Study the mechanical properties of epoxy resin reinforced with silica (quartz)‎ and alumina particles

Other Title(s)

دراسة الخواص الميكانيكية للأيبوكسي المدعم بدقائق سليكا (كوارتز)‎ و الألومينا

Joint Authors

Ibrahim, Ahmad Ala al-Din
al-Nuaymi, Ibtihal
Hassan, Manal Fulayyih

Source

The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering

Issue

Vol. 11, Issue 3 (30 Sep. 2011), pp.486-506, 21 p.

Publisher

University of Babylon College of Engineering

Publication Date

2011-09-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

21

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

تمت دراسة الخواص الميكانيكية لمواد مركبة بوليمرية معززة بدقائق سيراميكية.

الراتنج المستخدم كمادة أساس هو الأيبوكسي نوع10-Ep و المواد المستخدمة للتدعيم هي السليكا بحجم حبيبي يتراوح ما بين (53-63) μm و الألومينا بحجم حبيبي يتراوح ما بين (150-106) μm و بكسر وزني مقداره % 40-% 30-% 20.

عينات من المادة الأساس و الأنواع الست من الماد المركبة تم إخضاعها لاختبارات الشد، الانضغاط، الانحناء، الصدمة و الصلادة.

نتائج الاختبارات العملية أظهرت أن المواد المتراكبة تتميز بارتفاع كبير في معامل مرونتها مقارنة بالمادة الأساس.

و أن التحسن في معامل المرونة يتناسب طرديا مع الكسر الوزني للمواد المدعمة إضافة إلى أن المواد المركبة المدعمة بدقائق الألومينا كان معامل مرونتها أعلى من تلك المدعمة بدقائق السليكا و ذات الكسر الوزني المناظر و أن أعلى معامل مرونة هو في حالة التدعيم بنسبة % 40.

الومينا حيث كان أعلى بنسبة % 182عما هو في المادة الأساس و متانة الشد و الانحناء للمادة الأساس كان فيها أعلى قليلا من المادة الأساس .نتائج الاختبارات أظهرت أيضا أن متانة المادة و مقاومة الكسر و الصلادة للمواد المتراكبة أعلى بكثير من المادة الأساس.

و أن التحسن في الخواص يتناسب طرديا مع الكسر الوزني للمواد المدعمة إضافة إلى أن المواد المركبة المدعمة بدقائق الألومينا كانت متانة المادة و مقاومة الكسر و الصلادة لها أعلى من تلك المدعمة بدقائق الكوارتز ذات الكسر الوزني المناظر و قد أظهرت النتائج أن أفضل هذه الخواص هو في حالة التدعيم بنسبة % 40 ألومينا.

Abstract EN

In this work the mechanical properties of polymer composites reinforced with ceramic particulates are investigated.

The epoxy resin used as a Matrix material is Ep-10 and the reinforcement particulate materials are silica with particle size (53-63)μm and alumina with particle size (106-150)μm ,and having weight fraction of 20%, 30% and 40% respectively.

Specimens of the matrix material and the six types of composite materials were subjected to tensile, compression, bending, impact and hardness tests.

Experimental tests results indicate that the composite materials have significantly higher modulus of elasticity than the matrix material.

It was found that the enhancement in modulus of elasticity is directly proportional to the weight fraction of reinforcement material and that alumina composites have higher modulus of elasticity than silica composites with equivalent weight fraction .The highest modulus of elasticity is that of the composite with 40 % alumina, which is 182% higher than that of the matrix material.

The tensile and bending strength of the matrix material were found to be significantly higher than those of the composite material while composites with 30% and 40% weight fraction reinforcement martial have marginally higher compressive strength than the matrix material.

Test results also indicate that material toughness, fracture toughness and hardness of the composite materials are significantly higher than those of the matrix material.

The enhancements in these properties are found to be directly proportional to the weight fraction of reinforcement materials.

These properties of composites reinforced with alumina are significantly higher than that of composites reinforced with equitant silica(quartz) content.

The highest material toughness, fracture toughness and hardness are that of the composite with 40 %alumina.

American Psychological Association (APA)

al-Nuaymi, Ibtihal& Ibrahim, Ahmad Ala al-Din& Hassan, Manal Fulayyih. 2011. Study the mechanical properties of epoxy resin reinforced with silica (quartz) and alumina particles. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering،Vol. 11, no. 3, pp.486-506.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-321241

Modern Language Association (MLA)

al-Nuaymi, Ibtihal…[et al.]. Study the mechanical properties of epoxy resin reinforced with silica (quartz) and alumina particles. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering Vol. 11, no. 3 (2011), pp.486-506.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-321241

American Medical Association (AMA)

al-Nuaymi, Ibtihal& Ibrahim, Ahmad Ala al-Din& Hassan, Manal Fulayyih. Study the mechanical properties of epoxy resin reinforced with silica (quartz) and alumina particles. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering. 2011. Vol. 11, no. 3, pp.486-506.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-321241

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 505-506

Record ID

BIM-321241