english ANDREI TIBERIU CUCURUZ, ECATERINA ANDRONESCU, ANDREIA CUCURUZ, GEORGE PELIN
Rezumat
Scopul acestei lucrări a fost de a obține prin polimerizare radicalică in situ materiale compozite de tipul acid polimetacrilic/Al2O3 și de a modifica structura aluminei cu doi agenți de cuplare silanici, 3-aminopropil-trimetoxisilan (APTMS) și diclorodimetilsilan (DMDCS). De asemenea, s-a dorit studierea influenței silanizării asupra proprietăților fizico-mecanice ale materialelor compozite rezultate. Modificarea suprafeței particulelor anorganice este utilizată ca o tehnică eficientă pentru a îmbunătăți interacțiunile dintre matricea polimerică și nanoparticule.
Alumina modificată a fost investigată utilizând spectroscopia în infraroșu cu transformată Fourier (FTIR) care a confirmat succesul procedurii de silanizare. Faza cristalină a fost identificată utilizând analiza de difracție de raze X (XRD) și prezența aluminei în materialele compozite este demonstrată conform fișelor ASTM. Microscopia electronică de scanare a relevat în toate probele analizate particule de alumină cu morfologie sferică care sunt încorporate omogen în matricea polimerică organică. De asemenea, proprietățile specifice ale compozitelor au fost investigate pe baza porozimetriei cu xilen și a rezistențelor mecanice la compresiune.
Materialele compozite sintetizate în acest studiu au demonstrat un bun potențial pentru aplicații în stomatologie ca rășini dentare sau materiale pentru protezele dentare.
Cuvinte cheie
alumină, acid polimetacrilic, materiale compozite, materiale pentru proteze dentare
-
Anul
2019
-
Numărul
49 (1)
-
Paginile
3-11
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
ELISABETA VASILESCU, VLAD GABRIEL VASILESCU, ION PĂTRAȘCU, BOGDAN GĂLBINAȘU
Rezumat
Calitatea restaurărilor metalo – ceramice este strâns legată de calitatea legăturii metal – ceramică, în care rigiditatea structurii metalice care împiedică apariţia forţelor de flexiune în ceramica de placare şi în zona de interfaţă, reprezintă o condiție esențială. De obicei turnată, componenta metalică este constituită din diferite metale și aliaje nobile precum aur , sau aliaje nenobile.
Titanul și aliajele de titan reprezintă la ora actuală o soluție ideală care se datorează proprietatilor de exceptie ale acestora cum ar fi: rezistență la coroziune și rezistență mecanică ridicată, densitate, conductibilitate termică și coeficient de dilatare termică reduse, s.a.
Cercetările efectuate au avut ca obiectiv studiul comportării unui nou aliaj de titan în tehnologia metalo - ceramică (Ti10Zr), studiu preliminar vizând cercetarea legăturii metalo – ceramică, comparativ cu aliajele convenționale (Ti6Al4V) și titan pur (TiCp). Evaluarea rezistenţei legăturii Ti10Zr - Ceramică T22 Noritake s-a efectuat prin teste mecanice, respectiv măsurarea rezistenței la forfecare și determinarea valorii finale a forţei la care se produce desprinderea componentei ceramice de pe substructura metalică. Testele mecanice au fost completate de metode indirecte, nedistructive de evaluare a rezistenței legăturii metalo – ceramice. Rezultatele experimentale obținute confirmă unele rezultate din literatura de specialitate cu privire la comportarea aliajelor nenobile ca și substructuri în restaurările metalo – ceramice, iar pe de altă parte pot constitui elemente de noutate cu privire la comportarea unui nou aliaj de titan (Ti10Zr) ca și componentă metalică în tehnologia metalo – ceramică.
