工程科学与技术，国际期刊19（2016）676完整文章CaCO3、Al2O3和TiO2微填料对丝瓜络/聚酯复合材料Vinay Kumar Patel*，Anil Dhanola机械工程系，Govind Ballabh Pant工程学院Ghurdauri，Pauli Garhwal 246001，Uttarakhand，印度A R T I C L E I N F OA B S不 R 一C T文章历史记录：接收日期：2015年7月29日接收日期：2015年10月6日2015年10月30日接受2015年11月30日在线发布保留字：丝瓜络复合材料聚合物复合材料混杂复合材料天然纤维增强聚合物复合材料的开发由于其相对于合成纤维基聚合物复合材料的环境友好特性而在许多应用中得到普及。本文介绍了丝瓜络纤维增强聚酯复合材料的制备及其在添加和不添加Al2O3、CaCO3和TiO2微填料时的物理、机械、三体磨料磨损和吸水性能。采用理想解近似排序法（TOPSIS），以复合材料的物理、机械、磨损和吸水性能为输出参数，对复合材料进行排序。微填料的加入大大提高了丝瓜络纤维基复合材料的物理和机械性能。微填料的加入对丝瓜络纤维基聚酯复合材料的物理力学性能的影响顺序为CaCO3>Al2O3>TiO2。© 2016，Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.1. 介绍在过去的几十年里，天然纤维作为玻璃和陶瓷的替代品受到了极大的关注，因为其环保和可再生性、低成本、重量轻、高机械性能等。天然纤维如洋麻[1]、甘蔗渣[2]、黄麻[3-8]、苎麻、油棕[9]和大麻[10]已被研究作为用于制造纤维增强聚合物复合材料的天然纤维可用作合成纤维的替代品，例如：芳纶、玻璃、碳等。[11].天然纤维基聚合物复合材料已在家具、包装、声学隔振、冲击能量吸收、建筑、汽车工业、航空和海军应用中得到应用[12-17]。丝瓜（Luffacylindrica）属于葫芦科[18]，在许多国家都有天然的。丝瓜幼果可食用，含有酚类、黄酮类、三萜类和核糖体失活蛋白等多种化合物丝瓜果实已被有效地用于医学目的，如免疫刺激剂和抗炎剂[19]。 丝瓜络是一种合适的天然纤维，已成功地用于废水中重金属的生物吸附过程。这种新兴的经济作物对发展中国家的经济发展具有巨大的潜力丝瓜是在垫形式自然[18-21]。丝瓜纤维含有84%* 通讯作者。联系电话：+91 9807822530;传真：+911368228062。电子邮件地址：vinaykrpatel@gmail.com（V.K.Patel）。由Karabuk大学负责进行同行审查http://dx.doi.org/10.1016/j.jestch.2015.10.0052215-0986/© 2016，Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.全纤维素、66%纤维素、17%半纤维素、15%豆类蛋白、3.2%提取物和0.4%灰分[22] 。丝瓜络纤维的物理性能为：密度820kg/m3，直径2559.1[19，22Oboh等人[18]证明了丝瓜络纤维在医学、农业和科学技术方面的能力和应用。Msahli等人[25]研究了通过对丝瓜络纤维进行乙酰化和氰乙基化处理来提高丝瓜络纤维与聚酯基体之间的抗张强度和粘合力。Srinivasan等人[26]研究了填充有SiO2纳米颗粒的丝瓜纤维环氧复合材料的机械性能比未填充的丝瓜纤维环氧复合材料提高2%。TOPSIS方法是一种从众多可能方案中选择最优方案的多属性决策根据这一点，最好的替代方案将是最接近正理想解和最远离负理想（假设最差）解的方案TOPSIS法的主要目的是选择排名最高的方案，并将其与这组模拟中的所有排名进行比较。TOPSIS方法已被标准化为多标准决策工具，应用范围更广，如供应链管理和物流，设计，工程和制造系统，商业和营销管理，健康，安全和环境管理，人力资源管理，能源管理，化学工程，水资源管理等，并通过分析2000年至2012年的 266篇学术论文进行了很好的回顾[27]。