Fulltext

The Effect of Water Absorption on the Creep Behavior for Polymer Composite Materials

تأثير إمتصاص الماء على سلوك الزحف للمواد المركبة المرنة

Dr. Samira K. Radhi Zakariya I. Mohammed

Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية
ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2012 Volume: 19 Issue: 4 Pages: 35-53
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Abstract

In this investigation, a low cost, mechanically operated creep testing machine capable of determining the deformation property of material is developed for providing an economical means of performing standard creep experiments. Creep tests are performed to study the nonlinear viscoelastic behavior of epoxy resin and {unidirectional (θ=0o) and woven fabric (θ=0o, 90o)) E-glass/epoxy composite materials under various environmental effects at room temperature and different values of applied stresses. Tested specimens are immersed in three different solutions {acidic water (HCL), PH=5), (distilled water (H2O), PH=7}, and {Alkaline water (NaOH), PH=10}. The experimental creep data can be fitted with general power time function. This function is modified where the effect of gained moisture content, applied stress and aged time on the creep strain are suggested as variables in the creep strain equation. Results show that the creep strain increased with increasing the (pH) level and increased more with increasing the values of the applied stress. Also, the results show that the alkaline water “NaOH solution” is more effective than other solutions on the composite viscoelastic behavior. The concluded degradation rates are 36%, 57% and 62.633% for epoxy, woven fabric composite (Mat) (θ= 0o,90o), and unidirectional composite (θ= 0o), respectively. The developed equation gives an appropriate criterion for describing long time creep strain.

في هذا البحث و بكلفة منخفضة، تم تصنيع جهاز" الزحف الميكانيكي" قادر على حساب مواصفات تشوه المادّة لتصبح من الوسائل الاقتصادية في أجراء تجارب زحف قياسية .أنجزت اختبارات الزحف لدِراسَة سلوكِ التصرف اللاخطّيِ المرن اللزج لمادّةِepoxy و مركبات E-glass/epoxy تحت التأثيراتِ البيئيةِ المُخْتَلِفةِ و بتسليط إجهادات متغيرة . النماذج المُجرّبة وضعت في ثلاثة محاليل مختلفةِ {ماء حامضي (HCL)، pH=5}، {ماء مقطر (H2O)، pH =7}، و{ماء قاعدي (NaOH)، pH=10}. بياناتَ الزحف العملية انسجمت مع دالة الوقتِ الآسية العامةِ. هذه الدالة عدّلت بحيث أنها أصبحت بدلالة ثلاث متغيرات ( محتوى الرطوبةِ المَكْتسُب ، الإجهاد المسلط والزمن اقترحوا كمتغيّرات في معادلةَ الزحف). نرى من النَتائِجُ أنه الزحف زادَ بزيَاْدَة pH و زادت أكثر بزيَادَة قِيَمِ الإجهاداتِ المسلطة. أيضاً، أثبتت النَتائِجَ بأنّ الماءَ القاعديَ (محلول NaOH) أكثرُ فاعلية مِنْ المحاليلِ الأخرى على سلوكِ المركّب المرن اللزج. نِسَب الانخفاض المُسْتَنْتجةِ هي 36%, 57%, 62.633% للمواد epoxy،woven fabric composite ، unidirectional composite (θ= 0o) على التوالي. تَعطي المعادلةُ المُطورة معاييرُ جيدةُ لوَصْف ظاهرة الزحف لوقت طويلِ في هذا العملِ