english ADRIANA RUSU, LUMINIȚA PREDOANĂ, SILVIU PREDA, JEANINA PANDELE CUSU, SIMONA PETRESCU, MARIA ZAHARESCU
Rezumat
Nanopulberile de silice-dioxid de titan sau silicedioxid de titan-alumină dopate cu Er3+ au fost preparate prin metoda sol-gel care reprezintă una dintre cele mai flexibile și convenabile metode de preparare ale filmelor și nanopulberilor oxidice. Compozițiile moleculare selectate au fost cele din sistemele 90%SiO2-10%TiO2 și 85%SiO2--10%TiO2-5%Al2O3 nedopate și dopate cu 0,5% Er2O3. Compoziții similare au fost utilizate anterior pentru obținerea filmelor pentru aplicații ca ghiduri de undă, dar mecanismul de formare al fazelor prin tratamentul termic al gelurilor corespunzătoare nu a fost abordat anterior. Gelurile obținute prin gelifierea soluțiilor au fost analizate prin analiză termogravimetrică și termodiferențială (DTA / TGA) pentru a determina comportamentul lor termic și prin spectroscopie IR (FT-IR) și Microscopie Electronică de Baleaj (SEM) pentru a evalua structura și morfologia lor. Pe baza rezultatelor obținute, gelurile au fost tratate termic la 500°C și 900°C. Pulberile tratate termic au fost caracterizate prin SEM, FT-IR, difracție de raze X (XRD) și fotoluminiscență (PL). Influența semnificativă a Er3 + asupra formării fazelor a fost stabilită în ambele sisteme studiate.
Cuvinte cheie
metodă sol – gel, nanopulberi, formare de fază, erbiu
LIGIA TODAN , MARIANA VOICESCU, DANA C. CULIȚĂ, SIMONA PETRESCU, MARIA MAGANU, CRINU CIUCULESCU
Rezumat
S-au obţinut prin metoda sol-gel particule pe bază de silice şi de silice modificată organic, dopate cu rhodamină B (Rh B), cu potenţiale aplicaţii în obţinerea unor sonde fluorescente de detectare a pH-ului. Matricile de silice au fost generate prin metoda sol-gel din diverşi precursori de SiO2, folosind rute diferite: ruta apoasă având ca precursor silicea coloidală şi ruta alcoxidică pornind de la tetraetoxisilan (TEOS) ca atare şi modificat organic. Produsul a fost caracterizat din punct de vedere structural şi compoziţional (FTIR, UV-VIS, SEM, aria suprafeţei BET şi porozitatea). Percolarea colorantului din matrice a fost detectată prin GC-MS. S-au determinat proprietăţile fluorescente şi variaţia lor cu pH-ul. Au loc interconversii structurale ale colorantului funcţie de matrice şi de pH, care influenţează lungimea de undă a maximului de absorbție și emisie a RhB. Prezenţa substituenţilor organici în TEOS generează stingerea fluorescenței RhB.
Cuvinte cheie
particule de silice/organosilice, sol - gel, rhodamină B, probe fluorescente de pH
SEBASTIAN MARIAN ZAHARIA, CRISTIN OLIMPIU MORARIU, MIHAI ALIN POP
Rezumat
Panourile sandwich sunt frecvent utilizate ca elemente structurale în diverse aplicații industriale, datorită rigidității lor ridicate în raport cu greutatea, dar și a avantajelor pe care le conferă în comparație cu structurile metalice convenționale sau cu structurile compozite laminate. Lucrarea prezintă comportamentul în regim static și la oboseală a două structuri sandwich cu același tip de miez fagure Nomex, dar cu învelișuri din compozite polimerice armate cu fibre de sticlă, fabricate prin metode diferite. De asemenea, au fost comparate și analizate caracteristicile mecanice pentru cele două tipuri de structuri sandwich. În cadrul acestei lucrări a fost descris și prezis comportamentul la oboseală ciclică a celor două structuri sandwich, supuse la încovoiere în 3 puncte, prin implementarea tehnicilor de testare accelerată. Această metodologie accelerată, dezvoltată în această lucrare, a determinat o reducere semnificativă a timpului de testare pentru specimenele analizate. Astfel, timpul de testare a fost redus de 6.35 ori pentru specimenele GFRP1-Nomex și respectiv cu 7.9 pentru specimenele GFRP2-Nomex, ceea ce determină o scădere semnificativă a costurilor privind testarea structurilor sandwich compozite. De asemenea, au fost identificate și analizate principalele moduri de defectare ale structurilor sandwich, supuse la impact Charpy, utilizând analiza microscopică.