在设计、工程和制造系统中，TOPSIS为材料、制造、机电一体化、机器人、汽车、航空、能源和电力、工程设计等72种不同的应用提供了最佳解决方案等[27]. TOPSIS出版社：Karabuk University，PressUnit ISSN（印刷版）：1302-0056 ISSN（在线）：2215-0986 ISSN（电子邮件）：1308-2043主 办可 在 www.sciencedirect.com上 在 线ScienceDirect可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：http://www.elsevier.com/locate/jestchV.K. Patel，A.Dhanola/工程科学与技术，国际期刊19（2016）676677已被探索作为一个有用的工具，在选择子系统的复合材料产品开发的优先顺序为一个给定的应用[28，29]。对于复合材料，TOPSIS方法可以有效地应用于根据服务要求或产品质量确定基于一个或多个物理/化学/机械性能的相对重要性/权重的排序。在这项工作中，所有的复合材料进行了比较，使用TOPSIS法和排序已做了相应的。决策矩阵、归一化矩阵、权重归一化矩阵、理想阳性和理想阴性溶液、分离度量、相对接近度值和排序分别列于表4、5、6、7、8和9已证明将填料掺入聚合物是改善所得复合材料性能的替代方法。纤维与填料的混合已被用于增强复合材料的性能基质和增强相的明智选择在工业和结构应用中，通过添加颗粒填料材料来改善聚合物及其复合材料的性能已显示出巨大的前景，因此最近已成为相当感兴趣的主题。添加特定填料（添加剂）以提高和改变复合材料的质量。在大多数应用中，机械性能被认为是所有物理和化学性能中最重要的[30]。塑料/聚合物应该能够承受高拉伸载荷、冲击载荷、疲劳载荷等，并提供高耐磨性、耐磨性等，以便实现广泛的适用性以及黑色和有色金属材料的经济和轻质替代品。拉伸强度是结构应用中使用的复合材料的最广泛测量的机械性能之一。纤维增强使聚合物复合材料具有良好的性能组合，在结构和汽车部件应用中具有广泛的用途汽车制造商使用大麻纤维制造非结构部件，因为与传统增强材料相比，大麻纤维的比强度更高，成本更低[32]。天然纤维对环境无害;大部分符合经济可持续发展原则的资源在自然界中储量丰富，并在开发高性能聚合物复合材料时有选择地加以明智利用。因此，许多材料学家和研究人员的主要动机是以最经济的方式通过适当选择纤维及其化学改性、树脂化合物和混合填料来开发具有高机械性能的聚合物复合材料近年来，已经进行了关于基于普通和化学处理的丝瓜络纤维的制造和物理/化学/机械特性的研究。聚合物复合材料Demir等人三种不同的丝瓜纤维三种偶联剂，即（3-氨基丙基）-三乙氧基硅烷（AS）、3-（三甲氧 基 甲 硅 烷 基 ） -1- 丙 醚 （ MS ） 和 马 来 酸 酐 接 枝 聚 丙 烯（MAPP），由于基质和纤维之间的粘合性更好，MS处理的丝瓜络纤维基聚丙烯复合材料的机械性能更好[33]。最近，研究了丝瓜化学（2% NaOH/1-在丝瓜籽/聚酯复合材料的一种新的有价值添加剂中，已经尝试鉴定一种或多种选择性微添加剂，用于开发具有增强的物理机械性能的高性能聚合物复合材料本文研究了Al2O3、CaCO3和TiO2等微量添加剂对丝瓜络纤维增强聚酯复合材料的物理力学性能、三体磨料磨损性能和吸水性能最后，用TOPSIS法对所制备的聚合物复合材料的物理、机械、磨损和吸水性能进行了排序2. 实验细节2.1. 材料丝瓜果实（图中所示） 1a）是从印度的Pauli-Garhwal的丘陵地带当地收集的，并进一步用水处理24小时以从丝瓜纤维的外表面去除蜡、木质素和油，然后在室温下干燥。在日光浴下干燥几天后，从丝瓜壳的外核切割纤维垫，将其进一步放置在两个干燥的木板之间，并通过用机械台钳施加均匀的压缩载荷几个小时来拉直至均匀的厚度。最后，如图1b所示，切割尺寸为290 mm × 200mm的纤维垫。以Al2O3、CaCO3和TiO2为微粒填料，以不饱和纯聚酯为基 体 材 料 。 微 粒 填 料 （ Al2O3 、 CaCO3 和 TiO2 ） 购 自 KalindiMedicure Pvt. Ltd（Dehradun India）和Intelligent Materials PvtLtd（Chandigarh，India）。不饱和聚酯（间苯二甲酸）树脂获自Amtech Esters Pvt.Ltd. New Delhi，India。结晶聚酯树脂的化学结构如图所示。 1c [35]。2.2. 复合材料制造复合材料的制造是通过一种传统的方法，称为手铺法。手糊法由于其简单、成本效益高和灵活性好，已成为一种广泛探索的制造天然纤维基复合材料的技术，在经济上适合发展中国家和财政支持较少的大学和学院。