Cuvinte cheie
aliaje nenobile, bioaliaj, Ti10Zr, legătură metal ceramică, încercări mecanice, restaurare protetică metal ceramică (MC), oxid, grosime strat, analiză SEM
-
Anul
2019
-
Numărul
49 (1)
-
Paginile
12-22
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
RADU KUNCSER, MARIA PARASCHIV, CRISTINA CIOBANU, OTTO BOSNIAK, MALINA PRISECARU, MOHAND TAZEROUT
Rezumat
In momentul actual materialele plastice oferă o contribuție fundamentală în toate domeniile de activitate: mașini, aeronave, electronică, clădiri, activități zilnice, ambalare etc., astfel încât consumul de materiale plastice a crescut drastic. Eliminarea deșeurilor compozite reprezintă o problemă serioasă de mediu, deoarece acestea nu sunt biodegradabile. Ca o consecință, activitățile de cercetare prezentate în acest articol sunt axate pe reciclarea fibrelor de carbon și a fibrelor de sticlă din deșeurile compozite prin piroliză și oxidare parțială.
Cuvinte cheie
reciclare, fibre de carbon, fibre de sticlă
MERUYERT KAYGUSUZ
Rezumat
The sol-gel process has received a great deal of attention in the past decade due to advantages such as low temperature processing and high homogeneity of final products. The preparation of TiO2-SiO2-GLYMO composite by the sol–gel method is efficient at producing thin, transparent multi-component oxide layers. In this study, the preparation of TiO2-SiO2-GLYMO composite and its characterization were investigated. TiO2-SiO2-GLYMO nanocomposite was prepared from tetraethoxysilane (TEOS), titanium n-butoxide (TBO) and GLYMO (3-glycidoxypropyl)-trimethoxysilane) catalyzed with acid. Scanning electron microscopy (SEM) was employed to characterize the surface properties of composite films. The chemical structure of the composite was evaluated by means of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy. Particle size was determined by a particle sizer. In summary, transparent and uniform nano colloidal TiO2-SiO2-GLYMO composite solutions were successfully synthesized though the sol-gel method. The turbidity values of the TiO2-SiO2-GLYMO composites were in the range of 8.4±0.4–12.7±0.6 ntu, and the pH values were in the range of 4.8 to 5.2. The particle sizes of the obtained composites were in the range of 5.9±1.3–22.1±1.2 nm. It was determined that the viscosity of the TiO2-SiO2-GLYMO composite solutions was approximately equal to 3-7 mPas. The thin transparent coatings obtained from these solutions were evenly distributed.
Cuvinte cheie
nanocompozite, TiO2-SiO2-GLYMO, sol - gel, piele, finisare, acoperire
VASILE MÎNZATU, CORNELIU MIRCEA DAVIDESCU, ADINA NEGREA, PETRU NEGREA, MIHAELA CIOPEC, COSMIN VANCEA
Rezumat
Sticla celulară este un material izolator termic care concurează pe piață cu alte materiale polimerice sau fibroase prezentând un număr de avantaje importante față de concurenți: constanță în timp a eficienței de izolare, rezistență la foc, coroziune și umiditate și constanță dimensională. Lucrarea de față propune o soluție ecologică de imobilizare a unui material adsorbant compozit epuizat, folosit în prealabil pentru adsorbția arsenului din ape uzate, prin vitrificare alături de două deșeuri de sticlă comune: sticla de geam și respectiv de tub cinescop. Ținând cont de cantitatea ridicată de carbon prezentă în materialul adsorbant epuizat, acesta a fost utilizat ca agent porogen pentru obținerea sticlei celulare. Porozitatea aparentă, determinată prin metoda saturării sub vid, este cuprinsă între 40,25 – 62,15%. Microstructura poroasă optimă din punct de vedere al uniformității și al distribuției dimensionale (pori sub 150 m) a fost obținută prin folosirea concomitentă a deșeului de adsorbție și a carburii de siliciu ca agenți porogeni. Stabilitatea hidrolitică, măsurată conform ISO 719/1985, califică probele studiate în clasele de stabilitate HGB1-HGB3. Imobilizarea ionilor de arsen, plumb și fier în matricea vitroasă a fost determinată în conformitate cu American Extraction Procedure Toxicity Test. Nu au fost puse în evidență pierderi de arsen sau plumb (în cazul folosirii sticlei reciclate din tub cinescop) la nici un termen considerat, indiferent de pH-ul mediului chimic agresiv. Cantitatea de ioni de fier solubilizată din probele realizate după 28 zile a fost foarte redusă, fiind cuprinsă între 0 - 0,056 % din totalul fierului existent în sticle. Conductivitatea termică a sticlelor sintetizate, cuprinsă între 0,092 – 0,133 W/mK, permite clasificarea acestor materiale ca izolatori termici. Rezultatele obținute confirmă viabilitatea soluției propuse pentru imobilizarea materialului adsorbant compozit conținând arsen alături de cele două deșeuri de sticlă sub formă de sticle celulare având rezistențe chimice ridicate și bune proprietăți termoizolante, în condiții economice avantajoase.
