Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comprehensive material activation of concrete structures

Korobko Oksana, Vyrovoy Valerii, Grynyova Iryna, Vegera Pavlo

Budownictwo i Architektura

|

2025

|

Vol. 24, no 2

57--73

EN

The investigation focuses on improving the mechanical properties of concrete by optimising its structural organisation through external activation using a modified electromagnetic field and internal activation with carefully selected fillers. The effectiveness of activating cement composites with fractal-matrix resonators has been demonstrated. The research examines the impact of both external and internal activation on structural changes, mechanical property indices, and the damage resistance of cement composites and concretes. It has been shown that comprehensive activation enables the control of binder setting time and concrete elasticity modulus while reducing the initial volumetric deformations of hardening systems. Additionally, it enhances crack resistance and increases concrete strength. Activation reduces initial volumetric deformations and thermal changes during hardening by 1.5-2 times, shortens the setting time by 30-90 minutes without affecting the final setting time, decreases specimen damage by up to 20%, and improves compressive strength by up to 20%. Furthermore, activation allows for precise regulation of the initial setting time within a range of 15 to 210 minutes and reduces the final setting time by 15 to 90 minutes, lowering damage from technological defects by up to 10% and increasing flexural strength by up to 40%. The increase in crack resistance and concrete strength is achieved through the internal and external introduction of optimal fillers, carefully selected based on their specific surface area and quantity, along with the application of fractal-matrix resonators.

2

Evaluation of stability and flow properties of bagasse ash as a filler in asphalt concrete for sustainable infrastructure

Sarir Muhammad, Wu Zhen, Khan Rawid, Alam Muhammad, Ali Basit, Laib Sara, Khan Gul

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 5

271--283

EN

Bagasse ash (BA), a by-product of the sugarcane industry, is produced in substantial amounts and typically discarded, leading to environmental degradation and the misuse of valuable agricultural land. While BA has shown potential as a filler in asphalt concrete, limited research exists, particularly in Pakistan, regarding its effects on the stability and flow characteristics of asphalt mixtures. This study addresses this research gap by investigating the impact of varying proportions of locally sourced BA on asphalt concrete performance. Key material properties, such as surface texture and chemical composition, were analyzed using techniques like Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The study was conducted in two phases: initially, asphalt mixtures with filler contents of 3%, 4.5%, and 6% were tested; subsequently, BA was used to replace these fillers at rates of 10%, 20%, and 100%. Marshall tests were performed to measure stability, flow, and the Marshall quotient, alongside an evaluation of volumetric properties such as air voids (Va), voids in the mineral aggregate (VMA), and voids filled with asphalt (VFA). The results indicated that replacing 20% of the filler with BA at 6% filler content achieved the highest Marshall stability, recorded at 16.1 kN. These findings suggest that BA can be a viable and sustainable alternative filler in asphalt concrete, with optimal performance observed at the 20% replacement level.

3

Possibility of using recycled cathode ray tube (CRT) glass as filler source in polymer epoxy composites: effect of glass content and modification on mechanical strength and leaching behaviour

Suchoń Katarzyna, Stabik Józef

Ochrona przed Korozją

|

2024

|

nr 11

326--334

EN

This paper investigates the possibility of using waste cathode ray tube (CRT) glass derived from discarded e-waste as an alternate filler for polymer composites. Most of proposed technologies for recycling CRT glass are energy-consuming and some of them allow for use of only a limited quantity of waste glass. The method proposed in this paper offers the use of ecological and low energy consuming technology of preparing polymer composite filled with waste CRT glass as filler. Epoxy matrix composites were prepared with different loads of finely ground (<90 µm particle size) waste CRT glass cullet. Apart from this filler was subjected to additional surface modification with organofunctional silane to enhance adhesion between polymer matrix and glass filler. Physical, mechanical, and durability properties, lead leachability, and influence of silane modification on lead immobilization was studied. The results show that it is possible the use waste CRT glass as filler for epoxy composites. Composites with good mechanical properties were obtained. Utilization of this type of epoxy composite is an effective way for immobilization of lead included in CRT glass; additional modification with aminosilane coupling agent allows for reduction of Pb leachability from 300 mg/l to 0.01 mg/l.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad możliwością wykorzystania odpadowego szkła kineskopowego (CRT) pochodzącego ze zużytych elektroodpadów jako alternatywnego wypełniacza do kompozytów polimerowych. Większość proponowanych technologii recyklingu szkła kineskopowego jest energochłonna, a niektóre z nich pozwalają na wykorzystanie jedynie ograniczonej ilości szkła odpadowego. Zaproponowana w artykule metoda umożliwia wykorzystanie ekologicznej i niskoenergochłonnej technologii wytwarzania kompozytu polimerowego z odpadowym szkłem ołowiowym CRT jako wypełniaczem. Kompozyty z osnową epoksydową przygotowano z różnymi zawartościami drobno zmielonej (<90 µm wielkości cząstek) odpadowej stłuczki szklanej CRT. Dodatkowo wypełniacz poddano modyfikacji powierzchni organofunkcyjnym silanem w celu zwiększenia przyczepności pomiędzy matrycą polimerową a wypełniaczem szklanym. Badano właściwości fizyczne, mechaniczne, wymywanie ołowiu z kompozytów oraz wpływ modyfikacji silanem na immobilizację ołowiu w kompozytach. Wyniki pokazują, że możliwe jest wykorzystanie odpadowego szkła CRT jako wypełniacza do kompozytów epoksydowych. Otrzymano kompozyty o dobrych właściwościach mechanicznych. Zastosowanie tego typu kompozytu epoksydowego jest skuteczną metodą immobilizacji ołowiu zawartego w szkle CRT; dodatkowa modyfikacja aminosilanowym środkiem sprzęgającym pozwala na zmniejszenie wymywalności Pb z 300 mg/l do 0,01 mg/l.