Satishkumar等人对天然纤维和复合材料的特性进行了很好的综述。其中大量的天然纤维基复合材料是通过手工铺叠法制备的[36]。使用尺寸为300 × 210 × 20mm3的木模具。根据聚酯树脂、硬化剂和促进剂的重量比为100：1.5：1.5的复合材料组成，将Al2O3、CaCO3和TiO2微填料在塑料罐中小心混合并机械搅拌[37，38]。为了快速和容易地去除复合材料，将脱模片放在图1.一、（a）丝瓜果实的图像，（b）丝瓜纤维的矩形部分，(c)结晶聚酯树脂的化学结构。678V.K. Patel，A.Dhanola/工程科学与技术，国际期刊19（2016）676表1复合材料的详细名称和组成S.号名称组成1C1聚酯+丝瓜络纤维（0重量%）2C2聚酯+丝瓜络纤维（5wt%）3C3聚酯+丝瓜络纤维（10重量%）4C4聚酯+丝瓜络纤维（5重量%）+Al2O 3（5重量%）5C5聚酯+丝瓜络纤维（10重量%）+Al2O 3（5重量%）式中，W和ρ分别表示重量分数和密度。子元素f、m、p和ct分别代表纤维、基质、颗粒和复合材料的理论值然而，复合材料的实验密度（ρce）可以通过简单的水浸技术[40]通过实验确定。复合材料中空隙的体积分数（Vv）使用公式（2）计算[39，40]汽车旅馆（2）拉克茨木制模具，并在模具的内表面上施加脱模剂喷雾。在将模具保持在层板上之后，倒入混合物的薄层，随后将纤维薄层分布在混合物上。将树脂施加在纤维层压材料上，并重复该过程以获得所需的厚度。将剩余的混合物倒入模具中。在将树脂混合物倒入模具中从顶部施加25kg的载荷，并使模具在室温下保存24小时。24小时后，将样品从模具中取出，并通过钢丝钢锯刀片切割成所需的尺寸用于机械、磨损和吸水测试。复合材料的详细名称和组成见表1。3. 复合材料3.1. 物理测试本研究中的复合材料主要由三种成分组成，即基质、丝瓜络纤维和微填料。复合材料的理论密度（以重量分数表示）可根据公式（1）[39，40]轻松获得联系我们3.2. 机械测试拉伸试验在HEICO（HL-590）型电脑万能试验机上进行各种复合材料拉伸试验后的试样如图所示。二、根据ASTM：D 790在同一台机器上以10 mm/min的十字头速度对尺寸为140 × 15 × 5 mm的试样进行三标本尺寸为55 × 10 × 10 mm，切口深度为3.33 mm（t/3 mm），切口角度为45°。在夏比冲击试验机上对试样进行断裂，观察断裂时吸收的能量（焦耳）。采用计算机维氏硬度计，按ASTM E92标准测定复合材料试样的硬度将具有136°顶角的金刚石研磨器在Ikg的载荷下在样品的表面上放置15秒。3.3. 三体磨料磨损试验三体磨料磨损试验在干砂橡胶/砂轮磨损试验机上按照ASTM G65试验标准进行 通过保持这些参数恒定（即，正常载荷：67 N滑动距离：1046.15 m，磨料尺寸：100 μm，砂轮WfWWp乌夫·乌姆盖普（一）转速：150 rpm，计数器：1500）。图3显示了有和没有填料的磨损复合材料样品。图二. 各种复合材料的拉伸试验样品。6C6聚酯+丝瓜络纤维（5重量%）+CaCO3（5重量%）7C7聚酯+丝瓜络纤维（10重量%）+CaCO3（5重量%）V8C8聚酯+丝瓜络纤维（5重量%）+TiO2（5重量%）V.K. Patel，A.Dhanola/工程科学与技术，国际期刊19（2016）676679图三. 各种复合材料的磨损试样。3.4. 吸水试验根据ASTM D 570- 98标准进行吸湿研究，样品尺寸为两英寸直径的在将样品置于正常水中之前，测量样品的重量。暴露24小时后，将样本从潮湿环境中取出，用干净的干布或薄纸除去所有表面水分在将样品从环境室中取出后1分钟内，通过电子天平对样品重新称重，精确至0.001 mg。在暴露24、48、72、96、120、144和168小时时定期对样本进行称重。试样的质量增加与初始质量的比率给出了吸湿百分比。4. 结果和讨论4.1. 物理性质复合材料样品的理论密度和测量密度及其空隙体积分数列于表2中。理论密度和实验密度的差异是复合材料样品中存在的空隙的量度。很难避免在通过手工铺层技术制造的复合材料中形成空隙，但是采取了最大可能的措施来最小化在复合材料的制造期间这些空隙的形成。复合材料的孔隙率影响材料的性能，因此有必要对其进行测定。表2显示，复合材料中的空隙率随着纤维负载而增加。天然纤维由其细胞结构中的管腔组成，其充当空隙。这意味着这种纤维自然地携带这些空隙。因此，它与空隙含量随纤维载荷增加而增加的原因一致[41]。