新疆理化所等在玄武岩纤维耐碱腐蚀机理研究领域取得进展

玄武岩纤维是一种性能优异的增强材料，将其引入到混凝土中可有效提高后者的力学性能。由于混凝土是碱性环境，会对纤维本身以及复合材料的耐久性产生影响。国内外多个科研团队发现在碱性条件下，玄武岩纤维的力学性能会降低，但相应的机理以及碱腐蚀过程对纤维微观结构的影响并不是十分清晰。

近期，中国科学院新疆理化技术研究所研究员马鹏程团队与香港中文大学（深圳）研究团队合作，探究了碱性介质对玄武岩纤维的影响规律。研究人员以商业化的纤维为研究对象，系统研究了碱溶液类型及浓度、温度和时间等因素对纤维力学性能的影响，发现碱溶液类型对纤维的强度影响不同：在NaOH溶液中，浸泡时间越长，纤维的强度降低越明显；而在KOH溶液中，碱溶液温度对纤维强度的降低起关键作用，这是因为玄武岩纤维中较小的Na⁺与KOH溶液中较大的K⁺之间发生离子交换，这会在纤维表面产生压应力，从而会部分抵消外部施加的载荷。