4

Wpływ napełniacza mineralnego modyfikowanego związkami naturalnymi na właściwości przetwórcze i mechaniczne plastyfikowanego poli(chlorku winylu)

Altmajer Zuzanna, Wilczewski Sławomir, Osial Magdalena, Giersig Michael, Tomaszewska Jolanta

IPPT Reports on Fundamental Technological Research

|

2024

|

nr 2

9--25

PL

Poli(chlorek winylu) (PVC) jest jednym z najstarszych tworzyw termoplastycznych produkowanych na skalę przemysłową. Oprócz wielu korzystnych właściwości jedną z głównych zalet PVC jest jego podatność na fizyczną modyfikację, dzięki czemu wykorzystuje się go w różnych dziedzinach. W celu modyfikacji właściwości poli(chlorku winylu) stosuje się dodatki, m.in. smary, plastyfikatory, stabilizatory termiczne oraz napełniacze. W ramach niniejszej pracy zaproponowano zastosowanie hydroksyapatytu (HAp) jako napełniacza mineralnego do modyfikacji poli(chlorku winylu) pokrytego stabilizatorem roślinnym pochodzącym z kurkumy. Dodatkowo oceniono wpływ modyfikacji HAp za pomocą kurkuminy na strukturę oraz właściwości przetwórcze i fizykomechaniczne otrzymanych kompozytów. Uzyskane wyniki wykazały, że zastosowanie modyfikatora roślinnego zapobiega agregacji napełniacza. Jego dodatek do plastyfikowanej mieszanki PVC wpłynął na wydłużenie czasu stabilności termicznej oraz zmniejszenie masowego wskaźnika szybkości płynięcia. Stwierdzono ponadto istotny wpływ napełniacza na właściwości mechaniczne, tj. twardość, moduł sprężystości PVC oraz wytrzymałość na rozciąganie otrzymanych kompozytów.

EN

Poly(vinyl chloride) (PVC) is one of the oldest thermoplastics produced on an industrial scale. In addition to its many favorable properties, one of the main advantages of PVC is its susceptibility to various types of modification, which makes it exploited in many areas. Different types of additives such as lubricants, plasticizers, thermal stabilizers, and fillers are used to modify the properties of poly(vinyl chloride). Within the scope of this study, hydroxyapatite was proposed as a mineral filler based on the hydroxyapatite (HAp) modified with the green plant-derived coat for poly(vinyl chloride) modification. In addition, the effect of coat of hydroxyapatite with curcumin on the structure, as well as the processing properties and physicomechanical properties of the obtained composites. The obtained results showed that the use of a plant origin modifier influenced the reduction of filler particle size. Hydroxyapatite influenced an increase in thermal stability time and a decrease in mass flow rate. The mineral filler also affected the reduction of tensile strength. However, its significant effect on the hardness and elastic modulus of PVC was observed.

5

Effects of combined coconut shell and pistachio shell as filler and frictional additive on the properties of particulate type of green friction composites

Shete Hanmant Virbhadra, Jadhav Prashant S.

Engineering Transactions

|

2024

|

Vol. 72, iss. 3

327--341

EN

Nowadays, cost effectiveness and environment friendliness are crucial requirements for any frictional material along with good frictional stability. Conventional filler materials, such as fly ash, are harmful and create pollution. In contrast, coconut shell and pistachio shell are inexpensive, abundant and green materials, which are otherwise considered agricultural waste. Coconut shell has good heat resistance but poor friction resistance, whereas pistachio shell has good abrasion resistance but poor thermal stability and mechanical properties. Therefore, this study presents the use of a firsthand blend of coconut shell and pistachio shell as cost-effective filler and frictional additive to develop a green frictional composite material. The material samples are prepared and tested for physical, mechanical and tribological properties using different blends of coconut shell-pistachio shell powder and binder. The developed friction composites show low water and oil absorption, high flame resistance, thermal conductivity, hardness, higher wear resistance and improved coefficient of friction (COF) for lower amounts of coconut shell and pistachio shell. As the developed frictional composites use natural waste (25% to 35%) instead of fly ash or other pollutant ingredients, they contribute to minimizing pollution and waste disposal problems.

