Published January 26, 2016
| Version v1
Publication
Open
Effect of nano-modified SiO<sub>2</sub> /Al<sub>2</sub> O<sub>3</sub> mixed-matrix micro-composite fillers on thermal, mechanical, and tribological properties of epoxy polymers
Creators
- 1. National Institute for Interdisciplinary Science and Technology
- 2. Schneider Electric (France)
- 3. Laboratoire Charles Coulomb
- 4. University of Montpellier
- 5. Claude Bernard University Lyon 1
- 6. French National Centre for Scientific Research
Description
Thermo-mechanically durable industrial polymer nanocomposites have great demand as structural components. In this work, highly competent filler design is processed via nano-modified of micronic SiO2/Al2O3 particulate ceramics and studied its influence on the rheology, glass transition temperature, composite microstructure, thermal conductivity, mechanical strength, micro hardness, and tribology properties. Composites were fabricated with different proportions of nano-modified micro-composite fillers in epoxy matrix at as much possible filler loadings. Results revealed that nano-modified SiO2/Al2O3 micro-composite fillers enhanced inter-particle network and offer benefits like homogeneous microstructures and increased thermal conductivity. Epoxy composites attained thermal conductivity of 0.8 W/mK at 46% filler loading. Mechanical strength and bulk hardness were reached to higher values on the incorporation of nano-modified fillers. Tribology study revealed an increased specific wear rate and decreased friction coefficient in such fillers. The study is significant in a way that the design of nano-modified mixed-matrix micro-composite fillers are effective where a high loading is much easier, which is critical for achieving desired thermal and mechanical properties for any engineering applications. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
المركبات النانوية البوليمرية الصناعية المتينة حرارياً ميكانيكياً لها طلب كبير كمكونات هيكلية. في هذا العمل، تتم معالجة تصميم الحشو عالي الكفاءة عبر نانو معدلة من سيراميك الجسيمات SiO2/Al2O3 الميكروي ودرس تأثيره على الانسيابية، ودرجة حرارة انتقال الزجاج، والبنية المجهرية المركبة، والتوصيل الحراري، والقوة الميكانيكية، والصلابة الدقيقة، وخصائص الثلاثية. تم تصنيع المركبات بنسب مختلفة من الحشوات المركبة الدقيقة المعدلة بحجم النانو في مصفوفة الإيبوكسي عند أكبر قدر ممكن من عمليات تحميل الحشو. كشفت النتائج أن مواد الحشو المركبة الدقيقة SiO2/Al2O3 المعدلة نانوًا عززت الشبكة بين الجسيمات وتقدم فوائد مثل الهياكل المجهرية المتجانسة وزيادة الموصلية الحرارية. حققت مركبات الإيبوكسي توصيلًا حراريًا قدره 0.8 واط/مللي كلفن عند تحميل الحشو بنسبة 46 ٪. تم الوصول إلى القوة الميكانيكية وصلابة الكتلة إلى قيم أعلى عند دمج الحشوات المعدلة نانوًا. كشفت دراسة علم التربيولوجيا عن زيادة معدل التآكل النوعي وانخفاض معامل الاحتكاك في هذه الحشوات. تعتبر الدراسة مهمة بطريقة تجعل تصميم الحشوات المركبة الدقيقة المختلطة ذات المصفوفة النانوية المعدلة فعالاً حيث يكون التحميل العالي أسهل بكثير، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق الخواص الحرارية والميكانيكية المطلوبة لأي تطبيقات هندسية. حقوق الطبع والنشر © 2016 جون وايلي وأولاده المحدودة.Translated Description (French)
Les nanocomposites polymères industriels thermo-mécaniquement durables ont une grande demande en tant que composants structurels. Dans ce travail, la conception de la charge hautement compétente est traitée via des céramiques particulaires SiO2/Al2O3 microniques nanomodifiées et a étudié son influence sur la rhéologie, la température de transition vitreuse, la microstructure composite, la conductivité thermique, la résistance mécanique, la micro-dureté et les propriétés tribologiques. Les composites ont été fabriqués avec différentes proportions de charges micro-composites nanomodifiées dans une matrice époxy à autant de charges que possible. Les résultats ont révélé que les charges micro-composites SiO2/Al2O3 nanomodifiées amélioraient le réseau interparticulaire et offraient des avantages tels que des microstructures homogènes et une conductivité thermique accrue. Les composites époxy ont atteint une conductivité thermique de 0,8 W/mK à 46 % de charge. La résistance mécanique et la dureté apparente ont été atteintes à des valeurs plus élevées sur l'incorporation de charges nanomodifiées. L'étude tribologique a révélé une augmentation du taux d'usure spécifique et une diminution du coefficient de frottement dans ces charges. L'étude est significative en ce sens que la conception de charges micro-composites à matrice mixte nanomodifiées est efficace lorsqu'une charge élevée est beaucoup plus facile, ce qui est essentiel pour obtenir les propriétés thermiques et mécaniques souhaitées pour toutes les applications d'ingénierie. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Translated Description (Spanish)