Cuvinte cheie
polimeri armați cu fibră de sticlă, panouri sandwich, încovoiere, oboseală, încercare accelerate
COSMIN MIHAI MIRIŢOIU, CRISTIAN OLIVIU BURADA, MARIUS MARINEL STĂNESCU, ALEXANDRU BOLCU
Rezumat
În această lucrare, autorii au determinat experimental, folosind câteva metode deja cunoscute, factori de amortizare şi de pierdere a energiei, modulul lui Young dinamic echivalent şi rigiditatea la încovoiere pentru platbande compozite sandwich cu două tipuri de fagure din kevlar (dreptunghiular şi hexagonal) ranforsate cu fibră de carbon-kevlar. Procedura experimentală s-a caracterizat prin încastrarea platbandelor la un capăt, amplasarea unui accelerometru la capătul liber pentru înregistrarea vibraţiilor libere ale acestora. Epruvetele au o grosime de 4 mm, o lungime de 335 mm şi lăţime de 60 mm. Legătura dintre fibra de kevlar-carbon şi fagurele din kevlar este realizată folosind răşina epoxidică şi întăritorul său. Valorile rigidităţii la încovoiere au fost validate prin folosirea unui montaj experimental de încărcare statică: platbandele sunt încastrate la un capăt şi libere la celălalt; la capătul liber a fost aplicată o forţă şi săgeata a fost măsurată cu un traductor de deplasare. Din valoarea săgeţii s-a obţinut rigiditatea la încovoiere. În final, autorii au constatat că platbandele sandwich cu miez tip fagure hexagonal au proprietăţi mecanice mai bune în comparaţie cu cele care au miez tip fagure dreptunghiular.
Cuvinte cheie
Factor de amortizare, factor de pierdere, modulul Young, figure de Kevlar, fibre Kevlar – carbon
DANUTA MATYKIEWICZ, MATEUSZ BARCZEWSKI, HUBERT PUCAŁA
Rezumat
The aim of this study was to verify the influence of the compression molding temperature on thermomechanical properties of the basalt-reinforced poly(lactic acid) (PLA) composites. The thermomechanical properties of the composites were determined in the course of dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), static tensile test and tensile impact strength test. The incorporation of basalt fiber into poly(lactic acid) matrix led to obtaining environmentally friendly composite materials with good mechanical properties. The composite production process carried out at different temperature set-ups (170°C, 180°C, 190°C and 200°C) led to the development of composite materials characterized with favorable mechanical properties and specific structure. The simultaneously realized thermal, thermo-mechanical and mechanical analyses allowed to describe the limitation processes resulting from the application of different compression molding temperatures. The best thermomechanical properties were recorded for the composites pressed at the highest temperature (200°C).
Cuvinte cheie
Poly(acid lactic), fibre de bazalt, proprietăți termomecanice, modelare prin compresie
CRISTINA DIMA (VĂDUVA), ALINA BĂDĂNOIU, ȘTEFANIA STOLERIU, CRISTIANA DANEȘ
Rezumat
Valorificarea deșeurilor industriale în producerea materialelor de construcție reprezintă o temă de studiu de mare actualitate.
Prezentul studiu își propune îmbunătățirea proprietăților de izolare termică ale unor compozite pe bază de ipsos, prin substituirea parțială (5% și 30% procente gravimetrice) a acestuia cu deșeuri industriale (poliuretan, cauciuc și cabluri electrice tocate). De asemenea, s-a urmărit și influența pe care aceste deșeuri o exercită asupra unor proprietăți specifice pentru materialele de izolație termică (conductivitate termică, rezistența la compresiune și absorbţia apei prin imersie parțială de scurtă durată ).
