interfacial é significativamente melhorada, como também podem ser conferidas funções adicionais, como resistência à hidrólise, resistência aos raios UV e resistência a diferenças de temperatura. Por exemplo, o tratamento da superfície da fibra de vidro com um processo de plasma a baixa temperatura, combinado com um agente de colagem organosilício, pode formar um revestimento resistente aos raios UV e a altas temperaturas, prolongando a vida útil do material compósito. Estudos demonstraram que a resistência à tração de compósitos de fibra de vidro revestidos com métodos assistidos por plasma pode ser aumentada em mais de 25%, e seu desempenho antienvelhecimento é significativamente melhorado em ambientes com variação de temperatura e umidade.

4. Pesquisa sobre o processo de design e preparação de revestimentos de agentes de colagem responsivos inteligentes

Revestimentos de agentes de colagem responsivos inteligentes são revestimentos que podem responder a mudanças no ambiente externo e são amplamente utilizados em materiais inteligentes, sensores e materiais compósitos autorreparadores. Ao projetar agentes de colagem com sensibilidade ambiental à temperatura, umidade, pH, etc., as fibras de vidro podem ajustar automaticamente suas propriedades de superfície sob diferentes condições, alcançando assim funções inteligentes. Agentes de colagem responsivos inteligentes são geralmente obtidos pela introdução de polímeros ou moléculas com funções específicas, permitindo que alterem suas propriedades físico-químicas sob estímulos externos, alcançando assim um efeito adaptativo. Por exemplo, o uso de revestimentos de agentes de colagem contendo polímeros sensíveis à temperatura ou ao pH, como o poli(N-isopropilacrilamida), pode fazer com que as fibras de vidro sofram alterações morfológicas em mudanças de temperatura ou em ambientes ácidos e alcalinos, ajustando sua energia superficial e molhabilidade. Esses revestimentos permitem que as fibras de vidro mantenham adesão interfacial e durabilidade ideais em diferentes ambientes de trabalho [27]. Estudos mostraram quecompósitos de fibra de vidroA utilização de revestimentos inteligentes e responsivos mantém uma resistência à tração estável sob variações de temperatura e apresenta excelente resistência à corrosão em ambientes ácidos e alcalinos.