对环氧-E-玻璃纤维-颗粒物增强混合复合材料的机械表征的实验调查

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 聚合物复合材料 聚合物复合材料
• 废弃物价值化 废弃物价值化 废弃物价值化

背景情况:

• 环氧玻璃纤维复合材料被广泛使用,但其成本和环境影响令人担忧.
• 工业废物带来了处置挑战,并提供了作为低成本增强填充剂的潜力.
• 有限的研究存在于混合复合材料的比较机械分析与多个填充剂.

研究的目的:

• 制造和机械评估以玻璃纤维和各种工业废物颗粒填充剂加强的环氧基复合材料.
• 调查工业废物作为成本效益和可持续的增强材料的潜力.
• 分析充满单一或组合工业废物的混合复合材料的比较机械性能.

主要方法:

• 复合材料的制造采用手工手工布置方法,含有不同度的填充剂.
• 根据ASTM标准进行机械性能评估:微维克斯硬度 (Hv),冲击强度 (IS),拉伸强度 (TS),屈曲强度 (FS) 和间层切割强度 (ILSS).
• 填充剂的评估包括煤粉 (CP),煤飞灰 (CFA),包灰 (BA),棕果灰 (PFA),米灰 (RHA),骨灰 (BoA),大理石/花岩粉 (MP) 以及它们的组合 (CFACP,CFAMP,CFABoA).

主要成果:

• 用5重%的煤灰和煤粉 (CFACP) 组合填充的复合材料产生了最高的抗拉强度 (251.42 MPa).
• 填充CFABoA的复合材料显示出最高的屈曲强度 (860.22 MPa,重量10%) 和间层剪切强度 (34.317 MPa,重量5%).
• 填充CFACP的复合材料在10%的重量中表现出最大的冲击强度 (2100 J/m) 和硬度 (62 Hv),机械性能通常随着填充剂的百分比增加而改善.

结论:

• 加入工业废物显著提高了玻璃纤维增强环氧复合材料的机械性能.
• 混合复合材料,特别是充满CFACP的复合材料,为传统复合材料提供了具有成本效益和可持续性的替代品,降低了制造成本.
• 填充CFACP的E-玻璃纤维增强环氧复合材料被推用于结构应用,如铁路绝缘接口的终端柱.