S-a constatat că utilizarea acestor deșeuri industriale în compoziția plăcilor de ipsos determină o îmbunătățire a proprietăților de izolare termică (conductivitatea termică scade cu 17-23%) corelată însă cu o scădere a rezistenței mecanice cuprinsă între 68-87%.
Producerea acestor materiale de izolație poate contribui la rezolvarea unor probleme de mediu, prin reducerea cantității de materii prime naturale folosite și utilizarea unor deșeuri ca materii prime alternative.
Cuvinte cheie
materiale temoizolante, ipsos, deșeu industrial, conductivitate termică, proprietăți
ALIM KAŞTAN, HÜSEYIN ÜNAL
Rezumat
In this study, polyamide 6 (PA 6) was used as matrix material. Materials with eight different compositions were produced by adding 30% (w/w) polypropylene (PP), 2.5% (w/w), 5% (w/w) and 7.5% (w/w) nanoclay and 5% wt. compatibilizer Kraton (SEBS) to PA 6. Pin-on disc abrasive wear tests were carried out under 5 N load, at 1 m/s sliding speed and 12.5m, 25m, 50m and 75 m sliding distances. Emery papers with grid sizes of 80 and 220 grade were used for the tests. Amount of wear, rate of wear and friction coefficient of the composites were obtained from the tests. Also, this study investigated the effect on abrasive wear of PP, nanoclay and compatibilizer added to PA 6.
Cuvinte cheie
PA 6, PP, nano – argilă, uzură abrazivă
SADIK ALPER YILDIZEL
Rezumat
Fiber reinforced composites have been widely used for various building purposes. Glass fiber reinforced composite containing white cement, gypsum, silica sand and perlite were analyzed in this research. The flexural strength, shrinkage behavior and the freeze-thaw (F&T) resistance of the composites were examined. It was obtained that the use of expanded perlite and silica sand enhances the shrinkage properties of the composite. Especially, expanded perlite used as the replacement of silica sand at the rate of 15 % has significantly enhanced the mechanical properties of the gypsum added composites against the freeze and thaw (F&T) and the shrinkage effects. Researched composite type and the outcomes of the study can be used in the composite production industry for improving the durability and sustainability.
Cuvinte cheie
Fibre de sticlă, gips, ciment alb, compozit, nisip, perlit
LIGIA TODAN, DANIELA C. CULIȚĂ, DOREL CRIŞAN, NICOLAE DRĂGAN, JEANINA PANDELE-CUŞU, FLORICA PAPA
Rezumat
Compuşi coordinativi mono- şi bicomponenţi ai Mg-Zr cu acidul tartric, au fost sintetizaţi în soluţie apoasă, la două rapoarte molare diferite Mg/Zr. O parte din precursorii amorfi obţinuţi a fost tratată termic la 6500C, cealaltă parte a fost calcinată la 10000C, formând astfel pulberi MgO-ZrO2. S-au determinat structura şi proprietăţile precursorilor şi a pulberilor oxidice prin analiză termică, FTIR, XRD, metoda BET pentru aria suprafeţei şi volumul porilor, adsorpţia de CO2. A fost examinată influenţa temperaturii de tratament termic asupra caracteristicilor pulberilor. Modurile de coordinaţie ale grupărilor carboxilice ale acidului tartric în precursorii conţinând Mg, respectiv sau/şi Zr sunt diferite şi procesele de deshidratare şi cristalizare ale pulberilor binare diferă de asemenea. Conţinutul formelor polimorfe de temperatură înaltă ale ZrO2 care sunt stabilizate la temperatură joasă prin includerea Mg2+ în reţea, scade cu creşterea temperaturii, transformându-se parţial în zirconie monoclinică. Aria specifică a suprafeţei şi porozitatea ca şi capacitatea de adsorpţie a CO2 ale probelor tratate la 6500C sunt semnificativ mai mari decât cele ale pulberilor calcinate la 10000C. Oxizii binari au o eficienţă de adsorpţie a CO2 mai scăzută decât cea a MgO, dar mai ridicată decât cea a ZrO2, una dintre probe având cea mai bună performanţă, deşi oxizii binari calcinaţi au cam acelaşi raport molar Mg/Zr. Pulberile oxidice au fost stabile la reciclare.
