Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Động học của quá trình hòa tan sợi thủy tinh trong dung dịch kiềm nóng
Tóm tắt
Động học của quá trình hòa tan sợi thủy tinh E trong dung dịch kiềm đã được nghiên cứu. Để cho phép xác định chính xác quá trình chuyển đổi, sợi thủy tinh đã được ngâm riêng lẻ trong môi trường ăn mòn và sự thay đổi đường kính đã được đo bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử quét. Rất ít nghiên cứu đã được công bố trong tài liệu về động học hòa tan sợi thủy tinh E hoặc sự hòa tan của từng sợi riêng lẻ. Kết quả thực nghiệm của chúng tôi phù hợp tốt với mô hình bậc không và mô hình hình trụ co lại, cho thấy hoặc là sự khuếch tán của các ion hydroxide qua dung dịch hoặc chính quá trình ăn mòn sợi thủy tinh là bước giới hạn tốc độ. Hằng số tốc độ của phản ứng giữa sợi thủy tinh và dung dịch kiềm ở 95 °C được xác định nằm trong khoảng từ 1.3 × 10−4 đến 4.3 × 10−4 g/(m2 s). Bậc phản ứng (n) được xác định từ 0.31 đến 0.49 đối với dung dịch kiềm, và năng lượng kích hoạt là 58–79 kJ/mol.
Từ khóa
#động học hòa tan #sợi thủy tinh E #dung dịch kiềm #kính hiển vi điện tử quét #phản ứng hóa họcTài liệu tham khảo
Job S, Leeke G, Mativenga PT, Oliveux G, Pickering S, Shuaib NA (2016) Composites recycling: where are we now? Report for Composites UK Ltd. https://compositesuk.co.uk/system/files/documents/Recycling%20Report%202016.pdf
Owens Corning Investor Presentation (slide 22). http://s1.q4cdn.com/942908807/files/doc_presentations/2015/Q3/Q3-Presentation-v9.pdf
Job S (2013) Recycling glass fibre reinforced composites—history and progress. Reinf Plast 57(5):19–23
Albers H, Greiner S, Seifertand H, Kühne U (2009) Recycling of wind turbine rotor blades—fact or fiction? DEWI Mag 34:32–38
Oliveux G, Dandy L, Leeke G (2015) Current status of recycling of fibre reinforced polymers: review of technologies, reuse and resulting properties. Prog Mater Sci 72:61–99
Pickering SJ (2006) Recycling technologies for thermoset composite materials—current status. Compos A Appl Sci Manuf 37:1206–1215
Thomason JL, Yang L, Meier R (2014) The properties of glass fibres after conditioning at composite recycling temperatures. Compos A Appl Sci Manuf 61:201–208
Jenkins PG, Yang L, Liggat JJ, Thomason JL (2015) Investigation of the strength loss of glass fibre after thermal conditioning. J Mater Sci 50:1050–1057. doi:10.1007/s10853-014-8661-x
Feih S, Boiocchi E, Mathys G, Gibson AG, Mouritz AP (2011) Mechanical properties of thermally-treated and recycled glass fibres. Compos B Eng 42(3):350–358
Nagel U, Yang L, Kao CC, Thomason JL (2016) Effects of thermal recycling temperatures on the reinforcement potential of glass fibers. Polym Compos 36(9):1–9
Bashir ST, Yang L, Anderson R, Tang PL, Liggat JJ, Thomason JL (2017) A simple chemical approach to regenerating the strength of thermally damaged glass fibre. Compos A Appl Sci Manuf 102:76–87
Yang L, Sáez ER, Nagel U, Thomason JL (2015) Can thermally degraded glass fibre be regenerated for closed-loop recycling of thermosetting composites? Compos A Appl Sci Manuf 72:167–174
Spierings GACM (1993) Wet chemical etching of silicate glasses in hydrofluoric acid based solutions. J Mater Sci 28(23):6261–6273. doi:10.1007/BF01352182
Thomason J, Nagel U, Yang L, Sáez E (2016) Regenerating the strength of thermally recycled glass fibres using hot sodium hydroxide. Compos A Appl Sci Manuf 87:220–227
Sáez E (2016) Regenerating the strength of thermally recycled glass fibres using chemical treatments. PhD thesis, University of Strathclyde
Kouassi S, Andji J, Bonnet J, Rossignol S (2010) Dissolution of waste glasses in high alkaline solutions. Ceram Silik 54(3):235–240
Smith R, Corbin P (1949) Attack of glasses by alkaline solutions. J Am Ceram Soc 32(6):195–198
Molchanov VS, Prikhidko NE (1995) Corrosion of silicate glasses by alkaline solutions. Bull Acad Sci USSR Div Chem Sci 6:1179–1184
Scheffler C, Förster T, Mäder E, Heinrich G, Hempel S, Mechtcherine V (2009) Aging of alkali-resistant glass and basalt fibers in alkaline solutions: evaluation of the failure stress by Weibull distribution function. J Non-Cryst Solids 355(52–54):2588–2595
Yang L, Thomason JL (2013) Effect of silane coupling agent on mechanical performance of glass fibre. J Mater Sci 48:1947–1954. doi:10.1007/s10853-012-6960-7
Wei B, Cao H, Song S (2010) Tensile behavior contrast of basalt and glass fibers after chemical treatment. Mater Des 31:4244–4250
Molchanov VS, Prikhidko NE (1958) Corrosion of silicate glasses by alkaline solutions Communication 4. Corrosion of glasses by solutions of various hydroxides. Bull Acad Sci USSR Div Chem Sci 7(8):893–897
Hooley J (1961) The kinetics of the reaction of silica with group I hydroxides. Can J Chem 39(6):1221–1230
Chen B, Ivanov I, Park J, Parrinello M, Klein M (2002) Solvation structure and mobility mechanism of OH−: a Car–Parrinello molecular dynamics investigation of alkaline solutions. J Phys Chem B 106(46):12006–12016
Gin S, Jollivet P, Fournier M, Berthon C, Wang Z, Mitroshkov A, Zhu Z, Ryan J (2015) The fate of silicon during glass corrosion under alkaline conditions: a mechanistic and kinetic study with the International Simple Glass. Geochim Cosmochim Acta 151:68–85
Khawam A, Flanagan D (2006) Solid-state kinetic models: basics and mathematical fundamentals. J Phys Chem B 110(35):17315–17328
Brouwers HJH, van Eijk RJ (2002) Reactivity of fly ash: extension and application of a shrinking core model. Concr Sci Eng 4:106–113
Fernandez J, Renedo M, Pesquera A, Irabien J (2002) Kinetic study of the hydrothermal reaction of fly ash with ca(oh)2 in the preparation of desulfurant sorbents. Chem Eng Commun 189(3):310–321
Du G, Lü G, He X (2013) apparent dissolution kinetics of diatomite in alkaline solution. Chin J Chem Eng 21(7):736–741
Jendoubi F, Mgaidi A, El Maaoui M (1997) Kinetics of the dissolution of silica in aqueous sodium hydroxide solutions at high pressure and temperature. Can J Chem Eng 75(4):721–727
Greenberg S (1957) The depolymerization of silica in sodium hydroxide solutions. J Phys Chem 61(7):960–965