以前的研究人员也观察到类似的趋势[42，43]。还注意到，复合材料C5比其他复合材料包含最高的空隙率与氧化铝填充丝瓜相关的空隙的最高体积分数表2复合材料中含空隙率的理论密度和实验与TiO2和CaCO3相比，聚酯复合材料具有更高的陶瓷性，这可能是由于其与树脂基体的结合较差。在不饱和聚酯复合材料中处理和未处理的Al 2 O 3增强的早期研究中，未处理的Al2O3纳米/微米颗粒与不饱和聚酯树脂的结合较差，而有机官能硅烷处理的Al2O3与不饱和聚酯的结合强度增强[44]。从表2可以解释，通过将丝瓜纤维的负载wt%从5%增加到10%，空隙的体积分数增加，这可能是由于丝瓜纤维的蜂窝结构中的管腔的体积分数增加以及高含量丝瓜纤维与树脂基质的润湿性差随着Al2O3、CaCO3和TiO2的添加量从5%增加到10%，复合材料的孔隙体积分数也呈现出类似的变化趋势，而10%丝瓜籽/聚酯复合材料的孔隙体积分数则显著降低，CaCO3和TiO 2分别从4.9%和3.3%降低到2.1%和3.3%。由此可见，CaCO3和TiO2可增强纤维与基体的润湿性，并/或占据由于纤维润湿性差和手工铺层技术不可避免的空隙形成而形成的一些微尺度空隙。4.2. 力学性能4.2.1.拉伸强度图4显示了纤维负载对丝瓜络纤维增强复合材料中有和没有微填料的影响。可以清楚地观察到，在两种情况下，即有和没有微填料的情况下，复合材料的拉伸强度随着纤维负载的增加而降低这可能是由于纤维与基体之间的结合力差，但不同微填料（Al2O3、CaCO3和TiO2）的加入提高了复合材料的拉伸强度。这可能是由于良好的颗粒分散和有效应力转移的强聚合物/填料界面粘合。根据所得结果，与其他填充和未填充复合材料相比，复合材料C6表现出最大极限强度（37.334.2.2.弯曲强度复合材料的抗弯强度比较如图所示。 五、这清楚地表明，复合材料C7是一种具有良好力学性能的复合材料。复合材料理论密度(gm/cm3）实验密度（gm/cm3）空隙体积分数（%）与其他填充和未填充的复合材料相比，具有最大的抗压强度（72MPa）。这可能是由于良好的竞争力-C1 1.20 1.189 0.91C2 1.174 1.156C3 1.151 1.094 4.9C4 1.212 1.144 5.6C5 1.188 1.085 8.6C6 1.205 1.187 1.4C7 1.181 1.156 2.1C8 1.213 1.194 1.5C9 1.189 1.149 3.3Filler和Matrix之间的关系除C8和C9填充TiO2的复合材料外，其余复合材料的抗拉强度均随纤维含量的增加而增加。在不同纤维含量的丝瓜络纤维复合材料中加入不同的填料（Al2O3、CaCO3和TiO2），由于填料材料分布均匀，填料材料与基体之间的有效结合增强，聚合物/填料界面粘结力强，从而影响复合材料的抗拉强度。680V.K. Patel，A.Dhanola/工程科学与技术，国际期刊19（2016）676见图4。 复合材料不同组成对抗拉强度的影响。4.2.3.冲击强度纤维含量对冲击强度的影响如图6所示。从图中观察到，在基质中添加纤维和填料导致复合材料的冲击强度提高。冲击强度随着复合材料中纤维含量的增加而增加在纤维含量较高的复合材料的情况下，纤维拔出的机会更大。随着复合材料中纤维含量的增加，削弱纤维基体结合将需要更多的能量;换句话说，纤维将吸收从图中可以清楚地看出，复合材料C7表现出最大的冲击强度（8焦耳），图五. 复合材料不同组成对抗弯强度的影响。见图6。 复合材料不同组成对冲击强度的影响。与其他填充和未填充的复合材料相比。微填料与基体、纤维之间良好的结合强度和界面分子的可膨胀性使其吸收和分散更多的能量，更有效地防止裂纹的早期萌生。4.2.4.硬度试验对复合材料试样进行了维氏硬度测试。图7描述了填充的复合材料的硬度值随着纤维重量百分比的增加而增加，但在未填充的复合材料的情况下，其降低。图7所示的实验结果表明，复合材料C5表现出最大硬度值（12.9 HVN）。这可能是由于Al2O3颗粒在基体中分散均匀填料填充的复合材料的硬度比未填充的复合材料的硬度高见图7。 复合材料不同成分对硬度的影响。V.K. Patel，A.Dhanola/工程科学与技术，国际期刊19（2016）676681图8.第八条。复 合 材料的不同组成对比磨损率的影响。见图9。 浸泡时间对复合材料吸水性能的影响。4.3. 