Cuvinte cheie
absorbție arsen, deșeuri arsenice, reciclare sticlă, sticlă celulară
COSMIN MIHAI MIRIŢOIU, CRISTIAN OLIVIU BURADA
Rezumat
În această lucrare se determină 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 cu ranforsant natural. S-au creat următoarele epruvete: din cânepă şi bumbac, cu o lăţime de 15 mm şi cu grosimi de 4 și 6 mm. S-au folosit 4 straturi de bumbac cu diferite proporţii ale răşinii epoxidice, obţinând epruvete cu masa de 38 şi 98 grame. S-au folosit 4 şi 5 straturi de fibre de cânepă, obţinând epruvete cu masa de 38 şi 98 grame. In plus faţă de valorile dinamice, s-au obţinut proprietăţile mecanice statice (rezistenţă la rupere, limită de curgere, modul de elasticitate static, etc.) prin solicitare la tracţiune.
Cuvinte cheie
factor de amortizare, factor de pierdere, modul Young, cânepă, bumbac
T.P. MASHIFANA , F.N. OKONTA, F. NTULI
Rezumat
The generation and disposal of phosphogypsum (PG) is a worldwide challenge, due to the environmental pollution posed by the material. The contaminants laden in the material are the major limitations for the utilisation of PG. Other materials considered as wastes such as fly ash (FA) and basic oxygen furnace slag (BOF slag) are generated by numerous industrial activities and disposed into environment. This study investigated the use of three wastes materials for the development of a composite applicable for road construction. Two types of PG were investigated, namely citric acid treated PG (TPG), for the removal of the contaminants and raw PG (RPG). Lower content PG containing 20% and 30% were investigated and modified with FA, Lime (L) and BOF slag. The effect of particle size distribution (PSD) on unconfined compressive strength development, durability of the composites and hydration products contributing to strength development were studied. Modification of PG with FA-L-BOF slag significantly improved the unconfined compressive strength of PG. The PG content of 20% for the RPG and TPG yielded the highest strengths of 7.4 MPa and 5.4 MPa, respectively when cure at elevated temperatures. Normal curing of the composites over 7 days and 28 also showed an increase in strength development. Particle size played a significant role in the unconfined compressive strength development. Kieserite, calcium aluminium sulphate and calcite were the predominant hydration products formed during the curing process.
Cuvinte cheie
fosfogips, mediu, hidratare, cenușă zburătoare, zgură
LEONID DVORKIN, VADIM ZHITKOVSKY , YURI RIBAKOV, OLEH BORDIUZHENKO , ANTON STEPANUK
Rezumat
The paper deals with the features of obtaining a composite binder containing cement kilns dust, blast furnace slag and Portland cement, in which increased complex activation of blast-furnace granulated slag is achieved, due to the increased content of alkalis in cement dust, as well as the effects of hydroxide and calcium sulphate, contained in the cement. The influence of composition, fineness of grinding and content of chemical additives on the hydration degree and strength of low water demand binders was studied. The optimal relationships between the binder composition and the required fineness of the grinding are established, which ensure the strength characteristics and the hardening speed. The influence of superplasticizers naphthalene formaldehyde and polycarboxylate types, which provide low water demand of binder and high fineness of its grinding, is studied. Using the method of the experiment mathematical planning, equations for the regression of compressive and flexural strengths in different compensations were obtained, which allow predicting strength, taking into account the composition and features of the technology for obtaining the binder.