6

Mechanical and Thermal Properties of HDPE Thermoplastic with Oil Palm Boiler Ash Nano Filler

Bukit Nurdin, Sinulingga Karya, Abd Hakim S., Sirait Makmur, Bukit Bunga Fisikanta

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 9

355--363

EN

This study aims to determine the mechanical and thermal properties of high density polyethylene (HDPE) thermoplastic nanocomposite with oil palm boiler ash (OPBA) filler made by coprecipitation method and synthesized with PEG 6000 surfactant with OPBA-PEG 6000 filler variations. The filler composition used was HDPE/OPBA (100/0, 98/2, 96/4, 94/6, 92/8, 90/10) wt%. Nanocomposites were prepared using a Rheomixer HAAKE Polylab OS System at 150°C and 60 rpm for 10 minutes. Mechanical properties of HDPE with increased OPBA filler content is beyond a certain threshold, the tensile strength of the HDPE composite may start to decrease. This decrease can be attributed to several factors. Firstly, as the filler content increases, the HDPE matrix may become less effective in transferring stress, resulting in reduced load-bearing capacity. This is confirmed from the SEM results that the filler agglomerates and cracks occur in the composite. The composite material may exhibit a lower Young’s modulus compared to pure HDPE with low Young’s modulus tend to have high elongation at break which indicatie a flexible and ductile composite. The melting point of peaks 1 and 2 on 0% filler and other fillers did not change significantly even at certain compositions the melting point decreased after adding filler.

7

Characterization of Nanocomposite Mixture Polyvinyl Alcohol and Rice Husk Ash

Sirait Makmur, Sinulingga Karya, Siregar Nurdin

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 11

268–-273

EN

Rice husk ash (RHA) nanoparticles were prepared to be applied as a filler in the formation of Polyvinyl Alcohol (PVA) nanocomposites. The manufacture of rice husk ash nanoparticles involved the Ball Mill method and the coprecipitation method, while the manufacture of Polyvinyl Alcohol nanocomposite membranes and rice husk ash was carried out by the sol-gel method. The results of XRD analysis using Match software indicated that the crystal structure of rice husk ash is monoclinic with a particle size of 16.55 nm. The mechanical test results obtained the largest elastic modulus of 29.28 MPa in 3% rice husk ash mixture, the largest tensile test of 8.83 MPa in 1% rice husk ash mixture, and the largest elongation at break of 82.08% in 4% rice husk ash mixture. The addition of rice husk ash as a filler can improve the mechanical properties of PVA/rice husk ash nanocomposites.

8

Influence of surface-modified nanoclay on the flexural strength of unsaturated polyester resin

Stępka Dominik

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 5

5--10

EN

This study delves into the influence of surface-modified nanoclay on the flexural strength of Unsaturated Polyester Resins (UPRs). UPRs, known for their robust mechanical properties, find extensive applications across various industries. With the aim of further enhancing these properties, nanofillers, specifically surface-modified nanoclay, were incorporated into the resin matrix. Our research revealed a significant improvement in flexural strength with an optimal nanoclay addition of 0.1% by weight. However, the morphological analysis identified the presence of nanoclay agglomerates, indicating potential areas for optimization in the dispersion process. The findings present a promising direction for developing advanced UPR-based materials, emphasizing the pivotal role of nanofillers in achieving superior mechanical performance.

PL

Analizowano wpływ nanoglinki o modyfikowanej powierzchni na wytrzymałość na zginanie nienasyconych żywic poliestrowych (UPR). UPR, znane ze swoich solidnych właściwości mechanicznych, znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. W celu dalszej poprawy tych właściwości do matrycy żywicznej wprowadzono nanonapełniacz, a dokładnie nanoglinkę z modyfikowaną powierzchnią. Badania wykazały znaczną poprawę wytrzymałości na zginanie przy optymalnym dodatku nanoglinki w ilości 0,1% mas. Analiza morfologiczna wykazała obecność aglomeratów nanoglinki, wskazując potencjalne obszary optymalizacji w procesie dyspersji. Odkrycia wyznaczają obiecujący kierunek rozwoju zaawansowanych materiałów na bazie UPR, podkreślając kluczową rolę nanonapełniaczy w osiąganiu doskonałych parametrów mechanicznych.