三体磨耗试验图8显示了在保持参数恒定（即法向载荷：67 N，滑动距离：1046.15 m，磨料粒度：100 μm，轮速：150 rpm和计数器：1500，如表3所示）的情况下，不同复合材料成分对复合材料比磨损率的影响。从图中可以看出，在Al2O3和TiO2填充的复合材料中，复合材料的比磨损率随纤维负载量的增加而增加，而在CaCO3填充和未填充的复合材料中，复合材料的比磨损率随纤维负载量的增加而降低复合材料C5表现出最大比磨损率，这可能是由于存在最大（8.6%）体积分数的空隙。复合材料C8的比磨损率最低，这是由于其孔隙体积分数较低（1.5%）。4.4. 吸水试验吸水试验对于确定复合材料的吸水率非常重要[45]。随浸泡时间的增加，纤维负载对填充和未填充丝瓜络纤维增强复合材料吸水率的影响如图9所示。从图中可以明显看出，吸湿率随纤维负荷的增加而增加。通常，吸水率受材料密度和空隙率的影响很大。从图中可以清楚地看出，在未填充和填充的复合材料中，10wt%的纤维负载导致更高的吸水率，而在未填充和填充的复合材料中，纤维负载均为5wt%。原因可以从早期的观察中解释，即丝瓜纤维含有丰富的极性羟基，这导致表3填充和未填充丝瓜络纤维复合材料的特定磨损率（恒定滑动距离为1046.15 m，计数器为1500，轮速为150 rpm，法向载荷为67 N。复合材料初始重量工件最终重量工件损失重量（gm）特定磨损率（gm）（gm）(mm3/Nm）C118.98716.0292.9580.036761C217.92515.7292.1960.027102C314.83013.0161.8140.023657C414.87712.8302.0470.025528C513.49810.9222.5760.034283C619.35416.8932.4610.029041C717.92316.2101.7130.021141C815.14713.6161.5310.018294C916.66514.8931.7720.022003天然纤维增强聚合物基复合材料的高吸湿性水平，是阻止这些材料广泛应用的主要障碍[46]。复合材料C8的吸水率最低，纤维填充量为5wt%时，复合材料C8的吸水率最低。从图中还观察到，吸水率通常随着浸泡时间增加，在不再吸收水的饱和点处达到一定值。复合材料试样在室温下的最大增重为0.89%~ 2.16%（重量分数）。4.5. TOPSIS法在材料排序中的应用TOPSIS法是一种从众多可能方案中选择最优方案的有效方法.根据这一点，最佳的选择将是最接近正理想解和最远离负理想解的选择。TOPSIS法的主要目的是选择排名最高的方案，并将其与这组模拟中的所有排名进行比较。用TOPSIS法对各种复合材料进行了比较，并进行了排序.决策矩阵、归一化矩阵、权重归一化矩阵、理想正解和理想负解、分离度量、相对接近度值和排序分别列于表4、5、6、7、8和9最后，填充和未填充复合材料根据其性能的排名如表9所示。已经清楚地观察到，复合材料的排名如下：（C7：聚酯+10重量%丝瓜络纤维+5重量%CaCO3），等级2（C4：聚酯+5wt%丝瓜络纤维+5wt%Al2O3），等级3（C8：聚酯+5重量%丝瓜络纤维+5重量%TiO2），等级4（C6：聚酯+5wt%丝瓜络纤维+5wt%CaCO3），等级5（C5：聚酯+10wt%丝瓜络纤维+5wt%Al2O3），等级6（C9：聚酯+10重量%丝瓜络纤维+5重量% TiO2），等级7（C1：聚酯+0wt%丝瓜络纤维）、等级8（C2：聚酯+5wt%丝瓜络纤维）和等级9（C3：聚酯+10wt%丝瓜络纤维）。从等级分析可以证明，在（C3：聚酯+10wt%丝瓜络纤维）复合材料中添加5wt%的CaCO3使等级或性能从最后位置提高到第一位置。5. 结论总之，本工作证明了不同微添加剂如Al2O3、CaCO3和TiO2对制备增强的物理、机械和三体磨料磨损性能的混杂丝瓜络682V.K. Patel，A.Dhanola/工程科学与技术，国际期刊19（2016）676表4决策矩阵。复合材料密度拉伸强度弯曲强度冲击强度硬度特定磨损率吸水(gm/cm3）（MPa）（MPa）（焦耳）（Hv）(mm3/Nm）（%）C11.18917.529.424.50.0367610.0288C21.15622.3363.337.60.0271020.9371C31.09420.33424.335.80.0236571.5614C41.14432.3358.569.20.0255281.3216C51.08531.6663.9712.90.0342832.1698C61.18737.3370.25.336.60.0290411.3155C71.156337289.30.0211411.6503C81.1942462.4855.50.0182940.8921C91.14923.559.746.560.0220031.5106表5归一化矩阵。