Effekt av grafen på modifiserte asfaltmikrostrukturer basert på atomkraftmikroskopi Ⅱ

3.4. Diskusjon av asfaltmikrostruktur basert på væske-fastfasetransformasjonsteori

Under avkjøling kan noen komponenter i smeltet asfalt gjennomgå flytende-fast faseovergang, som resulterer i faseseparasjon i asfalt. "Bee-strukturen" er resultatetav faseseparasjon i asfalt. I følge Gibbs kan faseendringsprosessen værekategorisert i to, dvs. kjernedannelse-vekst faseendring og kontinuerlig faseendring.

Klikk her for å få mer informasjon om Cistanche Herbs For Anti-aging

Figur 6.Høydefordeling av asfaltmikromorfologi

3.4. Diskusjon av asfaltmikrostrukturbasertom flytende-fastfase-transformasjonsteori

Etter vår mening er dannelsen av "bee structures" og effekten av grafen på"bistrukturer" kan belyses ved hjelp av basisk teori om "væske-fast faseovergang"I henhold til termodynamisk likevektm teori kan det skje en faseovergang tildanne en ny fase når materialet er kjøliged til faseovergangstemperaturen. SomFigur 6.Høydefordeling av asfaltmikromorfologi.3.4.1. Analyse av "Bee Structure" FormasjonDannelsen av "bistrukturen" har vært omdiskutert, og etter vår mening "bienstrukturer" av asfalt skyldes vokskrystallisering eller assosiasjoner som involverer voks ogannen betong (som asfaltener og modifiseringsmidler). Under frysing av asfalt, råoljeog restolje—hydrokarbonblandinger med høye smeltepunkter som er i stand til utfellingvia krystallisering - er samlet kjent som voks. Voks er avgjørende for dannelsen av "bien".struktur." Utseendet til nåleflakkrystaller etter avkjøling betyr tilstedeværelsen avmikrokrystallinsk voks i asfalt [37].

Vokskrystallisering innebærer overgang fra et kjernefysisk embryo til en krystallkjerne, etterfulgt av en krystall. Under avkjøling ble alkanmolekylene som ble fordelttilfeldig endring i smeltet asfalt fra en høy frienergitilstand (flytende tilstand) til en lavfri energitilstand (krystallinsk tilstand), der alkanmolekylene innenfor kortdistanseer ordnet for å danne kjerneembryoer av "kjerneembryoet", noe som letterden videre dannelsen av en stabil krystallkjerne. Et kjernefysisk embryo er en forutsetning forkonstruksjon av en kjerne. Imidlertid vil kjernefysiske embryo gå i oppløsning hvis temperaturenøker, mens den vil danne en stabil kjerne som vil forstørre og utvikle krystaller hvissmelten fortsetter å avkjøles. Krystalliseringsprosessen omfatter kjernedannelseog kornvekst, som begge krever passende underkjølingsgrad. Somtemperaturen synker, vil disse molekylene gjennomgå en kontinuerlig forbindelse–brudd ogbrudd – koble prosessen for å danne ordnede gitterpunkter til en kritisk størrelse er oppnådd (en nystabil tilstand), dvs. en krystallkjerne [38]. Til slutt, andre omkringliggende molekyler vil alltiddekke krystallgitterpunktene og gradvis danne en tynn skivestruktur som nærmer segkrystallkjernen og får krystallkjernen til å utvikle seg til en nåleformet krystall.

Veksten av krystall skjer i regionen hvor polymerisasjonsenergien mellomkrystallen og fri parafin er størst, noe som resulterer i den raskeste veksten av arketstruktur plassert på siden av krystallkjernen. I de andre komponentene i det mikrokrystallinskevoks og asfalt, asfaltenmolekyler tjener som kjernen for akkumulering av krystallklynger og deretter videreutvikle dem til «bistrukturer». Når asfaltsystemet eravkjølt til under krystalliseringstemperaturen, oljen i asfalten på begge sider avtoppark vil stige opp langs toppen, som kan betraktes som et kapillært fenomen ismeltet asfalt [39]. Figur7 viser et skjematisk diagram av nedbøren til "bienstrukturer." I smeltet tilstand, asfaltkomponenter (mettede, aromatiske, harpikser ogasfaltener) blandes til en homogen tilstand. Deretter, gjennom modifikasjon, vilgrafenmodifikator er jevnt fordelt i den smeltede asfalten for å danne en homogensystem. Under avkjøling vil grafen og asfaltener bli kjernedannelsessteder, og devoks vil krystallisere lett, og dermed resultere i "bistrukturer".