Cuvinte cheie
Pulberi oxidice, MgO-ZrO2, complexi acid tartric, sol-gel, analiză termică, absorbție CO2
BIN LUO, WEI HUANG
Rezumat
This paper aims to disclose the bending properties of composite slab and base slab made from recycled concrete. For this purpose, our research group created haydites from underground sludge and discarded bricks, and mixed them with steel fibres into steel fibre-reinforced recycled haydite concrete (Concrete A) and steel fibre-reinforced recycled brick concrete (Concrete B). Then, each of the two recycled concretes was casted into a rectangular-finned prefabricated (RFP) base slab, which is known for its excellent rigidity, strong bearing capacity and large contact area. For comparison, another RFP base slab was made from ordinary concrete. After that, ordinary concrete was poured onto the three RFP base slabs, forming three composite slabs. Next, static load tests were performed on full-size specimens on all three RFP base slabs and three composite slabs. Based on the test results, the failure features of the specimens and the synergic effect between old and new concretes were discussed in light of the load-deflection curves, load-bar strain curves, contact area between base slab and upper-layer concrete, load-compressive strain curves and feature parameters. It is concluded that under static vertical load, the base slabs and composite slabs made from recycled concretes shared the same failure process with those made from ordinary concretes; the old and new concretes exhibited excellent bonding and synergic effects; the base plate made from Concrete B boasted the highest bearing capacity and lowest deflection among all base plates and composite plates investigated in our research. The research findings lay a solid basis for the research and application of recycled concrete composite slabs.
Cuvinte cheie
Aggregate reciclate, proprietăți de întărire, placă de bază prefabricată dreptunghiulară cu aripioare
HUAWANG SHI, LIANYU WEI, YANCANG LI, RHUIZHEN GAO
Rezumat
In order to investigate the fatigue performance and microstructure evolution of glass fiber reinforced plastic mortar (FRPM) pipes under cyclic loading, fatigue test was carried out. In the process of fatigue test, the deflection, crack and crack width of each feature of FRPM were observed and recorded. Then, the micro-structure of original samples was scanned by electron microscope(SEM). Mechanical properties of FRPM pipe is analyzed from the view of microstructure for the specimens before and after fatigue loading. Finally, the fatigue life of FRPM pipe under cyclic loading is predicted. The results show that the residual stiffness of FRPM pipe decreases monotonically with the increase of fatigue times, therefore the stress amplitude or stress level is the main influencing factor. The FRPM pipe has a smaller residual stiffness and shorter fatigue life when being applied higher maximum cycling stress and amplitude. The crack in the FRPM tube without fatigue occurs instantaneously and obviously larger than that after fatigue.
Cuvinte cheie
Performanțe mecanice, FRPM, microstructură, proprietăți la oboseală, SEM
TULAY HURMA
Rezumat
ZnS and ZnS:In films containing three different rates of In were produced on glass subtrates heated up to 300±5°C. Structural analyses of the films were done by X-ray diffraction (XRD), Raman and Infrared (FT-IR) spectroscopies. It was determined that the films obtained by ultrasonic spray pyrolysis (USP) method had polycrystalline structure. All observed XRD peaks belong to hexagonal wurtzite ZnS structure. Crystallite sizes of the films were approximately calculated in 4.61-4.63 nm range. SEM images showed that particles have homogeneously distributed and held onto surface. It was observed from the EDS results that the In rate of films increased by increasing In doping in the solution. FTIR spectra revealed presence of four significant peaks. Peak observed around 930 cm-1 corresponded to the Zn-S vibration while, smaller peaks around 3500 cm-1 corresponded to the –OH group of H2O stretching. The aromatic ring C–H bending vibrations gave the peaks around 750 cm−1. The optical properties of ZnS and ZnS: In films were investigated by optical transmittance and reflectance spectra.
