Effekt av grafen på modifierade asfaltmikrostrukturer baserade på atomkraftsmikroskopi Ⅱ

3.4. Diskussion av asfaltmikrostruktur baserad på vätske-fast fas transformationsteori

Under kylning kan vissa komponenter i smält asfalt genomgå flytande-fast fasövergång, vilket resulterar i fasseparering i asfalt. "Bistrukturen" är resultatetav fasseparering i asfalt. Enligt Gibbs kan fasförändringsprocessen varakategoriseras i två, dvs kärnbildning-tillväxt fasförändring och kontinuerlig fasförändring.

Klicka här för att få mer information om Cistanche Herbs For Anti-aging

Bild 6.Höjdfördelning av asfaltsmikromorfologi

3.4. Diskussion av asfaltmikrostrukturbaseradom vätske-fast fas transformationsteori

Enligt vår mening är bildandet av "bi structures" och effekten av grafen på"bistrukturer" kan belysas med hjälp av basic teori om "vätske-fast fasövergång". Enligt termodynamisk jämviktm teori kan en fasövergång ske tillbilda en ny fas när materialet är kallted till fasövergångstemperaturen. SomBild 6.Höjdfördelning av asfaltsmikromorfologi.3.4.1. Analys av "Bee Struktur"-bildningBildandet av "bistrukturen" har diskuterats, och enligt vår mening "bietstrukturer" av asfalt beror på vaxkristallisation eller associationer som involverar vax ochannan betong (som asfaltener och modifieringsmedel). Under frysning av asfalt, råoch restolja—kolväteblandningar med höga smältpunkter som kan fällas utvia kristallisation - kallas gemensamt för vax. Vax är avgörande för bildandet av "biet".struktur." Utseendet av nålflingakristaller efter kylning betyder närvaron avmikrokristallint vax i asfalt [37].

Vaxkristallisering innebär övergången från ett kärnembryo till en kristallkärnaföljt av en kristall. Under avkylningen fördelades alkanmolekylernaslumpmässigt i smält asfalt ändras från ett högt frienergitillstånd (flytande tillstånd) till ett lågtfritt energitillstånd (kristallint tillstånd), där alkanmolekylerna inom kort räckviddär ordnade för att bilda kärnembryon av "kärnembryot", vilket underlättarden ytterligare bildningen av en stabil kristallkärna. Ett kärnembryo är en förutsättning för attkonstruktion av en kärna. Däremot kommer kärnembryot att sönderfalla om temperaturenökar, medan det kommer att bilda en stabil kärna som kommer att förstoras och utveckla kristaller omsmältan fortsätter att kylas. Kristallisationsprocessen innefattar kärnbildningoch korntillväxt, som båda kräver lämplig underkylningsgrad. Som dentemperaturen sjunker, kommer dessa molekyler att genomgå en kontinuerlig koppling–fraktur ochfraktur – koppla processen för att bilda ordnade gitterpunkter tills en kritisk storlek uppnås (en nystabilt tillstånd), dvs en kristallkärna [38]. Slutligen kommer andra omgivande molekyler alltid att göra dettäcka kristallgitterpunkterna och gradvis bilda en tunn skivstruktur som närmar sigkristallkärna och gör att kristallkärnan utvecklas till en nålformad kristall.

Tillväxten av kristaller sker i området där polymerisationsenergin mellankristallen och det fria paraffinet är störst, vilket resulterar i den snabbaste tillväxten av arketstruktur placerad på sidan av kristallkärnan. I de andra komponenterna i det mikrokristallinavax och asfalt, asfaltenmolekyler fungerar som kärnan för ackumulering av kristallerkluster och sedan vidareutveckla dem till "bistrukturer". När asfaltsystemet ärkyls till under kristallisationstemperaturen, oljan i asfalten på båda sidor omtoppskiktet kommer att stiga längs toppen, vilket kan betraktas som ett kapillärfenomen ismält asfalt [39]. Figur7 visar ett schematiskt diagram över utfällningen av "bietstrukturer." I smält tillstånd, asfaltkomponenter (mättade, aromater, hartser ochasfaltener) blandas till ett homogent tillstånd. Därefter, genom modifiering,grafenmodifierare fördelas jämnt i den smälta asfalten för att bilda en homogensystemet. Under kylning kommer grafen och asfaltener att bli kärnbildningsställen, och devax kristalliseras lätt, vilket resulterar i "bistrukturer".