9

Effect of Hybrid Filler Oil Palm Boiler Ash – Bentonite on Thermal Characteristics of Natural Rubber Compounds

Frida Erna, Bukit Nurdin, Bukit Ferry Rahmat Astianta, Bukit Bunga Fisikanta

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2023

|

Vol. 24, iss. 2

205--213

EN

The concept of hybrid fillers by combining several types of fillers, especially with the inclusion of nanoscale filler particles, has attracted the attention of many researchers. The addition of filler to the rubber compound can improve the thermal properties. This study aims to analyze the effect of filler hybrid oil palm boiler ash (OPBA) –bentonite on thermal characteristics natural rubber compounds. The coprecipitation method was used in preparing OPBA, and CTAB surfactant was added in bentonite preparation. Meanwhile, compound preparation was carried out by inserting SIR 20 into an open mill machine. Characterization was done by XRD, FTIR, SEM, mechanical and thermal properties. In general, the compounds did not show a change in peak position. Peaks of 2Ө = 44° and 64°. Bonds at 2849–2917 cm-1 were associated with asymmetric methyl stretching vibrations. The peaks of 1000–650 cm-1 showed C = C-H bending. The compound morphology shows torn lines with branching. Furthermore, in general, the mechanical properties of the compound increased with the addition of OPBA/bentonite filler. Differential Scanning Calorimetry compound data showed an increase in the number of peaks in the sample with 10 wt% filler.

10

Waste banana peel flour as a filler in plywood binder

Wojciechowska Matylda, Kowaluk Grzegorz

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2023

|

No. 123

143--152

EN

Waste banana peel flour as a filler in plywood binder. Waste banana peel flour has gained attention as a potential filler in plywood binders due to its abundance, low cost, and positive environmental impact. Banana peels, which are typically discarded as waste, can be processed into flour and incorporated into plywood binders, offering several advantages. Firstly, banana peel flour acts as a natural filler, increasing the volume and reducing the amount of more expensive fillers required in plywood production. This can lead to cost savings without compromising the overall quality of the plywood. Secondly, banana peels contain a significant amount of cellulose and starch, which contributes to the strength and stability of the binder. The cellulose fibers present in the peel flour improve the adhesive's mechanical properties, enhancing the plywood's resistance to warping, bending, and cracking. Furthermore, banana peels are rich in phenolic compounds, such as tannins, which possess adhesive properties. These compounds can enhance the bonding strength between the veneer layers in plywood, resulting in improved overall structural integrity. Using waste banana peel flour as a filler in plywood binders also presents environmental benefits. By repurposing banana peels, which would otherwise end up in landfills, it reduces waste and promotes sustainability. The study aimed to investigate the influence of various contributions of banana peel flour in bonding mass on the properties of plywood produced with such an investigated binder. The following plywood features have been tested: modulus of rupture and modulus of elasticity, bonding quality (shear strength and in-wood damage) and density profile. The achieved results have been referred to as the control plywood produced with regular, industrially composed bonding mass. The structure of banana peel has been characterized as well. The results have shown that waste banana peel flour can be a valuable replacement of commercially applied filler in plywood technology.

PL

Odpadowa mączka ze skórek bananów jako wypełniacz w spoiwie do sklejki. Odpadowa mączka ze skórek bananowych zyskała uwagę jako potencjalny wypełniacz spoiw sklejkowych ze względu na swoje właściwości takie jak niski koszt czy pozytywny wpływ na środowisko. Skórki bananów, które zazwyczaj są traktowane jako odpad, można przetworzyć na mączkę i dodać do spoiw sklejkowych, co niesie ze sobą wiele zalet. Po pierwsze, mączka ze skórek bananowych działa jak naturalny wypełniacz, zwiększając objętość i redukując ilość droższych wypełniaczy potrzebnych przy produkcji sklejki. Może to prowadzić do oszczędności kosztów bez uszczerbku dla jakości sklejki. Po drugie, skórki bananów zawierają znaczną ilość celulozy i skrobi, które przyczyniają się do wytrzymałości i stabilności spoiwa. Włókna celulozowe obecne w mączce poprawiają właściwości mechaniczne kleju oraz zwiększają odporność sklejki na wypaczenia, zginanie i pękanie. Ponadto, skórki bananów bogate są w związki fenolowe, takie jak garbniki. Związki te mogą zwiększać siłę wiązania pomiędzy warstwami forniru w sklejce, co skutkuje wzmocnieniem jej struktury. Stosowanie odpadowej mączki ze skórek bananowych jako wypełniacza w spoiwach ze sklejki zapewnia również korzyści dla środowiska. Poprzez ponowne wykorzystanie skórek bananów, zmniejszona zostaje ilość odpadów. Celem pracy było zbadanie wpływu udziału mączki ze skórek bananowych w masie klejowej na jakość sklejki wytworzonej z taką masą. Zbadano następujące cechy sklejki: wytrzymałość na zginanie, moduł sprężystości, jakość sklejenia (wytrzymałość na ścinanie) i profil gęstości. Uzyskane wyniki porównano ze sklejką kontrolną wytworzoną z konwencjonalnej masy wiążącej. Opisano także strukturę skórki od banana. Wyniki wykazały, że odpadowa mączka ze skórek bananowych może stanowić cenny zamiennik komercyjnie stosowanych wypełniaczy w technologii sklejki.