3.4.2. Effekten av grafen på bistrukturene til asfalt

Tidligere konklusjoner indikerte at de modifiserte grafen "bistrukturer" appæret i større mengde og var mindre enn grunnasfalten. Den fordannelse av en krystallkjerne er det første trinnet i krystallisering, og kjernedannelsesprosessenkan kategoriseres i inhomogen og homogen kjernedannelse basert på krystallkjernedannelsesteori. Homogen kjernedannelse refererer til den samme sannsynligheten for kjernegendannelse i underkjølte smelter. I mellomtiden refererer inhomogen kjernedannelse til en formasjonsprosess tilrettelagt av ulike katalytiske posisjoner som overflaten, grensesnittet,sprekker og vegger.

Kroppen til den stabile grafenmodifikatoren vil bli det katalytiske stedet for kjernendannelse i modifisert asfalt, og dette er klassifisert under inhomogen kjernedannelse.Innlemmelsen av grafen gir mange kjernedannelsessteder, og grensesnitt prose vanlige (sfæriske) maler som voksmolekyler kan avsettes på [40].Barenrier av inhomogen kjernedannelse (∆Gk*) er mindre enn for homogen kjernedannelse(∆Gk), og forholdet eksisterer i asfalten, som vist i ligning (3), hvorθrepresender kontaktvinkelen mellom en hetteformet kjerne og et flatt underlag, som vist iden klassiske kjernedannelsesteorien. Figur 8 shhar den hetteformede modellen av inhomogenkjernedannelse.Cosθkan beregnes fra Youngs ligning (ligning (4)). I ligning 4, nl, sl,og snreferer til de frie grensesnittenergiene mellomkjernen og væske, substratoghenholdsvis substrat og kjerne. f(0) kan hentes fra ligning (5) for det geometriske forholdet til cap-modellen, og verdien er mindre enn eller lik 1.

Når krystallkjernen dannes på kjernedannende middel, kjernedannelsesbarrierenavtar med kontaktvinkelen (θ), og den inhomogene kjernedannelsesbarrieren er lavereenn den homogene nukleasjonsbarrieren, noe som letter krystallisering. I basenasfalt, kan asfalten tjene som et kjernedannende middel. Derimot i den grafenmodifiserteasfalt vil jevnt fordelt grafen i asfalt dele sin rolle som kjernedannende middelmed asfalten. Selv om voks kan løsnes via inhomogen kjernedannelse i beggebase og modifisert asfalt, vil antallet kjernedannende partikler i begge tilfeller variere.Etter vår mening kan grafenmodifikatoren tjene som en ekstra spredt kjernedannelsesenter som letter dannelsen av et stort antall mindre vokskrystaller [41]. Derfor,antallet "bistrukturer" i den grafenmodifiserte asfalten vil være høyere enn detav grunnasfalten. I tillegg kan grafen resultere i et lavere volum av "bistruktur".primært på grunn av dannelsen av et relativt kompakt gelnettverk i den modifiserteasfalt. Etter vår mening er dannelsen av "bistrukturene" kategorisert under diffusivefaseovergang, og den økte viskositeten til modifisert asfalt hindrer diffusjon ogoverføring av voksmolekyler

Vekststadiet til "bistrukturen" kan forklares ut fra diffusjonsteori.En detaljert forklaring har blitt presentert i vår tidligere studie [27]. I asfalt, en lavereviskositet resulterer i færre intermolekylære interaksjoner, mens en mindre motstandskraft motmigrasjon resulterer i en høyere molekylær migrasjonshastighet, noe som letter migreringen avasfaltkomponenter. Viskositeten til grunnasfalten er mindre enn den grafenmodifiserteasfalt. Vokskomponentene kan dermed migrere raskt i grunnasfaltenlette utviklingen av "bistrukturen."

I mellomtiden, antall kjernedannelsesteder i grunnasfalten er mindre enn for den grafenmodifiserte asfalten. Derfor,de asfaltiske "bistrukturene" til grunnasfalten forstørres, og deres fordelinger erspredt. I mellomtiden er viskositeten til den modifiserte asfalten høy, noe som resulterer i den lavemigrasjonshastigheten til voksmolekylene. Videre kan grafen som asfalten tjenesom et nukleasjonssted og hindre partikkelmigrering. Faktorene ovenfor kan resultere irikelig mengde og mindre størrelse av "bistrukturer" i modifisert asfalt

Mikromorfologien til ualdret og gammel grunnasfalt og grafenmodifisert somfalt ble undersøkt via AFM. Mikrografvariasjonene ble sammenlignet og analysert.Dannelsesmekanismen til asfaltiske "bistrukturer" og effekten av grafen på«bistrukturer» ble diskutert. Hovedkonklusjonene er som følger: