Tác động của chất độn silica và canxi cacbonat lên các đặc tính của vật liệu tổng hợp sợi thủy tinh dệt

Tác động của chất độn silica và canxi cacbonat lên các đặc tính của composite sợi thủy tinh dệt đã được kiểm tra với nỗ lực nhằm xem xét mức độ bất hạnh về tài sản vì thay thế hắc ín đắt tiền bằng chất độn tồi tàn. Các chất độn silica và canxi cacbonat với tổng 25% và một nửa độ nặng của mặt sân đã được sử dụng và kiểm tra các đặc tính, cụ thể là độ cứng, chất lượng uốn và chất lượng hiệu ứng. Người ta thấy rằng hiệu ứng và độ cứng, hơi nghiêng giảm đi phần nào nhưng chất lượng uốn về cơ bản vẫn tăng lên.

Vật liệu tổng hợp bao bọc vật liệu bằng các lỗ thông hơi bằng nhựa và có thể được xem như một hỗn hợp có thể nhìn thấy một cách tự nhiên của ít nhất hai vật liệu để tạo ra các đặc tính độc đáo, không có trong các bộ phận khác nhau. Vật liệu composite có giá trị khi môđun trên đơn vị trọng lượng và chất lượng trên đơn vị trọng lượng được cân bằng với các tiêu chí giảm trọng lượng, năng suất nổi bật hơn và tiết kiệm sức sống, đặc biệt là trong tất cả các loại hình vận tải. Bên cạnh đó, chất xơ và khung phải được điều chỉnh khối lượng cho phù hợp với mục đích sử dụng cuối cùng với bất kỳ mức giá nào.

Bằng cách sử dụng các vật liệu khác nhau, thay đổi chất xơ hỗ trợ và giới thiệu trong các lớp vật liệu, và nối các sợi với tính linh hoạt và chất lượng khác nhau, người ta có thể thu được vật liệu với các đặc tính mong muốn. Một số tổ chức thủy tinh và các biến thể của chúng đã được xác định để cung cấp các đặc tính cụ thể. Những tiến bộ của vật liệu composite trong bối cảnh giải quyết những khó khăn của khu vực hàng không và phân khúc không gian đã không còn bắt buộc các ứng dụng địa phương và hiện đại. Chi phí cao của polyme đôi khi là một biến hạn chế trong việc sử dụng chúng cho các ứng dụng kinh doanh. Việc sử dụng các chất độn có thể tiếp cận dễ dàng với mức tối thiểu có thể có giá trị để giảm giá thành của phân khúc.

Việc điều tra đối với chất độn bảo tồn như vậy là quan trọng để đảm bảo rằng các đặc tính cơ học của vật phẩm không bị ảnh hưởng bất lợi bởi sự giãn nở của chúng. Một số lượng lớn các vật liệu đã được dự tính để sử dụng chúng làm chất độn trong polyme, tuy nhiên, chỉ một vài trong số chúng được tìm thấy để quản lý đồng thời khung vật liệu chứa sợi và chất độn. Lý do sử dụng chất độn có thể được tách thành hai phân loại cơ bản để nâng cao các đặc tính của vật liệu và giảm chi phí của phân khúc. Chất độn cơ bản được sử dụng cho nhựa nhiệt dẻo bao gồm chất độn khoáng, ví dụ, canxi cacbonat, bột và wollastonite. Vật liệu độn cũng được sử dụng rộng rãi với các nốt polyester vì nhiều lý do, ví dụ, giảm chi phí cho phần trang trí, trợ giúp của quy trình chỉnh trang và cấp các đặc tính cụ thể cho phần trang trí. Chất độn thường được bao gồm với lượng lên đến một nửa trọng lượng hắc ín mặc dù tổng trọng lượng như vậy ảnh hưởng đến chất lượng uốn và cứng của các tấm. Việc sử dụng chất độn có thể hữu ích trong việc phủ hoặc ném các phân đoạn dày, nơi có thể xảy ra hiện tượng nóng lên tỏa nhiệt ấn tượng. Tương tự như vậy, việc mở rộng các chất độn cụ thể cũng có thể thêm vào để xây dựng khả năng bảo vệ ấm của tấm laminate. Chất độn cũng ảnh hưởng đến việc xử lý bằng cách mở rộng độ dày của hỗn hợp kẹo cao su. Sự gia tăng tính nhất quán được xác định với sự phân tán ước tính phân tử. Tính nhất quán mở rộng có thể có giá trị hoặc không thuận lợi, tùy thuộc vào các ứng dụng lắp ráp hỗn hợp. Trong nghiên cứu hiện tại, tác động của chất độn silica và canxi cacbonat ở gần chất gia cố sợi thủy tinh đối với độ cứng, ảnh hưởng đến chất lượng và chất lượng uốn của vật liệu tổng hợp sợi thủy tinh dệt đã được dự tính. Khối lượng sợi thủy tinh đã được giữ ở mức không đáng kể với mục tiêu là tác động của chất độn không bị kìm hãm.

Kết cấu thủy tinh điện tử (200 GSM) của quá trình phát triển dệt trơn, mua lại từ Công nghiệp tiền kim loại Shri, Sakinaka Mumbai, đã được sử dụng để kiểm tra. Khung kẹo cao su polyester hữu cơ với sự thúc đẩy metyl ethyl xeton peroxide và chất làm nhanh côban octet đã được sử dụng. Các chất độn được sử dụng là silica và canxi cacbonat. Kết cấu thủy tinh dệt được xếp lớp bảy lần để có được GSM 1400 (200 × 7). Năm loại thử nghiệm đã được thực hiện theo các chi tiết được nêu trong Bảng 1.

Bảng 1: Cấu tạo của chất độn, sợi và nhựa

Quá trình xếp bằng tay được thực hiện ở nhiệt độ phòng bằng cách sử dụng dạng gỗ khiêm tốn. Một chuyên gia xả (sáp) đã được sử dụng để làm sạch biểu mẫu nhằm giữ cho hắc ín không lưu lại. Có thể một vài lớp gel có chứa nhựa polyester, chất độn, chất thúc đẩy và chất làm nhanh đã được kết nối để hoàn thành lớp phủ bề mặt đáng mơ ước. Tại thời điểm đó, một lớp tăng cường chất xơ đã được phủ lên chiếc áo khoác đã cho. Từ đó trở đi, với sự hỗ trợ của bàn chải, mặt sân và chất độn đã được bao phủ một lần nữa nên phần hỗ trợ được ngâm tẩm với kẹo cao su một cách hợp pháp. Một con lăn đã được sử dụng để loại bỏ các bong bóng khí và làm cho kết cấu dệt chìm với cao độ. Dọc theo những đường này, số lượng lớp kết cấu cần thiết đã được đặt để có được lớp phủ của sự phân chia khối lượng sợi cần thiết. Tại thời điểm đó, với sự hỗ trợ của gỗ, trọng lượng được đưa lên lớp phủ sau đó được làm khô trong 6 giờ.

Mỗi một trong số các ví dụ được cung cấp đều được thử theo các mô hình ASTM. Độ cứng được thử theo tiêu chuẩn ASTM D-638 với kích thước thử nghiệm 200mm × 20mm trên máy thử nghiệm Universal giới hạn 30 tấn. Chất lượng uốn được thử theo tiêu chuẩn ASTM D-790 với kích thước thử nghiệm 50mm × 10 mm với chiều dài hỗ trợ 25 mm và tốc độ xếp chồng 0,8 mm / phút trên một máy thử nghiệm bao gồm toàn bộ giới hạn 50 kg. Chất lượng hiệu ứng được thử theo tiêu chuẩn ASTM D-256. Ước tính ví dụ cho thử nghiệm hiệu ứng là 60mm × 10mm, chiều dài dự đoán ra bên ngoài là 32mm và mục đích của hiệu ứng là 22 mm. Thử nghiệm hiệu ứng được thực hiện trên máy phân tích hiệu ứng đối với nhựa có giới hạn 10 J.

Người ta thấy rằng chất độn silica có nhiều rắc rối xử lý đáng chú ý hơn chất độn canxi cacbonat để lắp ráp composite. Mặc dù vậy, chất độn silica rẻ hơn khoảng 20% ​​so với chất độn canxi cacbonat. Các thuộc tính của các thành phần riêng lẻ được cho trong Bảng 2.

Bảng 2: Tính chất của vật liệu tổng hợp

Bảng 3: Tính chất của các thành phần hỗn hợp

Bảng 3 thể hiện chất lượng dễ uốn, uốn và ảnh hưởng của vật liệu tổng hợp. Người ta phát hiện ra rằng thử nghiệm đối chứng (không có silica hoặc canxi cacbonat) chứng tỏ chất lượng dẻo và hiệu quả cao hơn. Trong mọi trường hợp, chất lượng uốn của chất độn chứa vật liệu tổng hợp cao hơn đáng kể so với chất lượng của thử nghiệm đối chứng.

Hình 1: Tỷ lệ phần trăm khác biệt về đặc tính so với không có mẫu chất độn canxi cacbonat

Hình 1 thể hiện việc kiểm tra liên quan đến sự phân biệt hiểu biết về tỷ lệ trong các đặc tính của vật liệu tổng hợp chứa chất độn có liên quan đến phép thử đối chứng. Rõ ràng là từ các mô hình mà sự cố định chất làm đầy xây dựng nên độ cứng và chất lượng hiệu ứng giảm dần đối với cả hai loại chất làm đầy. Điều này có thể là do chất độn cao hơn; thể tích kẽ nhiều khả năng hơn là không bị chất độn chiếm hữu và có thể có ít khuôn khổ hơn có thể tiếp cận được để đóng góp vào chất lượng đàn hồi và hiệu ứng. Chất lượng hiệu ứng giảm khi sự tập trung mở rộng của chất độn do cả canxi cacbonat và silica. Điều này chứng tỏ sự kết tụ của các chất độn, dọc theo những đường này tạo ra sự giãn nở trong không gian trống, có nhiệm vụ tạo ra áp suất. Ngoài ra, người ta cũng quan sát thấy rằng sự mở rộng trong cố định chất độn làm giảm khả năng biến dạng của mạng tinh thể, do đó, làm giảm tính linh hoạt trong lãnh thổ da, do đó composite có xu hướng tạo khung cho một cấu trúc yếu ớt. Chất lượng uốn cho tất cả các thử nghiệm chất độn tăng lên khi mở rộng các cố định chất độn. Các hạt chất độn trở thành chướng ngại vật đối với sự hình thành các vết nứt siêu nhỏ và mang lại chất lượng uốn dẻo cao hơn. Những chất độn này cứng hơn lưới và ít xoắn hơn, gây ra sự giảm biến dạng mạng tinh thể nói chung, đặc biệt là trong vùng của phân tử do giao diện phân tử / khung. Hình dạng xuất hiện bởi chất độn silica và canxi cacbonat có thể so sánh được nhưng khác nhau về số lượng. Sự khác biệt về số lượng này có thể được coi là tính không hòa trộn của silica với khung polyester và theo cách này, phần đính kèm giao diện không phù hợp và thêm vào đó là sự sắp xếp các khoảng trống.

Việc mở rộng silica và chất độn canxi cacbonat trong lưới ảnh hưởng đến các đặc tính của vật liệu tổng hợp. Độ đàn hồi giảm trong phạm vi 3-15% đối với chất độn 25 nửa. Tương tự như vậy, chất lượng hiệu ứng giảm 2-12% nhưng chất lượng uốn tăng đáng kể trong phạm vi 44-58% đối với các chất khác nhau của chất độn. Cuộc điều tra đưa ra suy nghĩ về mức độ mà các đặc tính của vật liệu tổng hợp có thể được xác định để giảm giá thành vật liệu tổng hợp.