11

Influence of the use of chestnut starch as a binder filler in plywood technology

Dasiewicz Julia, Wronka Anita

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2023

|

No. 122

137--148

EN

Influence of the use of chestnut starch as a binder filler in plywood technology. Fillers play a crucial role in the production of plywood glues, providing enhanced performance and stability to the end product. Plywood, being a composite material, requires fillers to improve its mechanical properties, adhesion, and overall quality. One common filler used in plywood glues is calcium carbonate. It acts as a bulking agent, increasing the volume and density of the adhesive mixture while reducing production costs. Calcium carbonate also enhances the glue's viscosity, ensuring proper bonding and uniform application during the plywood manufacturing process. Another widely used filler is rye or wheat flour, which consists of finely ground grains. The flour not only improves the adhesive's viscosity but also contributes to the overall strength and stability of the plywood. It helps to prevent warping and enhances dimensional stability, making the final product more durable. Additionally, other fillers like talc or clay minerals may be incorporated into the glues to improve their adhesive properties and increase moisture resistance. Chestnut starch is a type of vegetable flour made by grinding edible chestnuts into a powder. It has a different texture and properties than traditional wheat or rye flour. When used as a binder filler in plywood technology, it can be biodegradable and environment-friendly. In the study, there were produced five types of plywood with 0, 1, 5, 10, and 20 parts by weight chestnut flour and one reference. All samples were produced in laboratory conditions and the selected mechanical and physical properties of the produced boards were studied. The mechanical properties of the boards increased with the addition of chestnut flour. In some tests, the results even met the highest requirements of European standards for plywood. According to this finding, a well-chosen addition of chestnut flour could be positively considered in plywood production.

PL

Wpływ zastosowania skrobi kasztanowej jako wypełniacza masy klejowej w technologii sklejki. Wypełniacze odgrywają kluczową rolę w produkcji klejów do sklejki, zapewniając lepszą wydajność i stabilność produktu końcowego. Sklejka, będąca materiałem kompozytowym, wymaga wypełniaczy w celu poprawy jej właściwości mechanicznych, przyczepności i ogólnej jakości. Jednym z powszechnie stosowanych wypełniaczy w klejach do sklejki jest węglan wapnia. Działa on jako środek wypełniający, zwiększając objętość i gęstość mieszanki klejowej przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji. Węglan wapnia zwiększa również lepkość kleju, zapewniając prawidłowe wiązanie i równomierne nakładanie podczas procesu produkcji sklejki. Innym powszechnie stosowanym wypełniaczem jest mąka żytnia lub pszenna, która składa się z drobno zmielonych ziaren. Mąka nie tylko poprawia lepkość kleju, ale także przyczynia się do ogólnej wytrzymałości i stabilności sklejki. Pomaga zapobiegać wypaczaniu i zwiększa stabilność wymiarową, dzięki czemu produkt końcowy jest bardziej trwały. Dodatkowo, do klejów mogą być dodawane inne wypełniacze, takie jak talk lub minerały ilaste, aby poprawić ich właściwości klejące i zwiększyć odporność na wilgoć. Skrobia kasztanowa to rodzaj mąki roślinnej wytwarzanej przez mielenie jadalnych kasztanów na proszek. Ma ona inną teksturę i właściwości niż tradycyjna mąka pszenna lub żytnia. Stosowana jako wypełniacz spoiwa w technologii sklejki, może być biodegradowalna i przyjazna dla środowiska. W badaniu wyprodukowano pięć rodzajów sklejki z 0, 1, 5, 10 i 20 częściami wagowymi mąki kasztanowej i jedną referencyjną. Wszystkie próbki wyprodukowano w warunkach laboratoryjnych i zbadano wybrane właściwości mechaniczne i fizyczne wyprodukowanych płyt. Właściwości mechaniczne płyt wzrosły wraz z dodatkiem mąki kasztanowej. W niektórych testach wyniki spełniały nawet najwyższe wymagania norm europejskich dla sklejki. Zgodnie z tymi wynikami, dobrze dobrany dodatek mąki kasztanowej może być pozytywnie brany pod uwagę w produkcji sklejki.