复合材料密度拉伸强度弯曲强度冲击强度硬度特定磨损吸水(gm/cm3）（MPa）（MPa）（焦耳）（Hv）速率（mm3/Nm）（%）C10.34430.21100.17250.11980.19030.45310.0069C20.33470.26890.21130.19950.32140.33400.2252C30.31680.24510.24650.25940.24530.29160.3753C40.33120.38990.34340.35950.38910.31460.3177C50.31420.38180.37510.41940.54560.42250.5216C60.34370.45020.41210.31930.27910.35790.3162C70.33470.39790.42260.47930.39330.26050.3967C80.34570.28940.36680.29960.23260.22540.2144C90.33270.28340.35070.38940.25370.27120.3631表6权重归一化矩阵。复合材料密度拉伸强度弯曲强度冲击强度硬度特定磨损吸水(gm/cm3）（MPa）（MPa）（焦耳）（Hv）速率（mm3/Nm）（%）C10.0491850.0301420.0246430.0171140.0271860.0647290.000986C20.0478140.0384140.0301860.02850.0459140.0477140.032171C30.0452570.0350140.0352140.0370570.0350430.0416570.053614C40.0473140.05570.0490570.0513570.0555860.0449430.045386C50.0448850.0545430.0535860.0599140.0779430.0603570.074514C60.049100.0643140.0588710.0456140.0398710.0511290.045171C70.0478140.0568430.0603710.0684710.0561860.0372140.056671C80.0493850.0413430.05240.04280.0332290.03220.030629C90.0475280.0404860.05010.0556290.0362430.0387430.051871表7理想正解和理想负解。溶液密度拉伸强度弯曲强度冲击强度硬度特定磨损吸水(gm/cm3）（MPa）（MPa）（焦耳）（Hv）速率（mm3/Nm）（%）A+（正理想解）0.0448850.0643140.0603710.0684710.0779430.03220.000986A-（负理想解）0.0493850.0301420.0246430.0171140.0271860.0647290.074514cylindrica/聚酯复合材料。结果表明，复合材料的孔隙率随纤维含量和微量添加剂的增加而增加，而普通丝瓜络复合材料的孔隙率随CaCO3和TiO2的加入而显著降低。在拉伸试验中，混杂复合材料随纤维负载的增加而降低与未填充的复合材料相比，微添加剂填充的复合材料显示出优异的拉伸强度，其中未填充的复合材料具有最高的拉伸强度，所述未填充的复合材料具有5wt%的丝瓜络纤维基聚酯复合5%CaCO3。在硬膜外试验中，表8隔离措施。表9相对接近度值和排名。复合材料S+- -复合材料相对贴近排名C10.0934590.073528C10.440322月7C20.0736690.051618C20.411998月8C30.0847220.039763C30.31942月9C40.0559870.066877C40.544317第2C50.0800860.076684C50.48915月5C60.0655930.066018C60.501615月4C70.0605280.080906C70.572041月1C80.0644080.067647C80.512264第3C90.072220.059261C90.450719月6V.K. Patel，A.Dhanola/工程科学与技术，国际期刊19（2016）676683与抗拉强度相比，在10%丝瓜络纤维填充5%CaCO 3时，观察到最高的抗拉强度。