PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Composites Science· 2026Q1

Nano-Silika, Areka-Kenevir Epoksi Hibrit Kompozitlerin Mekaniksel ve Termal Özelliklerini İyileştiriyor

Effect of Nano-Silica on the Mechanical, Thermal and Microstructural Properties of Areca–Hemp Epoxy Hybrid Composites

M Arun Rajesh, Dharmalingam Ganesan, K. Balaji

Kısa özet

Areka-kenevir epoksi kompozitlere %2 ağırlık oranında nano-silika eklenmesi (AHNS-2), sırasıyla 64.40 N/mm2 ve 57.46 N/mm2'ye varan eğilme ve basma dayanımını artırırken, %4 oranındaki ekleme (AHNS-4) çekme dayanımını 61.90 N/mm2'ye ve tokluğu 81.99 J/m'ye yükseltti.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • AHNS-2 (%2 nano-silika) üstün eğilme dayanımı (64.40 N/mm2), basma dayanımı (57.46 N/mm2) ve Shore-D sertliği (83) elde etti.
  • AHNS-4 (%4 nano-silika) en iyi çekme dayanımını (61.90 N/mm2), tokluğu (81.99 J/m) ve maksimum bozunma sıcaklığını (377.4 °C) sergiledi.
  • SEM analizi, nano-silika entegrasyonunun lif-matris arayüzey özelliklerini iyileştirdiğini ve yoğunluk, sertlik, dayanım ve tokluk üzerindeki etkilerini gösterdi.
  • Test edilen tüm nano-silika oranları (%1-4 ağırlık) doldurulmamış kompozite kıyasla mekaniksel özellikleri önemli ölçüde iyileştirdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Natural-fiber-based composite materials are gaining popularity because they are lightweight, renewable, and more sustainable than existing synthetic fiber composites, offering numerous benefits for structural engineering applications. However, the lack of adhesion at natural-fiber–matrix interfaces due to the non-polar hydrophobic nature of the fibers and hydrophobic epoxy matrices produces gaps due to void formation during manufacturing. Also, the non-uniform distribution of natural fibers and the reinforcement make the composite perform inefficiently, prone to brittleness, have lower temperature resistance and lack proper bonding between fibers. The present research work aimed to achieve the maximum flexural, tensile, compressive strength, thermal resistance and toughness of areca–hemp hybrid epoxy composites with nano-silica (AHNS) at varying percentages (1 wt%, 2 wt%, 3 wt%, and 4 wt%) as reinforcement. The results showed that AHNS-2 with 2 wt% of nano-silica yielded superior flexural and compression strength and Shore-D hardness (64.40 N/mm2, 57.46 N/mm2 and 83, respectively); AHNS-4 with 4 wt% nano-silica exhibited the best performance in terms of tensile strength, toughness and maximum degradation-rate temperature (61.90 N/mm2, 81.99 J/m and 377.4 °C, respectively). The SEM morphology analysis revealed fiber pull-out, matrix cracks, fiber breakage, and fiber–matrix interfacial characteristics. These microstructural features showed a considerable impact on the mechanical properties of the composites, especially on density, hardness, strength and toughness. The elemental analysis revealed that carbon (64.92%) and oxygen (33.08%) were the predominant elements present, although silicon (2%) was also present in AHNS-2. The presence of silicon provided evidence of the localized incorporation of nano-silica within the epoxy matrix. It was observed that the mechanical properties of AHNS with 1–4 wt% nano-silica were significantly better compared to the unfilled composite (AHNS-0 wt% nano-silica).

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Composites Science, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Polimerler ve Plastikler

Polymers and PlasticsMaterials Science