12

Study of thermal stability and energy of activation of epoxy composites with particles of synthesised powder mixture for increasing reliability of vehicles

Komsta Henryk, Vitenko Tetiana, Buketov Аndrii, Syzonenko Оlha, Bezbakh Оleh, Torpakov Andrii, Kruglyj Dmytro, Appazov Eduard, Popovych Pavlo, Rybicka Iwona

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2021

|

z. 110

73--86

EN

The prospective of the application of new materials on a polymer base is shown in this work. Given that developed composites can be efficiently used for protection of equipment that is operated at elevated temperatures, the impact of the nature and content of powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge, on the thermophysical properties of epoxy composites were studied. Epoxy diane oligomer was chosen as the main component of the binder during the formation of the composites. Polyethylene polyamine hardener was used for cross-linking of epoxy composites, which allows hardening of materials at room temperatures. The selection of powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge, for increase of thermophysical properties of developed materials was justified. More so, thermal stability and activation energy of epoxy composites were studied. Permissible limits of the temperature, at which developed materials can be used, were established based on the conducted tests of thermophysical properties of materials, filled by powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge.

13

Wykorzystanie haloizytu w układach izolacyjnych

Gryzło Katarzyna, Górecki Lech, Halama Agnieszka

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 8

10--11

PL

Napełniaczem, który stał się ostatnio przedmiotem badań wdrożeniowych wielu ośrodków badawczych, jest haloizyt. Minerał ten jest przedmiotem intensywnych badań nad możliwością zastosowania go w kompozytach polimerowych w celu poprawy ich właściwości. Użycie haloizytu do modyfikacji jest prostsze i tańsze niż w przypadku np. montmorylonitu, miki czy kaolinu. Łatwiej i szybciej można go też rozdrabniać i dyspergować.

14

Haloizyt jako napełniacz lakierów elektroizolacyjnych

Halama Agnieszka, Górecki Lech, Gryzło Katarzyna

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 6

40--43

PL

Właściwości kompozytów polimerowych w istotny sposób zależą od zastosowanego napełniacza, jego budowy, kształtu i wielkości. Poszukiwane są tanie napełniacze, które obok poprawy właściwości w istotny sposób nie wpłyną na cenę wyrobów gotowych. Mineralne napełniacze warstwowe, takie jak: węglan wapnia, talk, kaolin, wollastonit, siarczan baru, kwarc czy napełniacze na bazie montmorylonitu ze względu na swe cechy fizykochemiczne i niską cenę zyskały w ostatnich latach dużą popularność na rynku tworzyw kompozytowych. Napełniaczem, który stał się ostatnio przedmiotem badań wdrożeniowych wielu ośrodków na całym świecie, jest haloizyt. W ostatnich latach ukazało się ponad 600 fachowych publikacji na ten temat, a w USA jest on już oferowany jako handlowy napełniacz do przemysłowego zastosowania dla określonej grupy polimerów: Dragonit [1] i Pleximer [2].

15

Hyperelastic models for the description and simulation of rubber subjected to large tensile loading

Jebur Q.H., Jweeg M.J., Al-Waily M., Ahmad H.Y., Resan K.K.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2021

|

Vol. 108, nr 2

75--85

EN

Purpose: Rubber is widely used in tires, mechanical parts, and user goods where elasticity is necessary. Some essential features persist unsolved, primarily if they function in excessive mechanical properties. It is required to study elastomeric Rubber's performance, which is operational in high-level dynamic pressure and high tensile strength. These elastomeric aims to increase stress breaking and preserve highly pressurised tensile strength. Design/methodology/approach: The effects of carbon black polymer matrix on the tensile feature of different Rubber have been numerically investigated in this research. Rubber's material characteristics properties were measured using three different percentages (80%, 90%and 100%) of carbon black filler parts per Hundreds Rubber (pphr). Findings: This study found that the tensile strength and elongation are strengthened as the carbon black filler proportion increases by 30%. Practical implications: This research study experimental tests for Rubber within four hyperelastic models: Ogden's Model, Mooney-Rivlin Model, Neo Hooke Model, Arruda- Boyce Model obtain the parameters for the simulation of the material response using the finite element method (FEM) for comparison purposes. These four models have been extensively used in research within Rubber. The hyperelastic models have been utilised to predict the tensile test curves—the accurate description and prediction of elastomer rubber models. For four models, elastomeric material tensile data were used in the FEA package of Abaqus. The relative percentage error was calculated when predicting fitness in selecting the appropriate model—the accurate description and prediction of elastomer rubber models. For four models, elastomeric material tensile data were used in the FEA package of Abaqus. The relative percentage error was calculated when predicting fitness in selecting the appropriate model. Numerical Ogden model results have shown that the relative fitness error was the case with large strains are from 1% to 2.04%. Originality/value: In contrast, other models estimate parameters with fitting errors from 2.3% to 49.45%. The four hyperelastic models were tensile test simulations conducted to verify the efficacy of the tensile test. The results show that experimental data for the uniaxial test hyperelastic behaviour can be regenerated effectively as experiments. Ultimately, it was found that Ogden's Model demonstrates better alignment with the test data than other models.