在微添加剂填充的复合材料中，硬度随着纤维负载的增加而增加，而在未填充的复合材料中，硬度则降低。 当丝瓜络-聚酯复合材料中填充10%的Al2O3时，其硬度最大. 复合材料的冲击强度随丝瓜络纤维填充量的增加而增加，当丝瓜络纤维填充量为10%，碳酸钙填充量为5%时，复合材料的冲击强度达到最大值。在所有填充和未填充的聚合物复合材料中，具有5%丝瓜络纤维和5%TiO2微填充物的聚合物复合材料表现出最小的比磨损率。在填充和未填充的复合材料中，吸湿率随着纤维负载的增加而除纯聚酯外，丝瓜络纤维含量为5wt%、TiO2含量为5%的复合材料吸水率最低。微填料在控制聚合物复合材料的物理力学性能方面起着重要作用，采用TOPSIS法对添加5wt%CaCO3确认作者感谢学院的技术教育质量改进计划（TEQIP）为测试和测量提供财政作者要感谢K K S Mer博士的建议和支持。引用[1] T.西野湾Hirao，M.小寺湾Nakamae，H.稻垣，红麻增强生物降解复合材料，复合材料。Sci. Technol. 63（2003）1281[2] M.V. de Sousa，S.N.蒙泰罗，J.R.M. D 'Almeida，评价预处理，尺寸和成型压力 对 短切 甘 蔗 渣- 聚 酯 复合 材 料 的 表面 力 学 行 为 ， 聚合 物 。 Test. 23（2004）253-258。[3] T.M. 高达，A.C.B.奈布河蔡文龙，黄麻纤维增强聚酯复合材料的力学性能研究，北京：机械工业出版社。A 30（1999）277[4] D. Ray，B.K.Sarkar，A.K.Rana，N.R.Bose，碱处理黄麻纤维增强乙烯基酯树脂基复合材料的力学性能，Compos. A32（2001）119-127。[5] J. Gassan，影响天然纤维复合材料疲劳行为的纤维和界面参数的研究，Compos。A 33（2002）369-374。[6] M.A. 汗北哈克，A.A.Kafi，M.N.M.Z.阿拉姆Abedin，黄麻增强聚合物复合材料通过伽马辐射：表面处理与紫外线辐射的影响，聚合物。很厚。技术工程45（2006）607-613。[7] M.A.汗，M.M.陈晓，丁晓刚. Appl. Polym. Sci. 100（2006）4142-4147。[8] M.A.汗，M.M.哈桑中尉Drzal，甲基丙烯酸2-羟乙酯（HEMA）对黄麻-聚碳酸酯复合材料的机械和热性能的 影 响 ，Compos. A 36（2005）71-81。[9] M. Wollerdorfer，H. Bader，天然纤维对生物降解聚合物机械性能的影响，印第安纳州。作物生产8（1998）105[10] A. Keller，可生物降解大麻纤维复合材料的混合和机械性能，Compos。Sci.63（2003）1307[11] K. Begum，文学硕士Islam，天然纤维作为聚合物复合材料中合成纤维的替代品：综述，Res. J. Eng. Sci. 2（2013）46-53。[12] M.A.塞西莉亚，首席营销官Hilario，V. H. J. Cornelis，剑麻/酚醛复合材料的热性能和机械性能，Compos. B 43（2012）2843-2850。[13] G. 拉萨德湾斯拉，Z。Mondher，S.Faouzi，纤维重量比、结构和过滤器改性对丝瓜络-聚酯复合材料的外观性能的影响，Adv. Mater. 1（2011）78-85。[14] K.G. Satyanarayana，K. Sudaran，P.S.慕克吉角Pavithran，S.G.K. Pillai，天然纤维-聚合物复合材料，Cem.混凝土成分12（1990）117 - 136。[15] K.G. Satyanarayana，J.L.吉马良斯角Wypych，巴西木质纤维素纤维研究。第一部分：来源、生产、形态、性质及应用，合成。A 38（2007）1694-1709。[16] V.K. Thakur，M.K. Thakur，R.K. Gupta，综述：天然基聚合物复合材料，国际聚合物杂志。Anal. Charact. 19（2014）256-272。