NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE

Tóm tắt

Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của hai loại phụ gia vô cơ là oxit kẽm (ZnO) và tro bay đến các đặc tính cơ học của vật liệu nền polyamide 6 (PA6) gia cường bằng 30% sợi thủy tinh. Các mẫu composite được chế tạo bằng phương pháp phun ép với các thông số gia công được tối ưu hóatheo phương pháp Taguchi. Đặc tính cơ học được đánh giá qua các phép thử kéo, uốn, đo độ cứngShore D và phân tích hình thái học bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM). Kết quả cho thấy tro bay giúp cải thiện đáng kể độ bền kéo và uốn, trong khi ZnO làm tăng độ cứng nhưng ảnh hưởng tiêu
 cực đến độ bền kéo và độ dẻo dai. Phân tích dữ liệu bằng phần mềm Minitab xác định được các thông số ép tối ưu cho từng loại phụ gia. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở thực nghiệm cho việc lựa chọn vật liệu composite phù hợp cho các ứng dụng kỹ thuật yêu cầu tính cơ học cao và thân thiện môi trường.

Title

STUDY ON THE STRENGTH OF COMPOSITE MATERIALS

Abstract

This study investigates the effects of two inorganic additives – zinc oxide (ZnO) and fly ash – on the mechanical properties of a polyamide 6 (PA6) matrix reinforced with 30% glass fiber. Composite samples were fabricated using the injection molding method, with processing parameters optimized via the Taguchi approach. Mechanical performance was evaluated through tensile and flexural tests, Shore D hardness measurements, and morphological analysis using scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that fly ash significantly enhances tensile and flexural strength, while ZnO increases hardness but negatively affects tensile strength and toughness. Statistical analysis using Minitab identified the optimal molding parameters for each type of additive. This study provides an experimental basis for selecting suitable composite materials for engineering applications requiring high mechanical performance and environmental sustainability.