《酚醛树脂和棕榈灰的复合制备及力学性能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酚醛树脂和棕榈灰的复合制备及力学性能（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、酚醛树脂和棕榈灰的复合制备及力学性能摘要刹车片是汽车的重要工程组件之一，它由各种材料组合制作。刹车片中的石棉对人体有害。在这次调查中，用棕榈灰来替代石棉。使用 XRF，马尔文粒度和扫描电子显微镜（SEM）进行了表征棕榈灰。对刹车片应用的复合材料样品进行预混合棕榈灰，碳酸钙，酚醛树脂，氧化铝，石墨和钢纤维磨，然后用15MPa 的压强压制样品 5 分钟，温度达到 150时固化。对样品进行了微观结构、密度、孔隙度、吸水率、抗压强度和冲击试验研究。结果表明，增加棕榈灰分含量，抗压和抗冲击强度增加。 关键词：棕榈灰 碳酸钙 酚醛树脂 氧化铝 石墨 钢纤维引言刹车片是各类车辆的重要工程部位之一，它用来减缓
2、和停止移动的车辆。刹车片材料通常是复合材料（大流士 G.所罗门等，2007 年） 。制作刹车片的材料有超过 8 个不同类型的材料（答萨法尔等人，2010 年，优素福及 Saied 如何操作，2009 年） 。刹车片材料的类型一般可分为五种，根据具体的功能要求，这些材料包括纤维（捷飞等人，2010 年） ，填料（穆克什库马尔等人，2010年） ，粘合剂（GM 英戈等人，2004 年） ，磨擦剂和润滑剂（大奖赛Ostermeyer。2004） 。各种制动情况下的性能（即安全性，耐久性和舒适性） ，主要是由刹车片材料的组成和微观结构（MM 的莫希德等，2004）决定。填料按功能分为不同的类别，例如，
3、以减少热传导，抵制褪色和提高制动垫实力等等。本文提出的棕榈灰作为填充材料刹车片的材料使用。据报道，棕榈灰作为水泥替代材料，并作为吸附剂去除水溶液中的（北穆罕默德努尔等，2004）锌已在使用。正如我们所知，棕榈油行业是马来西亚最大的产业之一。除了棕榈原油的生产，棕榈油行业也输出了大量的固体废物。由于经济原因，固体废物，如棕榈仁油，豆类和棕榈油等，被用来作为燃料产生电力蒸汽。燃烧后，棕榈灰不能用于其他进程。麻烦的问题是处置棕榈灰，因为它需要一个比较大的地区，用来收集灰，而这影响了周围的环境（RP Singh 等所有，2010，H.伊斯梅尔和 SM 沙雷，2010 年 Weerachart Tang
4、chirapat，Jaturapitakkul 湾仔2010） 。由于刹车片材料在使用中的浪费，需要寻找一个替代品，以减少棕榈灰废物和降低原材料成本。本文的目的，制造棕榈灰与酚醛树脂混合复合材料以及研究它们的机械性能。原料：六种类型的原料，棕榈灰，碳酸钙，酚醛树脂，氧化铝，石墨和钢纤维用于制造复合材料刹车片样品。棕榈灰，由当地油棕生产商 Seberang Perai 提供，用来作为填充物。碳酸钙，酚醛树脂，氧化铝和钢纤维是从当地的一家公司购买的。在这项研究中，酚醛树脂被选定为粘合剂，氧化铝作为磨料，碳酸钙作为填料，钢纤维作为增强纤维。最后，石墨作为润滑剂。棕榈灰，在烤箱中以80的温度干燥 24
5、 小时以释放水分。筛网是用来获取棕榈灰的平均粒径。平均粒径在 75 - 150 微米的范围。棕榈灰，碳酸钙，氧化铝，酚醛树脂，石墨颗粒大小，确定由马尔文粒度分析机分析。通过扫描电子显微镜（SEM） ，能谱JEOLJSM-6460LA 对原材料的微观结构进行了表征。所有原料在一起混合 15 分钟，以获得均匀的混合成分。用于复合材料的混合物的重量百分比，如表 1 所示。表 1：在复合材料中使用的原料。 SampleMaterialA B C D E F GPalm Ash (%) 5 10 15 20 25 30 35CaCO3 (%) 35 30 25 20 15 10 5Phenolic (%