Cuvinte cheie
liant, praf, cuptor, măcinare, grad de hidratare, rezistență
RADHIKA SRIDHAR, RAVI PRASAD
Rezumat
This paper describes an experimental study on the behavior of engineered cementitious composites (ECC) accompanied by compressive, flexural and uni-axial tensile strength. In this experimental program, six sets of ECC mixtures with 2% total volume fraction of fibers were produced for each set of mixture and was proportioned to have the same material quantity such as silica sand, micro-silica and cement in order to determine the optimal percentage of polyvinyl alcohol (PVA) and steel fibers (SF). ECC mix proportion is designed experimentally by adjusting the amount of micro-silica and silica sand by conducting four-point bending, compressive and uni-axial tensile strength test of the ECC specimens. The test results emphasize that there is an improvement in ultimate flexural strength and ultimate tensile strength of the hybrid fiber reinforced cementitious composites with the addition of 1.5% of PVA and 0.5% of Steel fibers. High tensile strain capacity of about 25% has attained for the addition of 2% of PVA fibers, which indicates a superior ductility behavior of ECC specimens. Furthermore, the experimental results emphasize that there is a good correlation between flexural deflection capacity and tensile strain capacity.
Cuvinte cheie
fibre hibride, îndoiere în 4 puncte, rezistență uniaxială, PVA, ECC
HÜSNÜGÜL YILMAZ ATAY, BERK ENGİN
Rezumat
In our previous studies, we observed excellent flame retardant properties of mineral reinforced polymer composites. However, it was investigated that some mechanical properties of the composites were deteriorated concurrently with adding minerals. In this study, it was aimed to improve those features by using glass fibers and glass spheres. Polyproplyene is used as a matrix material. Huntite hydromagnesite and glass fibers/spheres were embedded to the matrix in different loading levels. Prior to the composite production, crushing, grinding and screening processes were applied to the mineral. After fabrication of the mineral and glass fibers/spheres reinforced polyproplyene composite samples, they were characterized by using Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS) to investigate the elemental analysis and morpology. Tensile and flexural tests were applied to determine the mechanical behaviours. Finally Flame retardancy test was undertaken to observe the flame retardant properties of the composites. It was concluded that the use of glass fibers is a beneficial way to improve mechanical properties of mineral reinforced flame retardant composites.
Cuvinte cheie
întârzietor de flacără, compozite polimerice, proprietăți mecanice, fibră de sticlă, sfere de sticlă, hidromagnezit
ECATERINA MATEI, CRISTINA ILEANA COVALIU, ANDRA PREDESCU, GEORGE COMAN, CLAUDIA DRĂGAN, CRISTIAN VASILE NIȚU, CRISTIAN PREDESCU
Rezumat
Un compozit de tipul Fe3O4@SiO2@TiO2 a fost obținut utilizând două metode de sinteză, în vederea alegerii variantei optime pentru viitoare aplicații de mediu, în special pentru degradarea compușilor organici refractari din apă. Astfel, un miez magnetic nanostructurat sub formă de Fe3O4, a fost acoperit de un strat protector de SiO2 și ulterior funcționalizat utilizând un precursor de Ti, atât prin metoda în hidrotermală (obținându-se compozitul notat Fe3O4@SiO2@TiO2-A) cât și prin metoda sol-gel, urmată de evaporare (obținându-se compozitul notat Fe3O4@SiO2@TiO2-E). În ambele cazuri, materialul a fost supus calcinării la 550 °C în vederea obținerii formei stabile de tip anatas, cunoscută pentru proprietățile fotocatalitice. S-a constatat, în urma investigațiilor morfologice, structurale și de stabilitate, că s-au obținut compozite cu caracteristici bine definite, cu omogenitate bine controlată în cazul Fe3O4@SiO2@TiO2-E însă și cu o tendință mai mare de aglomerare, ceea ce a dus la creșterea dimensiunilor în comparație cu Fe3O4@SiO2@TiO2-A. Investigațiile realizate pe ambele materiale compozite susțin utilizarea viitoare a acestora în procesele de fotocataliză.
