原子間力顕微鏡に基づく改質アスファルト微細構造に及ぼすグラフェンの影響Ⅱ

3.4. 液固相変態理論に基づくアスファルト微細構造の考察

冷却中に、溶融アスファルトの一部の成分は液相と固相を経る可能性があります。これにより、アスファルト内で相分離が起こります。 その結果生まれたのが「ミツバチ構造」ですアスファルトにおける相分離の様子。 ギブスによれば、相変化プロセスは次のように行うことができます。核生成成長相変化と連続相変化の２つに分類される。

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図6.アスファルト微細形態の高さ分布

3.4. アスファルト微細構造ベースの考察液固相変態理論に関する研究

私たちの意見では、「蜂の構造」の形成は、尿」とグラフェンの影響「ミツバチの構造」は、ba を使用して解明できます。「液体 - 固体相転移」の理論". 熱力学的平衡によると理論では、相転移が起こる可能性があります。材料が冷えると新しい相を形成する相転移温度まで加熱します。 として図6.アスファルト微細形態の高さ分布。3.4.1. 「蜂の構造」形成の解析「ミツバチの構造」の形成については議論があり、私たちの意見では、「ミツバチの構造」はアスファルトの「構造」は、ワックスの結晶化またはワックスとの結合によるものです。他のコンクリート（アスファルテンや改質剤など）。 アスファルトの凍結中、粗および残留油 - 沈殿の可能性がある高融点の炭化水素混合物結晶化により、これらは総称してワックスとして知られています。 ワックスは「ミツバチ」の形成に不可欠です。冷却後の針状フレーク結晶の出現は、アスファルト中のマイクロクリスタリンワックス [37].

ワックスの結晶化には、核胚から結晶核への移行が含まれます。、続いてクリスタル。 冷却中に、分散したアルカン分子は溶けたアスファルト中では、自由エネルギーの高い状態（液体の状態）から低い状態にランダムに変化します。自由エネルギー状態 (結晶状態)、アルカン分子が短距離にある状態規則的に配置されて「核胚」の核胚を形成し、安定した結晶核のさらなる形成。 核胚はその前提条件です。核の構築。 ただし、核胚は温度が高くなると崩壊してしまいます。増加する一方、安定した核を形成し、結晶が拡大して成長します。溶融物は冷却され続けます。 結晶化プロセスには核形成が含まれます両方とも適切な過冷却度を必要とします。 として温度が低下すると、これらの分子は連続的な接続と破壊を起こし、破壊 – 臨界サイズに達するまでプロセスを接続して規則的な格子点を形成します（新しい安定状態)、すなわち結晶核 [38]。 最後に、周囲の他の分子は常に結晶格子点を覆い、徐々に薄片構造を形成し、結晶格子点に近づきます。結晶核を形成し、その結晶核を針状結晶に成長させます。

結晶の成長は、間の重合エネルギーが存在する領域で起こります。結晶と遊離パラフィンが最大となり、シートの成長が最も早くなります。結晶核の側面にある構造。 微結晶の他の成分ではワックスやアスファルト、アスファルテン分子が核となって結晶を蓄積クラスターを形成し、さらにそれらを「ミツバチ構造」に発展させます。 アスファルト系の場合結晶化温度以下に冷却すると、アスファルトの両側のオイルがピークシートはピークに沿って上昇します。これは、毛細管現象と考えることができます。溶けたアスファルト [39]。 形7 「蜂」の沈殿の模式図を示します。溶融状態では、アスファルト成分（飽和物、芳香族化合物、樹脂、アスファルテン）を均一な状態まで混合します。 その後、改造を経て、グラフェン修飾剤は溶融アスファルト中に均一に分散し、均質なアスファルトを形成します。システム。 冷却中に、グラフェンとアスファルテンが核生成サイトになり、ワックスは容易に結晶化し、その結果「蜂の構造」が生じます。