16

Wpływ dodatku środka porującego i napełniacza na wybrane właściwości wyprasek wtryskowych z poliamidu 6 i polipropylenu

Palutkiewicz Paweł, Bold Marta

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 1

145--148

PL

Przedstawiono wyniki badania wybranych właściwości litych i porowatych wyprasek wtryskowych. Zbadano wpływ dodatku poroforu i dodatku napełniaczy (włókno szklane i włókno węglowe, dodawane w ilości 15 i 30% mas.) na właściwości wyprasek z PP i PA6. Włókno szklane dodawano do PA6, a włókno węglowe do PP. Porofor dozowano w ilości 1% mas. dla wyprasek z PA6 i PP. Przedstawiono wpływ dodatków na takie właściwości, jak masa, grubość, twardość i wytrzymałość na rozciąganie. Przedstawiono też wyniki badań mikroskopowych. Wykazano, że dodatek napełniacza ma większy wpływ na właściwości wyprasek niż dodatek poroforu. Dodanie poroforów obniża masę wyprasek, twardość i wytrzymałość na rozciąganie. Oba napełniacze przyczyniają się do znacznego wzrostu masy i wytrzymałości na rozciąganie badanych tworzyw.

EN

Com. polyamide and polypropylene were modified by addn. of a blowing agent (1% by mass) and glass and C fiber fillers (15 and 30% by mass). The effect of additives on mass, thickness, hardness and tensile strength as well as on the structure of composite moldings was studied. The addn. of the blowing agent resulted in a decrease in mass, hardness and tensile strength of the test pieces, while the addn. of the fillers resulted in an improvement of the properties.

17

Biodegradable polymer composites used in rapid prototyping technology by Melt Extrusion Polymers (MEP)

Bulanda Katarzyna, Oleksy Mariusz, Oliwa Rafał, Budzik Grzegorz, Przeszłowski Łukasz, Mazurkow Aleksander

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 6

430--436

EN

Appropriate selection of polymeric materials enables their wide application not only in machine construction elements, suspension and interior equipment of vehicles. Simultaneously with the development of new polymer materials, the processes of their processing developed. This also applies to incremental technologies. Rapid prototyping methods using 3D printers are largely based on various types of polymer materials. Currently, 3D printing is a well-known technique for producing functional elements, especially the Melt Extrusion Polymers (MEP) method, which is the oldest of the known techniques of spatial production. The main reason of the technology is designing and then manufacturing parts for many fields, including engineering, medicine, as well as the automotive and aviation industries. The article is a review of the literature on the use of composites based on thermoplastic polymers to develop new polymer materials used for 3D printing by MEP.

PL

Odpowiedni dobór materiałów polimerowych umożliwia ich szerokie zastosowanie nie tylko w elementach konstrukcji maszyn, ale i zawieszenia oraz wyposażenia wnętrza pojazdów. Jednocześnie z opracowaniem nowych materiałów polimerowych nastąpił rozwój procesów ich przetwórstwa. Dotyczy to również technologii przyrostowych. Metody szybkiego prototypowania z zastosowaniem drukarek 3D w dużej mierze wykorzystują różnego rodzaju materiały polimerowe. Obecnie druk 3D jest dobrze poznaną techniką wytwarzania elementów funkcjonalnych, szczególnie metodą osadzania stopionego polimeru Melt Extrusion Polymers (MEP), która stanowi najstarszą spośród poznanych technik wytwarzania przestrzennego. Jej głównym celem jest projektowanie, a następnie wytwarzanie części dla wielu dziedzin, m.in.: inżynierii, medycyny, a także przemysłu motoryzacyjnego, samochodowego oraz lotniczego. Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej wykorzystania kompozytów na osnowie polimerów termoplastycznych do opracowania nowych materiałów polimerowych stosowanych do druku 3D metodą MEP.

18

Brazeability and Microstructure of Ag-28Cu Microjoining Filler Produced by High Energy Ball Milling

Sharma Ashutosh, Chae Myoung Jin, Ahn Byungmin

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 4

1323--1327

EN

In this paper, we have studied the evolution of morphology and brazing behavior of Ag-28Cu alloy filler processed by high energy ball milling. The milling of the powder mixture was carried out for 40 h. The structural and morphological analyses were performed by the X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The melting temperature of the braze filler was determined by differential thermal analysis. The filler wetting properties were assessed from the spread area ratio measurements on various Ti substrates. The results indicate that the ball milling can effectively depress the filler melting point and enhance the brazeability. The milled powder mixture showed Ag(Cu) solid solution with a crystallite size of 174-68 nm after 40 h. It was shown that the high energy ball milling can be a potential method to develop low temperature brazing fillers for advanced microjoining applications.