Los nanocompuestos poliméricos industriales termomecánicamente duraderos tienen una gran demanda como componentes estructurales. En este trabajo, el diseño de relleno altamente competente se procesa a través de la nanomodificación de cerámicas micrónicas de partículas de SiO2/Al2O3 y se estudió su influencia en la reología, la temperatura de transición vítrea, la microestructura compuesta, la conductividad térmica, la resistencia mecánica, la microdureza y las propiedades tribológicas. Los compuestos se fabricaron con diferentes proporciones de rellenos de microcompuestos nanomodificados en matriz epoxi a la mayor cantidad posible de cargas de relleno. Los resultados revelaron que los rellenos de microcompuestos de SiO2/Al2O3 nanomodificados mejoraron la red entre partículas y ofrecen beneficios como microestructuras homogéneas y mayor conductividad térmica. Los compuestos epoxi alcanzaron una conductividad térmica de 0.8 W/mK con una carga de relleno del 46%. La resistencia mecánica y la dureza aparente se alcanzaron a valores más altos en la incorporación de rellenos nanomodificados. El estudio de tribología reveló un aumento de la tasa de desgaste específico y una disminución del coeficiente de fricción en dichos rellenos. El estudio es significativo de tal manera que el diseño de rellenos de microcompuestos de matriz mixta nanomodificados es efectivo donde una carga alta es mucho más fácil, lo cual es crítico para lograr las propiedades térmicas y mecánicas deseadas para cualquier aplicación de ingeniería. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Files
document.pdf
Files
(721.6 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:88f4a61886cbde7ceabe5b188c214885
|
721.6 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير الحشوات المركبة الدقيقة ذات المصفوفة المختلطة SIO<sub> 2</sub>/AL<sub>2</sub> O<sub>3</sub> المعدلة نانوًا على الخواص الحرارية والميكانيكية والثلاثية لبوليمرات الإيبوكسي
- Translated title (French)
- Effet des charges micro-composites à matrice mixte SiO<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub> O<sub>3</sub> nanomodifiées sur les propriétés thermiques, mécaniques et tribologiques des polymères époxy
- Translated title (Spanish)
- Efecto de las cargas de microcompuestos de matriz mixta de SiO<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub> O<sub>3</sub> nanomodificadas sobre las propiedades térmicas, mecánicas y tribológicas de los polímeros epoxi
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2259971716
- DOI
- 10.1002/pat.3747
References
- https://openalex.org/W1957402721
- https://openalex.org/W1964168493
- https://openalex.org/W1970426210
- https://openalex.org/W1975175823
- https://openalex.org/W1989820929
- https://openalex.org/W1996695406
- https://openalex.org/W2004734790
- https://openalex.org/W2009404381
- https://openalex.org/W2010053394
- https://openalex.org/W2016355401
- https://openalex.org/W2017550170
- https://openalex.org/W2022568937
- https://openalex.org/W2027803051
- https://openalex.org/W2028964981
- https://openalex.org/W2029791854
- https://openalex.org/W2044252873
- https://openalex.org/W2045152339
- https://openalex.org/W2045953413
- https://openalex.org/W2052314716
- https://openalex.org/W2060326546
- https://openalex.org/W2070591757
- https://openalex.org/W2075154996
- https://openalex.org/W2082587218
- https://openalex.org/W2083043371
- https://openalex.org/W2084864096
- https://openalex.org/W2122956040
- https://openalex.org/W2144717145
- https://openalex.org/W2166122076
- https://openalex.org/W2170475185
- https://openalex.org/W2171958199
- https://openalex.org/W2320091057
- https://openalex.org/W2515344574