6、) 20 20 20 20 20 20 20Al2O3 (%) 10 10 10 10 10 10 10Graphite (%) 10 10 10 10 10 10 10Steel fiber (%) 20 20 20 20 20 20 20使用 unaxial 液压手压机 15MPa 的压力，压实样品在 150的温度固化 5分钟。每个样品的孔隙度值获得使用 JIS D4417：1996 标准。表观孔隙率被用来作为测量液体油。表观孔隙率的百分比，使用下列公式计算：其中：=孔隙率（）M1 =试件的质量（克）M2 =试件吸收后水的质量（克）2=密度的油（公克立方公分）试件 V =体积（立方厘米）
7、每个样品的 Izod 冲击测试值获得所使用的 ASTM256-06。建议的配置和尺寸的标本是根据美国的标准测试方法（ASTM） ，如图 1 所示。 图 1：悬臂梁冲击试验的标准尺寸。对扫描电子显微镜下的冲击试验后的复合材料样品的断裂面进行了研究。结果与讨论 3.1 原材料表征：表 2 显示了原材料和 CaO3 平均粒径，酚醛树脂，氧化铝和石墨分别列出。棕榈灰的平均粒径为 150 微米，并使用筛网过筛。表 2：在这项研究中所用的原料。 Raw Material Average size (m)Average Length (mm)Palm Ash 150-CaCO3 10-Phenolic re
8、sin 15-Al2O3 80-Graphite 8.7-Steel fiber - 2-4图 2 显示了棕榈灰，碳酸钙，酚醛树脂，氧化铝，石墨和钢纤维的扫描电子显微镜下观察到的原料颗粒形状。图 2：扫描电子显微镜 a）棕榈灰 b）Ca2O3 c）酚醛树脂 d）氧化铝原料 e）石墨 f）钢纤维X 射线荧光（XRF）：棕榈灰的化学成分分析在点分析的基础上，通过使用 X 射线荧光光谱。棕榈灰的化学成分列于表 3。棕榈灰的主要化学成分是钾，氧化硅和氧化钙。表 3：棕榈灰的化学成分3.2 孔隙度测试：图 3 显示图形的趋势，表明孔隙度增加棕榈油的灰分含量降低。复合添加 5wt,，棕榈灰有孔隙和复合的最
9、高值 35 WT,，棕榈灰孔隙率的最低值。据预计，形状不规则的棕榈灰的大小为 150m，降低孔隙率。 图 3：棕榈灰此外孔隙度的相关性。3.3 悬臂梁冲击试验：图 4 显示了随棕榈灰分增加，复合材料的冲击强度。棕榈灰复合 35wt,的冲击强度最高，而 PA-5的冲击强度最低。图 4：冲击强度与棕榈灰的关系3.4 压缩试验：图 5 显示抗压强度增加与增加棕榈油灰的内容。结果表明，复合 35wt.棕榈灰，而复合材料的最高值与添加 5wt.抗压强度最低值。这可以归因于这一事实，棕榈灰降低孔隙率和提高实力。 图 5：与棕榈灰分含量的复合材料抗压强度。3.5 断裂分析：悬臂梁试验后的复合材料样品的断裂表面的微观结构分析，用扫描电镜在100X放大倍率显示,发现更多的毛孔都在复合材料中，5，10，15 和 20wt.棕榈灰。另一方面，25，30 和 35wt 复合材料.棕榈灰，有少的断裂表面的毛孔，这个结果与孔隙度的测试协议。据指出，毛孔的存在是由棕榈灰含量控制,毛孔减少随着棕榈灰分含量。 图 6：不同比例的棕榈灰 Izod 冲击测试后刹车片样品的 SEM 显微照片。结论：加入了酚醛树脂和棕榈灰的混合物的刹车片, 由于复合材料的强度提高复合材料的孔隙,提高了复合材料的抗压和抗冲击强度。