Cuvinte cheie
Peliculă ZnS dopată cu In, XRD, RAMAN, proprietăți optice
S. SATHISH, K. KUMARESAN, L. PRABHU, S. GOKULKUMAR
Rezumat
The research work aspires to analyze the effect of various fillers with flax fiber reinforced epoxy composites. Composites filled with varying weight percentage of different fillers such as silicon carbide, alumina and graphite were fabricated by compression moulding techniques. The effect of alkaline treatment of flax fiber was verified by FTIR analysis. The composite containing 15 wt % flax fiber and 7 wt % SiC gave the better mechanical properties. The optimum SiC for better mechanical properties of this present composite is found to be 7 wt. %. The result of this research indicates that incorporation of flax fiber and 7 wt. % SiC filler significantly enhance the mechanical properties of the composite. We concluded that ceramics filled composites will provide substitute brake pad materials respect to asbestos and synthetic based materials.
Cuvinte cheie
Fibre de in, SiC,, Al2O3, grafit, FTIR
A.R.KRISHNARAJA, S.KANDASAMY, M.KOWSALYA
Rezumat
In this study the mechanical performance of hybrid engineered cementitious composite using polymeric fibers and glass fibers are investigated. Nine different mixes are used in this study, in which three mixes with mono fiber and the remaining mixes are developed with hybrid fiber reinforcement. The hybridation with low and high modulus fibers are engaged to increase the mechanical performance of the engineered cementitious composite. This process has a notable achievement in the direct tensile strength and young’s modulus of the ECC mix. The outcome revealed that, poly vinyl alcohol of volume fraction 0.65% and glass of volume fraction 1.35% displayed significant and reasonable characteristics than the other mixes.
Cuvinte cheie
ECC, Fibre polimerice, fibre de sticlă, proprietăți mecanice, studii microstructurale
RADU MIHALACHE, MIHAELA RALUCA CONDRUZ, IONUȚ SEBASTIAN VINTILĂ, VALERIU VILAG, VIRGIL STANCIU
Rezumat
Integrarea materialelor compozite avansate cu matrice polimerică în domeniul aerospațial (turbomașini, structuri ale avioanelor, navete spațiale, sateliți) este un domeniu de interes pentru mulți cercetători, mari companii integratoare și pentru producători. Materialele compozite polimerice pot fi definite ca materiale cu structură eterogenă, obținute prin asocierea într-o ordine dirijată a unor componenți diferiți, dintre care cel de bază este de natură polimerică.
În această lucrare este prezentată prima etapă tehnologică a dezvoltării unui rotor de compresor centrifugal, pornind de la optimizarea versiunii existente a rotorului având în vedere metoda de polimerizare în autoclavă, proiectarea noului rotor, proiectarea și fabricarea matriței și realizarea unei palete utilizând precursori ai materialelor compozite avansate – prepreg-uri.
Trei precursori ai materialelor compozite au fost evaluați și HexPlyM49/ 42%/200T2X2/CHS-3K a fost selectat ca material final pentru fabricarea rotorului de compresor. Această decizie a fost bazată pe rezultatele obținute în urma analizei cu elemente finite și analize experimentale. Materialul constă într-o matrice epoxidică care înglobează faza de ranforsare formată din fibre de carbon tip 3K cu rezistență ridicată (3K-CHS), țesatura twill 2x2.
S-a concluzionat că o paletă întreagă de rotor poate fi realizată utilizând procesul tehnologic prezentat, respectiv materiale compozite avansate, totuși metoda polimerizării în autoclavă va fi utilizată pentru fabricarea rotorului de compresor.
Cuvinte cheie
Rotor centrifugal, composite, rotor compozit, paleta de rotor