3.4.2. アスファルトの蜂構造に対するグラフェンの影響

以前の結論は、修飾されたグラフェンの「ミツバチ構造」が、梨の量は多く、ベースアスファルトよりも小さかった。 のための結晶核の形成は結晶化の最初のステップであり、核形成プロセスは結晶に基づいて不均一核生成と均一核生成に分類できます。核生成理論。 均一な核形成とは、核生成の確率が同じであることを指します。過冷却された溶融物中での溶融。 一方、不均一核生成とは、表面、界面、界面などのさまざまな触媒位置によって形成プロセスが促進されます。亀裂や壁。

安定したグラフェン修飾体の本体は核の触媒サイトになります改質アスファルトにおける生成であり、これは不均一核生成に分類されます。グラフェンを組み込むことで、多数の核生成サイトとインターフェイスが提供されます。ワックス分子を堆積できる規則的な (球状) テンプレートを参照してください [40]。バー不均一核生成のキャリア (ΔGk*) は均一核生成よりも小さい(∆Gk)、式 (3) に示すように、アスファルトには関係が存在します。θ代表に示すように、キャップ状の核と平らな基板の間の接触角を送信します。古典的な核生成理論。 図 8 シャ不均質のキャップ型モデルを負う核形成。コスθは、ヤングの式（式（４））から計算できる。 式 4 では、 ティッカー, ティッカー,そして すん間の界面自由エネルギーを指します。核と液体、基質そしてそれぞれ基質と核。 f(0) はキャップモデルの幾何関係式 (5) から得られ、その値は 1 以下です。

核剤上に結晶核が形成されると、核形成障壁が形成されます。接触角とともに減少します (θ)、不均一核生成障壁が低くなります。均一核生成バリアよりも結晶化を促進します。 基地内でアスファルト、アスファルテンは核剤として機能します。 対照的に、グラフェン修飾ではアスファルト、アスファルト中に均一に分散されたグラフェンは核剤としての役割を共有しますアスファルテンで。 ワックスは、どちらの場合でも不均質な核生成を介して剥離する可能性がありますが、ベースアスファルトと改質アスファルトでは、両方の場合で核剤粒子の数が異なります。私たちの意見では、グラフェン修飾剤は追加の分散核生成として機能する可能性があります。多数の小さなワックス結晶の形成を促進する中心 [41]。 したがって、グラフェン改質アスファルト中の「蜂構造」の数はそれよりも多くなるでしょうベースアスファルトのこと。 さらに、グラフェンにより「蜂構造」の体積が小さくなる可能性があります。主に、修飾されたゲルで比較的コンパクトなゲルネットワークが形成されるためです。アスファルト。 私たちの意見では、「蜂の構造」の形成は拡散性のものに分類されます。相転移が起こり、改質アスファルトの粘度が増加すると拡散が妨げられ、ワックス分子の移動

「ミツバチ構造」の成長段階は拡散理論に基づいて説明できます。詳細な説明は以前の研究で示されています [27]。 アスファルトでは、より低い粘度が高いと分子間相互作用が少なくなり、分子間の抵抗力が小さくなります。移動により分子移動速度が高くなり、分子の移動が促進されます。アスファルトのコンポーネント。 ベースアスファルトの粘度はグラフェン改質アスファルトの粘度よりも低いアスファルト。 ワックス成分はベースアスファルト中を素早く移動することができ、「蜂の構造」の発達を促進します。

一方、核生成数はベースアスファルト中のサイトはグラフェン改質アスファルトよりも少ない。 したがって、ベースアスファルトのアスファルト「ハチ構造」が拡大し、その分布が散らばっている。 一方、改質アスファルトは粘度が高いため、粘度が低くなります。ワックス分子の移動速度。 さらに、アスファルテンとしてのグラフェンは、核形成サイトとして機能し、粒子の移動を妨げます。 上記の要因により、次のような問題が発生する可能性があります。改質アスファルト中の「蜂の構造」が豊富でサイズが小さい

未老化および老化したベースアスファルトおよびグラフェン改質の微細形態ファルトはAFMによって調査されました。 顕微鏡写真の変化を比較し、分析しました。アスファルト「ハチ構造」の形成メカニズムとグラフェンの影響「ミツバチの構造」について議論されました。 得られた主な結論は次のとおりです。