19

The use of coffee bean post-extraction residues as a filler in plywood technology

Daniłowska Anita, Kowaluk Grzegorz

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2020

|

No. 109

24--31

EN

The use of coffee bean post-extraction residues as a filler in plywood technology. The aim of the research was to determine the influence of post-extraction coffee beans used as a glue mass filler for the plywood glue joint on their selected mechanical and physical features. In the scope of the research the plywood of different content of post-extraction coffee beans in glue mass have been produced in laboratory conditions, as well, as reference material, the plywood with wheat flour as a glue mass filler have been made. The investigated material has been tested according to different features, including measurement of the plywood density profile, static bending strength and modulus of elasticity, shear strength, water absorption, as well as resistance to axial removal of screws. The significant reduction of bending strength, modulus of elasticity when bending, shear strength, as well as resistance to axial removal of screws has been found for samples with coffee bean residues, when referred to reference plywood. Also, decreasing penetration depth of coffee residues filled glue mass has been noted, with the coffee bean post-extraction residues content raise.

PL

Wykorzystanie pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca jako wypełniacza w technologii sklejek. Celem badań było określenie wpływu różnego udziału pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca, zastosowanych jako wypełniacz w masie klejowej w technologii sklejki, na wybrane właściwości sklejki. W zakresie badań zostały wytworzone sklejki w warunkach laboratoryjnych z różnym udziałem pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca w postaci mączki, jako wypełniacza w masie klejowej. Wytworzono również sklejki referencyjne, do których wytworzenia zastosowano mąkę pszenną jako wypełniacz w masie klejowej. Powstałe próbki zostały scharakteryzowane pod kątem ich wybranych właściwości fizycznych i mechanicznych. Przeprowadzone zostały badania profilu gęstości, wytrzymałości na zginanie statyczne i modułu sprężystości przy zginaniu, wytrzymałości na ścinanie przez rozciąganie, nasiąkliwości oraz oporu przy osiowym wyciąganiu wkrętów. Zauważono istotny spadek badanych wytrzymałości w porównaniu do wytrzymałości próbek referencyjnych (z mąką pszenną jako wypełniaczem masy klejowej). Odnotowano znacznie mniejszą penetrację masy klejowej w głąb struktury fornirów wraz ze wzrostem udziału badanego wypełniacza.

20

The possible reduction of phenol-formaldehyde resin spread rate by its nanocellulose-reinforcement in plywood manufacturing process

Kawalerczyk Jakub, Dziurka Dorota, Mirski Radosław

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2020

|

No. 111

21--26

EN

The possible reduction of phenol-formaldehyde resin spread rate by its nanocellulose-reinforcement in plywood manufacturing process. The aim of the study was to investigate the possibility of phenol-formaldehyde (PF) resin consumption in plywood by its reinforcement with cellulosic nanoparticles (NCC). In order to determine the possible reduction of resin spread rate bonding quality was assessed both after boiling in water for 24h and after ageing test including i.e. boiling in water. Studies have shown that the addition of nanocellulose made it possible to significantly reduce the amount of the applied adhesive. Reference samples were characterized by similar shear strength values to experimental plywood manufactured with the adhesive application of 140 g/m2. NCC-reinforcement resulted also in the increase of mechanical properties such as modulus of elasticity and bending strength. The analysis of the data confirmed the tendency observed during bonding quality evaluation and it was concluded that resin modification allowed to reduce its spread rate by 30 g/m2.

PL

Możliwość obniżenia ilości nanoszonej żywicy PF w produkcji sklejki poprzez jej modyfikację z wykorzystaniem nanocelulozy. Celem badań było określenie możliwości obniżenia ilości nanoszonej na forniry żywicy fenolowo-formaldehydowej (PF) poprzez jej modyfikację z wykorzystaniem nanocelulozy. Zbadana została jakość sklejenia sklejki zarówno po moczeniu w wodzie przez 24 h, jak i po gotowaniu. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, iż nanomodyfikacja żywicy pozwoliła na zmniejszenie ilości mieszaniny klejowej nanoszonej w procesie produkcyjnym sklejki. Próbki referencyjne charakteryzujące się naniesieniem w ilości 170 g/m2 osiągnęły wartości na poziomie próbek wytworzonych z naniesieniem modyfikowanej żywicy w ilości 140 g/m2. Dodatek nanocelulozy spowodował również poprawę właściwości mechanicznych sklejki takich jak moduł sprężystości czy wytrzymałość na zginanie. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, iż wprowadzenie nanocząstek do żywicy PF pozwoliło na obniżenie ilości nanoszonej żywicy o 30 g/m2.