ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 267 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Механические свойства экологически чистых гибридных полимерных композитов с джутовыми волокнами и волокнами сиды сердцелистной Бхупендра Шарма 1, a, Риши Деванган 2, b, Шиам Шарма 3, с, * 1 Университет Амити, Уттар-Прадеш, Нойда, 201313, Индия 2 Университет Амити, Раджастхан, Джайпур, 303002, Индия 3 Манипалский университет, Джайпур, Джайпур, 303007, Индия a https://orcid.org/ 0000-0002-3207-7286, bpsharma@amity.edu; b https://orcid.org/0000-0002-1973-6726, rdewangan@jpr.amity.edu; c https://orcid.org/0000-0002-1510-5871, shyamsunder.sharma@jaipur.manipal.edu Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 3 с. 267–285 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-267-285 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 671.22 История статьи: Поступила: 18 апреля 2024 Рецензирование: 11 июня 2024 Принята к печати: 12 июля 2024 Доступно онлайн: 15 сентября 2024 Ключевые слова: Сида сердцелистная Семейство мальвовых Композиты из натуральных волокон Биоразлагаемые натуральные волокна Механические свойства АННОТАЦИЯ Введение. Признание лечебных свойств растений является неотъемлемой частью традиционных индийских систем здравоохранения. Среди прочих сида сердцелистная, представитель семейства мальвовых, особенно известна в медицине своими выдающимися химическими свойствами. Это растение произрастает в субтропическом и тропическом климате Индии и символизирует глобальный переход к более экологически безопасным материалам. Учитывая растущие экологические проблемы, существует повышенный спрос на биоразлагаемые и возобновляемые ресурсы для промышленного применения, особенно для упрочнения полимерных матриц натуральными волокнами. Целью данного исследования является изучение эффективности волокон сиды сердцелистной в сочетании с джутом для упрочнения композитов на основе полимолочной кислоты (PLA). Это подчеркивает их потенциал для улучшения качества окружающей среды и повышения механических свойств материалов. Материалы и метод. Исследование включает в себя изготовление четырех различных композитных образцов: исключительно из 4-слойного джутового мата; необработанных волокон сиды сердцелистной в сочетании с 4-слойным джутовым матом; волокон сиды сердцелистной, обработанных бензоилированием, в сочетании с 4-слойным джутовым матом. Эти композиты были подвергнуты механическим испытаниям с упором на определение прочности на растяжение и прочности на изгиб. Был также проведен их микроструктурный анализ. Результаты и обсуждение. Результаты показывают, что волокна сиды сердцелистной, обработанные бензоилированием, демонстрируют значительно более высокую прочность по сравнению с их необработанными аналогами. При этом увеличение доли волокон сиды сердцелистной в композитах при сохранении постоянной общей массы коррелирует с повышением прочности материалов. Эти результаты показывают, что сида сердцелистная и PLA-композиты, упрочненные джутовым волокном, могут стать конкурентной, экологически чистой альтернативой композитам, упрочненным синтетическим волокном, в различных отраслях промышленности. Наконец, обработанные натуральные волокна, такие как сида сердцелистная, могут значительно улучшить механические свойства полимерных композитов, поддерживая их использование в качестве экологически чистых, высокоэффективных материалов в различных отраслях промышленности. Настоящее исследование способствует не только использованию натуральных волокон в коммерческих целях, но также достижению более высокой цели экологически рационального материаловедения. Для цитирования: Шарма Б.П., Деванган Р., Шарма Ш.С. Механические свойства экологически чистых гибридных полимерных композитов с джутовыми волокнами и волокнами сиды сердцелистной // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 3. – С. 267–285. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-267-285. ______ *Адрес для переписки Шарма Шиам С., д.т.н., доцент Манипалский университет, Джайпур, 303007, Джайпур, Индия Тел.: +91-9887765320, e-mail: shyamsunder.sharma@jaipur.manipal.edu Введение Натуральные композиты присущи самой природе, и наиболее ярким примером этого является древесина – композит из длинных целлюлозных волокон, скрепленных лигнином. Композиционные материалы представляют собой соединение двух или более различных компонентов, которые сохраняют свои индивидуальные свойства без слияния или растворения. Это уникальное сочетание придает композиту особые характеристики, повышая его функциональность. На протяжении всей истории человечества композиционные материалы играли важную роль в различных областях. Еще в 1500 году до н. э. представители древних цивилизаций, такие как
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1