Cuvinte cheie
compozit magnetic, fotocatalizator, TiO2, SiO2
I.V. MATSUKEVICH, I. ATKINSON, S.V. BASARAB, G. PETCU, S. PETRESCU, V. PARVULESCU, V. FRUTH
Rezumat
Scopul lucrării este obținerea nanocompozitelor pe bază de oxid de magneziu și nanoparticule metalice, precum și stabilirea influenței metodelor de preparare asupra proprietăților și activității fotocatalitice a acestor materiale. Oxidul de magneziu a fost obținut prin două metode de preparare și anume precipitare și combustie. Probele obținute au fost caracterizate din punct de vedere structural, morfologic și compozițional. În plus, s-au obţinut nanocompozite pe bază de MgO prin reducerea ionilor metalici la nanoparticule metalice cu valenţă zero (Cu și Ni) imobilizate pe suprafața MgO. Activitatea fotocatalitică a nanocompozitelor sintetizate a fost evaluată prin monitorizarea degradării soluției apoase de amoxicilină (AMX) sub iradiere (365 nm).
Cuvinte cheie
MgO, nanoparticule metalice, nanocompozite, activitate fotocatalitică
ENIKÖ VOLCEANOV, ADRIAN VOLCEANOV
Rezumat
Densificarea ceramicii aluminoase pure şi a compozitelor de tip Al2O3-SiC (cu 5%, 10%, 20% și 30% SiC) fabricate prin procesul SPS a fost îmbunătăţită remarcabil datorită mecanismelor de difuzie suplimentare induse de sistemul de sinterizare cu curent electric pulsat (SPS), chiar la temperaturi joase (830 oC - 1050oC). Îmbunătățirea densificării a fost atribuită accelerării procesului de difuzie datorită mecanismelor suplimentare de transport în masă induse de descărcările în plasmă prin scânteie. Debutul densificării compozitelor de tip Al2O3- SiC a fost întârziat de adaosurile crescânde de SiC, comparativ cu ceramica de Al2O3. Se consideră că întârzierea densificării se datorează scăderii difuzivităţii la limita inter-granulară şi la nivel de reţea cristalină, ca rezultat al dispersiei SiC ca fază secundară. Prin urmare, în cazul compozitului, ar trebui să fie necesare temperaturi mai ridicate pentru o densificare completă pentru a suplimenta scăderea difuzivității, comparativ cu Al2O3 pură. Conductivitatea termică a carborundului (SiC) este mai mare decât cea a aluminei (Al2O3), în special la temperaturi ridicate şi prin urmare este de aşteptat ca adăugarea de SiC să promoveze transferul de căldură şi de la matriţa de grafit la probele compozite de consolidat. Îmbunătăţirea densificării prin procesul SPS poate fi atribuită şi luând în considerare difuzia suplimentară datorată încălzirii prin efect Joule, a forţei de impact şi a efectului câmpului electric pulsat în care, difuzia ionilor pentru sinterizare este accelerată de câmpul electric aplicat. Se raportează că generarea plasmei în scânteie în punctele de contact particule-particule izolante sporeşte densificarea. Moganitul-SiO2 monoclinic a fost identificat în compozitul cu un conţinut de SiC 10%, precum şi polipotipuri ale SiC hexagonal şi romboedric cu structuri distorsionate alături de α-Al2O3. De asemenea, un compus de tip AlC0.5O0.5 cu structură hexagonală a fost evidenţiat în compozitele cu 5 - 20% SiC, iar Si cubic a fost identificat doar în compoziţia cu 30% SiC.
Cuvinte cheie
sinterizare cu curent electric pulsat, ceramică tip Al2O3- SiC, consolidare, microstructură, compozite