[17] A.S. Singha，V.K. Thakur，纤维负载对脲醛树脂基绿色复合材料的影响，伊朗。Polym. J. 17（2008）861[18] I.O. Oboh，E.O.丝瓜是一种新兴的J. 农业。Res. 98（2001）684-688。[19] M.A. Azeez，O.S.贝洛，A.O. Adedeji，丝瓜的传统和药用用途：综述，J.Med.植物研究。1（2013）102-111。[20] J.L. Guimaraes，E.弗罗利尼Da Silva，F. Wypych，K.G. Satyanarayana，巴西香蕉、甘蔗渣和丝瓜纤维的表征，J. Ind.作物生产。30（2009）407-415。[21] D.B. Dittenber，H.V.S. Gangarao，对基础设施中使用天然复合材料的最新出版物的评论，Compos。A 43（2012）1419[22] K. Anbukarasi，S. Kalaiselvam，纤维体积和尺寸对丝瓜络增强环氧树脂复合材料的机械、热和吸水行为的 影 响 研 究 ，Mat. Des. 66（2015）321-330。[23] L. Ghali，S.Msahli，M.Zidi，丝瓜络纤维预处理对结构性能的影响，Mater。Lett. 63（2009）61-63。[24] V.O.A.谷江，T.H.D. Sydenstricker，M. Munaro，S.C. Amico，化学处理的巴西海绵（丝瓜）的综合表征，Polym. Test. 5（2005）474-482。[25] L. Ghali，S. Msahli，M. Zidi，F. Sakli，纤维重量比、结构和纤维改性对丝瓜络-聚酯复合材料的外表面性能的影响，Adv. Mater. 1（2011）78-85。[26] C. 斯里尼瓦桑S。Sathish，K.Vignesh，化学处理的Luffaaegyptiaca纤维增强环氧基复合材料的机械性能，Int. J. Sci. Res. 管理。2（2014）1515-1524。[27] M. Behzadian，S.K.Otaghsara，M.Yazdani，J.Ignatius，一个国家的最先进的调查TOPSIS应用，专家系统。Appl·39（2012）13051-13069。[28] R.T. D Prabhakaran，B.J.C.巴布副总统陈晓，基于多属性决策的复合材料产品系统优化选择，北京：机械工业出版社。制造工艺。21（2006）883-891。[29] R. Khorshidi，A. Hassani，A. Honarbakhsh Rauof，M.王文，基于TOPSIS法的Al-15%Mg 2 Si复合材料最佳拉伸性能的选择，Mater. Des. 46（2013）442-450。[30] L.E. Nielsen，R.F.高分子复合材料的力学性能&，第二版，CRC Press，NewYork，1993.[31] N. Chand，A.奈克，S。陈文辉，短玻璃纤维聚酯复合材料的三体磨料磨损，磨损242（2000）38-46。[32] M. Karus，M. Kaup，欧洲汽车工业中的天然纤维，J。印第安纳Hemp 7（2002）117-129.[33] H. Demir，U. Atikler，D. Escherichia，F. Tıhmınlıoglu，纤维表面处理对聚丙烯-丝瓜络纤维复合材料的拉伸和吸水性能的影响，复合材料A 37（2006）447-456。[34] V.O. Tanobe，T. H. 南卡罗来纳州弗洛雷斯-萨哈贡阿米科，美国大兵Muniz，K.G.苏志华，丝瓜络增强聚酯复合材料的制备与性能，国防科技大学学报，2001。J. 64（2014）273-280。[35] A. 阿皮切拉角米格利亚雷西湖尼古拉湖Iaccarino，S.陈志荣，不饱和聚酯树脂复合材料的水老化研究，复合材料学报，1998，（4）：387-392。[36] T.P. Sathishkumar ， P.Navaneethakrishnan ， S. 尚 卡 尔 河 Rajasekar ，N.Rajini，天然纤维和复合材料的表征-综述，J. Reinf。很厚。合成物32（2013）1457-1476。[37] S. Sathiyamurthi，A.S.A. Thaheer，S. Jayabal，使用A
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