NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG HẠT Al2O3 LÊN TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE NỀN EPOXY GIA CƯỜNG BẰNG SỢI DỨA

Nguyễn Thị Hằng Nga1, , Nguyễn Việt Đức1, Khương Đức Phú1, Lê Quang Khải1
1 Trường Đại học Thủy lợi

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Nghiên cứu này tiến hành phân tích ảnh hưởng của hàm lượng hạt Al₂O₃ với tỷ lệ lần lượt là 1, 2, 3 và 4 wt%, đến các đặc trưng cơ học và hóa lý của vật liệu composite nền epoxy gia cường với 10% sợi dứa. Thực nghiệm cho thấy các đặc tính cơ học của composite biến đổi rõ rệt tùy thuộc vào tỷ lệ hạt Al₂O₃ bổ sung. Cụ thể, độ bền kéo đạt giá trị tối đa 52.4 MPa tại hàm lượng hạt 2 wt%. Độ bền uốn và mô đun uốn cao nhất lần lượt ghi nhận ở 3 wt% hạt Al₂O₃ ở 87MPa và 3.2 GPa. Ở mức 4 wt%, composite thể hiện khả năng chịu va đập nâng cao đáng kể, với độ bền va đập tăng hơn 15% so với vật liệu không gia cường, đồng thời có khả năng hấp thụ dung môi đạt mức tối đa 6.2%. Phân tích cấu trúc bề mặt qua ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) cho kết quả tương thích với các phép đo cơ tính, phản ánh sự phân bố và tương tác giữa các thành phần trong composite. Kết quả thu được cung cấp cơ sở khoa học để lựa chọn hàm lượng hạt Al₂O₃ tối ưu, phù hợp với yêu cầu ứng dụng cụ thể của vật liệu composite.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

A.Devaraju, P. Murali (2020), “Experimental investigation of mechanical and tribological properties of palm fiber composite with Al2O3 ceramic particles”, Materials Today: Proceedings. 22 (3),1161-1166
Alao PF, Marrot L, Kallakas H, Just A, Poltimäe T, Kers J (2021), “Effect of Hemp Fiber Surface Treatment on the Moisture/Water Resistance and Reaction to Fire of Reinforced PLA Composites”. Materials. 14(15):4332.
Dalfi HK, Alomarah A, Jan K, et al (2025), “Enhancement of mechanical, physical, and electrical performances of epoxy composites by inclusion nano-particles: A review”. Journal of Composite Materials. 0(0)
Indra Mawardi, Hanif Razak, Zaini Akadir (2024), “The effect of containing Al2O3 microparticles in different matrix polymers on properties of pineapple fiber-reinforced composites”, Frattura ed Integrità Strutturale. 67, 94-107
Lbahkali T, Fouly A, Alnaser IA, Elsheniti MB, Rezk A, Abdo HS (2023), “Investigation of the Mechanical and Tribological Behavior of Epoxy-Based Hybrid Composite”. Polymers (Basel). 25;15(19):3880
Md Azizul Islam, Mohammad Asaduzzaman Chowdhury, Md Bengir Ahmed Shuvho, Md Abdul Aziz and Mohamed Kchaou (2019), “Thermal analysis of hybrid composites reinforced with Al2O3 and SiO2 filler particles”, Mater. Res. Express. 6, 125361
P.B. Anand, A. Lakshmikanthan, M.P.G.Chandrashekarappa, C.P. Selvan, DY. Pimenov and K.Giasin (2022), “Experimental Investigation of Effect of Fiber Length on Mechanical, Wear, and Morphological Behavior of Silane-Treated Pineapple Leaf Fiber Reinforced Polymer Composites”. Fibers 10, 56
Rahmah Mohamed, Norsuriati Muhmad Hapizi1, Mohd Nurrazi Norizan, Nur Khairunnisa (2021), “Pineapple leaf fibers as a reinforcement of biocomposites – an overview”, Polimery, 66, 11–12
Ting Zhang, Xujiang Chao, Junhao Liang, Bin Wang, Mengmeng Sun (2025), “Enhanced Mechanical Properties of Epoxy Composites Reinforced with Silane-Modified Al2O3 Nanoparticles: An Experimental Study”, Journal of Composites Science, 9 (5) 252
Saba, N., Jawaid, M., Alothman, O. Y., & Paridah, M. T. (2017), “A review on dynamic mechanical properties of natural fibre reinforced polymer composites”. Construction and Building Materials, 106, 149–159
S.S. Vinay, C.V. Venkatesh (2021), “Effect of nano-Al2O3 particles on mechanical and wear behaviour of glass fibre epoxy composites”, Materials Today: Proceedings, 46 (18), 9004-9007
Zhou, Y., Pervin, F., Lewis, L., & Jeelani, S. (2020). Experimental study on the thermal and mechanical behavior of nanoparticle reinforced polymer composites. Composites Part B: Engineering, 42(2), 376–380.