OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 3 2024 279 MATERIAL SCIENCE Рис. 8. Необработанные волокна (1,000×) Fig. 8. Untreated fi bers (1,000×) Рис. 9. Обработанные волокна Fig. 9. Treated fi bers конкретных применений, где выгодно сочетать свойства натуральных и синтетических компонентов. Образцы с трещинами при растяжении были отобраны для изучения механизмов разрушения и взаимодействия между матрицей и волокнами в композитах. СЭМ-анализ был проведен при 500-кратном и 1000-кратном увеличении, четыре образца были тщательно изучены при этих двух уровнях увеличения. На рис. 6 и 9 представлено сравнение СЭМ-изображений композитов, испытанных на растяжение, с волокнами сиды сердцелистной и без них, как необработанных, так и обработанных. При увеличении в 1000 крат было отмечено, что на поверхности необработанных волокон сиды сердцелистной сохранился слой гемицеллюлозы, который отсутствовал на волокнах, подвергнутых бензоилирующей обработке. Удаление слоя гемицеллюлозы повышает смачиваемость волокон, способствуя увеличению прочности на разрыв композитов, обработанных уксусной кислотой. Примечательно, что вытягивание волокон более выраженно в образцах 3 и 4, содержащих обработанные бензоилированием волокна сиды сердцелистной по сравнению с необработанными вариантами. Это наблюдение подчеркивает повышенную прочность на разрыв композитов с обработанными волокнами, что объясняется более прочным соединением волокна с матрицей. Увеличенное вытягивание волокон отражает их повышенную несущую способность благодаря более высокой смачиваемости после обработки. Заключение Исследование, в котором использовались четыре различных состава 7-слойного полимерного композита, продемонстрировало значительное улучшение механических свойств при сохранении постоянной массовой доли волокнистого материала. Испытания, проведенные на прочность при растяжении, изгибе и с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), показали оптимальные значения, отражающие эффективность разработанного композита. Целенаправленное увеличение веса волокон сиды сердцелистной в сочетании с уменьшением количества джутовых волокон при сохранении общего веса обоих волокон постоянным во всех образцах, содержащих обработанные бензоилированием волокна сиды сердцелистной в PLA-матрице, привело к значительному повышению прочности композита. Это говорит о том, что включение более высокой доли волокон сиды сердцелистной значительно повышает механическую прочность композита. СЭМ-анализ образцов для испытаний на растяжение с трещинами при 500-кратном увеличении позволил получить ценную информацию о характеристиках сцепления волокон. Содержание лигнина, наблюдаемое в необработанных волокнах, коррелирует с более слабым сцеплением с матрицей. Наоборот, химически обработанные волокна сиды сердцелистной отличаются отсутствием лигнина в композите, что обеспечивает превосходное сцепление с матрицей и, как следствие, повышенную прочность. Повышенное вытягивание химически обработанных волокон
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1