Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2025 Том 23, Випуск 3
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Open Access

RUQAYYAH H. GHANI1 and MUNDHER A. DOOKHI1,2

1College of Dentistry, National University of Science and Technology, Thi-Qar, Iraq
2Department of Cooling and Air Conditioning Engineering Techniques, Imam Ja'afar Al-Sadiq University, Baghdad, Iraq

Effect of TiO2 Nanomaterials on the Fatigue Properties of Composite Materials with Cracks

905–914 (2025)

PACS numbers: 62.20.me, 62.20.mt, 62.23.Pq, 81.07.Pr, 81.40.Np, 81.70.Bt, 82.35.Np

Надійшла 5 квітня 2025 р.

У цьому дослідженні розглядається вплив наночастинок TiO2 на утомну поведінку композитних матеріялів з внутрішніми або зовнішніми тріщинами. Щоб ґарантувати повне розподілення наночастинок TiO2 по всьому основному матеріялу, нанокомпозитний матеріял було створено шляхом поєднання його з епоксидною смолою за допомогою ультразвукового змішувача, змінюючи на рівні 1%, 2% і 3% вагові відсотки наночастинок TiO2 (й епоксидну смолу доповнювали ними). До синтезованих епоксидних наночастинок було додано один шар плетеного скловолоконного ровінґу (джгута зі скловолокна, що одержується шляхом зрощування кількох ниток) для створення різних гібридних нанокомпозитних матеріялів, які мають стійку вагу у 10%. Після цього вручну за допомогою вакуумного пристрою було виготовлено пластинчасті гібридні композитні наноматеріяли. Експериментальні зразки для випробувань на розтяг і втому виготовлено згідно з рекомендаціями ASTM (Американського товариства з випробування матеріялів). Згідно з даними, гібридний нанокомпозит з найвищою межею втоми містить 3% частинок. Крім того, внутрішня міцність (під час напруження) цього матеріялу поліпшується завдяки додаванню наночастинок TiO2.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: полімер, композитні матеріяли, тріщина, механіка руйнування, утома

Цитування:
Ruqayyah H. Ghani and Mundher A. Dookhi, Effect of TiO2 Nanomaterials on the Fatigue Properties of Composite Materials with Cracks, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 23, No. 3: 905–914 (2025); https://doi.org/10.15407/nnn.23.03.0905
ЛІТЕРАТУРА
  1. Hassan Gonabadi, Adrian Oila, Arti Yadav, and Steve Bull, Journal of Ocean Engineering and Marine Energy, 7, Iss. 1: 25 (2021); https://doi.org/10.1007/s40722-020-00184-6
  2. A. Al-Turaihi, A. Mehmanparast, and F. Brennan, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures (FFEMS), 41, Iss. 3: 663 (2018); https://doi.org/10.1111/ffe.12726
  3. Christopher S. Grimmer and C. K. H. Dharan, Journal of Wuhan University of Technology–Mater. Sci. Ed., 24: 167 (2009); https://doi.org/10.1007/s11595-009-2167-4
  4. Shafi Ullah Khan, Arshad Munir, Rizwan Hussain, and Jang-Kyo Kim, Composites Science and Technology, 70, Iss. 14: 2077 (2010); https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2010.08.004
  5. Deesy Pinto, Luis Bernardo, Ana Amaro, and Sergio Lopes, Construction and Building Materials, 95: 506 (2015); https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.124
  6. Bernd Wetzel, Patrick Rosso, Frank Haupert, and Klaus Friedrich, Engineering Fracture Mechanics, 73: 2375 (2006); https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2006.05.018
  7. Ekram A. Ajaj, Najwa J. Jubier, and Kawakib J. Majeed, International Journal of Application or Innovation in Engineering & Management (IJAIEM), 2, Iss. 9: 62 (2013); Link to ResearchGate
  8. L. P. Borrego, J. D. M. Costa, J. A. M. Ferreira, and H. Silva, Composites. Part B: Engineering, 62: 65 (2014); https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.02.016
  9. Md. Touhid Alam Ansari, Kalyan Kumar Singh, and Mohammad Sikandar Azam, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 37, Iss. 9: 636 (2018); https://doi.org/10.1177/0731684418754713
  10. C. Capela, S. E. Oliveira, and A. J. M. Ferreira, Composites. Part B: Engineering, 164: 191 (2019); https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.11.035
  11. Alberto D'Amore and Luigi Grassia, Materials, 12, Iss. 16: 2586 (2019); https://doi.org/10.3390/ma12162586
  12. Chang Soon Lee, Hee Jun Kim, Auezhan Amanov, Jeong Hwan Choo, Yong Kap Kim, and In Sik Cho, Composites Science and Technology, 180: 94 (2019); https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2019.05.021
  13. M. Bondy, W. Rodgers, and W. Altenhof, Composites. Part B: Engineering, 173: 106984 (2019); https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.106984
  14. Mustafa Baqir Hunain, Salah N Alnomani, and Qabas Razzaq, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1094: 012164 (2021); https://doi.org/10.1088/1757-899X/1094/1/012164
  15. Alternating Bending Fatigue Machine instruction manual HSM20.
  16. Görcan Demircan, Al2O3 Nanopartikül Katkili Aramid Elyaf Takviyeli Epoksi Kompozitlerin Mekanik Özellikleri [Mechanical Properties of Al2O3 Nanoparticles Filled Aramid Fiber Reinforced Epoxy Composites] [yüksek lisans tezi] (Şanliurfa: Harran Üniversitesi fen Bilimleri Enstitüsü: 2018); Thesis Link
  17. K. Poyyathappan, G. B. Bhaskar, S. Rajesh, and K. Pazhanivel, Materials Today: Proceedings, 16, Part 2: 612 (2019); https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.05.136