3.4.2. Effekten av grafen på asfaltens bistrukturer

Tidigare slutsatser indikerade att de modifierade grafen-"bistrukturerna" appärade i större mängd och var mindre än basasfaltens. Den förparning av en kristallkärna är det första steget i kristallisation och kärnbildningsprocessenkan kategoriseras i inhomogen och homogen kärnbildning baserad på kristallkärnbildningsteori. Homogen kärnbildning hänvisar till samma sannolikhet för nucleus genbildning i underkylda smältor. Under tiden hänvisar inhomogen kärnbildning till en förmatningsprocess som underlättas av olika katalytiska positioner såsom yta, gränssnitt,sprickor och väggar.

Kroppen av den stabila grafenmodifieraren kommer att bli den katalytiska platsen för kärnanbildning i modifierad asfalt, och detta klassificeras under inhomogen kärnbildning.Införlivandet av grafen ger många kärnbildningsställen och gränssnitt prose vanliga (sfäriska) mallar på vilka vaxmolekyler kan deponeras [40].Bareninhomogen kärnbildning (∆Gk*) är mindre än den för homogen kärnbildning(∆Gk), och förhållandet finns i asfalten, som visas i ekvation (3), därθrepreskickar kontaktvinkeln mellan en lockformad kärna och ett platt substrat, som avbildas iden klassiska kärnbildningsteorin. Figur 8 shhar den kepsformade modellen av inhomogenakärnbildning.Cosθkan beräknas från Youngs ekvation (Ekvation (4)). I ekvation 4, nl, sl,och snhänvisa till gränssnittets fria energier mellankärnan och vätskan, substratochsubstrat respektive kärna. f(0) kan erhållas från ekvation (5) för det geometriska förhållandet för capmodellen, och dess värde är mindre än eller lika med 1.

När kristallkärnan bildas på kärnbildningsmedlet, kärnbildningsbarriärenminskar med kontaktvinkeln (θ) och den inhomogena kärnbildningsbarriären är lägreän den homogena kärnbildningsbarriären, vilket underlättar kristallisation. I basenasfalt, kan asfalten tjäna som kärnbildande medel. Däremot i den grafen-modifieradeasfalt kommer enhetligt dispergerat grafen i asfalt att dela sin roll som kärnbildande medelmed asfalten. Även om vax kan lossas via inhomogen kärnbildning i bådabas och modifierad asfalt, kommer antalet kärnbildande partiklar i båda fallen att skilja sig åt.Enligt vår åsikt kan grafenmodifieraren fungera som en ytterligare spridd kärnbildningcentrum som underlättar bildandet av ett stort antal mindre vaxkristaller [41]. Därför,antalet "bistrukturer" i den grafenmodifierade asfalten kommer att vara högre än såav grundasfalten. Dessutom kan grafen resultera i en lägre volym av "bistruktur".främst på grund av bildandet av ett relativt kompakt gelnätverk i den modifieradeasfalt. Enligt vår mening kategoriseras bildandet av "bistrukturerna" under diffusivafasövergång, och den ökade viskositeten hos modifierad asfalt hindrar diffusionen ochöverföring av vaxmolekyler

Tillväxtstadiet för "bistrukturen" kan förklaras utifrån diffusionsteori.En detaljerad förklaring har presenterats i vår tidigare studie [27]. I asfalt, en lägreviskositet resulterar i färre intermolekylära interaktioner, medan en mindre resistent kraft motmigration resulterar i en högre molekylär migrationshastighet, vilket underlättar migrationen avasfaltkomponenter. Basasfaltens viskositet är mindre än den grafenmodifieradeasfalt. Vaxkomponenterna kan därigenom migrera snabbt i basasfaltenunderlätta utvecklingen av "bistrukturen".

Samtidigt antalet kärnbildningplatserna i basasfalten är mindre än i den grafenmodifierade asfalten. Därför,de asfalterade "bistrukturerna" av basasfalten förstoras, och deras fördelningar ärspridd. Samtidigt är viskositeten hos den modifierade asfalten hög, vilket resulterar i den lågamigrationshastigheten för vaxmolekylerna. Dessutom kan grafen som asfalten tjänasom ett kärnbildningsställe och hindra partikelmigrering. Faktorerna ovan kan resultera iriklig mängd och mindre storlek av "bistrukturer" i modifierad asfalt

Mikromorfologin hos oåldrad och åldrad basasfalt och grafenmodifierad somphalt undersöktes via AFM. Mikrografvariationerna jämfördes och analyserades.Bildningsmekanismen för asfaltiska "bistrukturer" och effekten av grafen på"bistrukturer" diskuterades. De viktigaste slutsatserna som erhållits är följande: