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机械Characteisation稻壳面粉增强乙烯酯聚合物复合材料

Dr.Shivappa1,Ananda.G.K2,Shivakumar.N3
  1. 机械工程系教授,JVIT / VTU,班加罗尔,印度
  2. 机械工程系助理教授,JVIT / VTU,班加罗尔,印度
  3. 机械工程系助理教授,VKIT / VTU,班加罗尔,印度
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文摘

目前的研究工作更专注的发展越来越多的天然纤维复合材料,因为它是工业和国内需求的目的使用生物可降解产品。生物可降解产品,如椰棕、黄麻和稻壳自然可用,不像合成纤维对自然有害。在这项研究中,与未改性的稻壳粉复合材料准备(RHF)作为填料和不饱和Vinlyester树脂(UVR)矩阵。0%、2.5%、7.5%和10%,填料的重量百分比被使用为了获得洞察填料含量对力学性能的影响(拉伸和弯曲)产生的复合使用手上篮的方法。三个样品的测试和SEM分析了不同比例分数样本。与本研究我们知道稻壳纤维与乙烯树脂的相容性和力学性能的贡献一个矩阵。

关键字

乙烯酯,稻壳面粉、抗拉和抗弯强度RHF / VE

我的介绍。

天然聚合物更关注在研究工作自然和合成纤维的丰富和廉价的比较。稻壳作为燃料用于燃烧,在某种程度上其灰用作混凝土掺合料的制作,而它可以用来准备一个矩阵的复合提高属性材料制作可用于各种应用程序可能是工业,建筑,或汽车领域。Hardinnawirda[1]研究了,在增加稻壳填料有降低复合材料的抗拉强度和吸水率随其吸收水。D Lingaraju[2]研究了稻壳灰纳米复合使用抛光过程增加了复合材料的硬度随着深度的增加,也使平滑表面,RHA治疗有很好的影响硬度比摘要RHA。弗朗西斯Uchenna OZIOKO研究了碳化温度对磨损率的影响行为不同体积分数的稻壳灰环氧复合材料。磨损率和特定磨损率行为的不同样本显示附近的统一的行为。950°C碳灰显示稳定磨损率和特定的磨损率行为灰内容”。Dimzoski[4]研究rice-hull-filled聚丙烯(PP)复合材料的性质。使用线弹性断裂力学的概念,引入稻壳在PP基体导致降低应力峰值,一起提高复合材料的拉伸模量和flexure.D模量。Shivaprasad[5]研究随着RHA粒子的比例增加,复合材料的密度降低,有轻微的增加硬度观察。Sudhakar Majhi[6]研究了磨料磨损率随添加稻壳纤维随着滑动距离的增加对所有wt. %的纤维包括纯环氧树脂。也观察到10 wt %纤维显示磨损率最小。 Higher wt.% of fiber also shows lower wear rate but higher than 10wt%, still lower than pure epoxy.Han-Seung Yang [8] The tensile strength and modulus of the bio composites fabricated using the twin-screw extruding system were improved as compared with those fabricated using the single-screw extruding system, due to the improved dispersion of the fillers in the composite. There was no difference in the Izod impact strength of the composites fabricated using the twin-screw and single-screw extruding systems.Patricio Toro [11] the increase of the rice-husk charge as a natural filler in the PP matrix decreases the stiffness, and in the presence of PP-g-MMI as compatibilizer in PP/rice-husk, the tensile modulus and water absorption of the composite were improved. In this study two natural fibers (coir and rice husk) are used to prepare a hybrid material to enhance the property of composite which contains only one fiber and fails to give mechanical strength at particular percentage addition of fiber from that point of yield one more fiber (rice husk) is added to increase its property further to some extent. The fabrication process is hand layup and mechanical tests are tensile and flexural.

二世。实验工作

答:准备测试样品
精细米糠皮收集从一个当地的大米粉碎机。糙米的外壳含有许多杂质如灰尘、小饭粒子,细沙颗粒。因此,它需要清洗为了得到纯粹的稻壳。用水清洗后,米糠皮直接放在阳光下晒干了8个小时。然后是根据所需的百分比加权(10、15、20、25 wt。%)。之后,不饱和聚酯树脂和过氧化甲乙酮(MEPK)催化剂混合在一个容器、搅拌3 - 5分钟。米糠皮然后逐渐增加,搅拌,允许适当的分散凝胶内的纤维混合物。在模具内的混合物被倒之前,最初抛光模具,脱模剂防止复合材料粘在模具上移除。最后,混合后倒入模具,这是离开在室温下24小时完全治愈和硬化。本研究中使用的材料表中怎么与他们的属性和供应商。
图像
B。机械特性
棕/乙烯树脂的加工过程减少聚酯薄膜表根据模具大小,并将其在模具上。根据计算树脂倒入杯子。根据所需的重量百分比计算的稻壳混合树脂。搅拌约两分钟在顺时针或者逆时针彻底混合内容。然后添加硬化剂即发起人、加速器和催化剂不同体积分数的1%或2%。一旦混合彻底现在准备躺在模具。聚酯薄膜表之前上篮干净,小的树脂。倒入搅拌机在模具施加小的压力不断使用盘子填满混合器的模具。等待一分钟,用手施加压力滚筒去除气泡和层压板保持唯一性。一旦上篮结束给它以避免粘聚酯薄膜片标本上的男性部分模具,把重物放在标本和把它治愈。大约24小时后在室温下强化准备切割操作。标本切到所需的大小,进行测试。 The samples were tested for mechanical tests that are tensile and flexural strength using universal 2001E UTM machine from blue star company according to ASTM standards. Samples of 0, 2.5, 5, 7.5 wt. % of fibre of size 250x25x10mm are cut to the ASTM D3030 standard from each percentage three sample are tested and its average value is taken for evaluation. The flexural test for three point bending test is conducted as per ASTM D790 to each percentage variations. The size of each testing sample is 200x15x10 mm.
C。样品准备的计算
图像
图像
以上样品进行力学性能测试,根据ASTM标准抗拉和抗弯强度。
d测试参数
万能试验机(UTM)是一个仪器用于测量负载和相关试样变形量中遇到的诸如拉伸、压缩或弯曲模式。它是用来测试拉伸、压缩、弯曲和国米层流剪切强度(测试)材料的属性。负载细胞伸长计测量力和变形的关键参数作为样本进行了测试。万能试验机设置图1所示
图像
复合材料受到各种机械测试测量强度,弹性常数和其他材料属性。这样测试的结果被用于两个主要目的:1)工程设计(例如,失败基于强度理论,或根据弹性常数和组件几何变形量):2)质量控制通过材料生产验证过程或最终用户确认材料规格。

三世。为主;&讨论

答:形态特征
纳米级材料不能通过光学显微镜观察因其畸变和极限波长的光。因此观察亚微米大小的颗粒先进技术如扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)。在这部作品中,分散的Cloisite-15A乙烯酯树脂使用SEM研究了。这些技术的基本原理提出了在随后的部分。图3显示了拉伸断裂试样的扫描电子显微镜照相术的乙烯基酯表面光滑,大小是更高。外加RHF光滑表面的大小减少,减少的增加增加RHF加法。平滑区域代表的空洞在更高浓度Cloisite-15A孔隙的数量更多。
图像
从微观结构很明显,有不均匀的混合物RHF /乙烯基酯,导致一些空洞/毛孔的矩阵,如图4所示。有一些微观裂缝基质材料负责减少复合材料的抗拉强度在微型计算机体积很小。有钢筋周围的差距表明穷人粘结加固和矩阵。可怜的界面粘结复合强度下降的结果。只在7.5%的情况下填充加载,如图7所示。发现有良好的界面粘结,没有微裂缝几乎没有考虑到混凝土拉伸载荷的积极力量。
B。极限抗拉强度(ut)
图像
图像
图7表明,极限抗拉强度变化的影响在混合纤维增强复合材料是0%,分别为2.5%,5%,7.5%,10%。获得了极限抗拉强度为0%的混合纤维增强复合材料是32 mpa。添加5% RHF复合材料获得29 mpa, fig.8表明极限抗弯强度变化对混合纤维增强复合材料是0%,分别为2.5%,5%,7.5%,10%。的极限抗弯强度是线性增加,增加钢筋混合复合材料。获得更高的极限抗弯强度RHF 10%。

四。结论

椰壳的研究的结论和稻壳增强乙烯基酯复合材料是显著增加复合材料的抗弯强度而失去抗拉强度在20%纤维加载。复合材料的抗弯强度随纤维负载增加。
a)纤维的抗拉强度增加了27.80%,再次降低20.85%纤维分别加载20%:b)抗拉强度的复合增长51.63%通过添加稻壳在1、3和5%:c)复合材料的抗弯强度增加了42.17%,仅添加椰壳纤维:d)而当添加稻壳椰壳纤维加载的挠曲强度增加48.4%,3 &稻壳的5%。:e) SEM分析报告清楚地表明,孔隙/孔,微裂缝和钢筋焊接差矩阵:f)面向随机棕fiber-polyester复合材料低威力材料,但可以设计一套弯曲的优势,使其作为非结构建筑元素。

诉承认

作者感激地感谢及时帮助员工呈现的机械工程系GSSIT,班加罗尔。

引用

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