Physics - 162 مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية 2012 السنة 25 المجلد 3 العدد Ibn Al-Haitham Journal for Pure and Applied Science No. 3 Vol. 25 Year 2012 دراسة تأثير البلى في راتنج البولي استر غير المشبع المدعم بقشور الرز سعاد حامد العيبي ، دريد هاني يونس قسم الفيزياء ، كلية التربية ابن الهيثم ، جامعة بغداد 2012 / 3/ 8 ، قبل البحث في 2011ايار 29استلم البحث في الخالصة نج البولي أستر غير المشبع بوصفها مادة أساس للمادة المتراكبة مع قشور الرز ك أجريت هذه الدراسة باستعمال رات مادة مدعمة وأجري أختبار البلى على العينات بتأثير كل من الحمل المسلط ، ومسافة االنزالق ، وزمن وضع العينة في فة االنزالق وزمن وضع العينة في الجهاز ، اذ أظهرت النتائج زيادة معدل البلى بزيادة كل من الحمل المسلط ومسا ) نيوتن وبلغت 20الجهازمن النتائج المستحصلة اعلى قيمة لمعدل البلى بزيادة الحمل المسلط كانت عند الحمل ( )1.91gm/cm) اما اعلى قيمة للبلى بزيادة المسافة فكانت عند المسافة (4cm) 1.43) وبلغتgm/cm اما اعلى قيمة ( (5.33gm/cm)) وبلغت 6minد الزمن (بزيادة الزمن فكانت عن الكلمات المفتاحية : البولي أستر غير المشبع ، البلى ، قشور الرز. المقدمة نظرًا للتطور الذي يحدث في العالم األن اليمكن أن نتصور العالم من دون البوليمر النه يدخل في مجاالت واسعة (المعدنية والسيراميكية) ومن أهم المواد يمتلك مزايا خاصة التمتلكها االنواع االخرى من من التطبيقات الصناعية ألنه مميزات البوليمر خفة وزنه ، وسهولة تصنيعه ، ومقاومته للتأكسد ، وقلة أمتصاصه للرطوبة ، وعدم تفاعله كيميائيًا مع ]. 1القالب وعدم الحاجة الى درجات حرارة عالية في التصنيع [ تعد ظاهرة البلى مشكلة كبيرة بسبب تأثيرها السلبي في دقة أداء االجزاء البوليميرية في المكائن وأن أبسط تعريف للبلى هو الفقدان أو الخسارة في مادة أحد سطحين متماسين أو كليهما عندما يكونان تحت حركة نسبية واليمكن تغيير معدل نسبة ].2[ السرعة ، أو الظروف المحيطة البلى للمواد إال بتعيير الحمل ، أو تهدف هذه الدراسة الى التعرف على تاثير خاصية البلى في المادة المتراكبة (البولي استر غير المشبع المدعم بقشور الرز) لكونها احدى اهم العوامل البيئية المؤثرة في المادة المتراكبة بدراسة خواص البلى لمواد متراكبة اذ استعمال االيبوكسي (Ohamae)، (Tsukizoe)) قام الباحثان1983ففي عام ( ) المدعمة لمادة E-Glass) ، وألياف الزجاج نوع (49والبولي استر بوصفهما مواد اساس ، وألياف الكفلر ( يادة الحمل الفينولك االحتكاكية وتم التوصل الى ان الخسارة النوعية في الكتلة بوحدة الحمل ومسافة االنزالق تقل مع ز ].3المسلط والسرعة وأن هذه الخسارة تزداد بأرتفاع درجة الحرارة [ ) E-glassبدراسة البلى اللياف الزجاج نوع ( (Goplkrishna.Padmanabham) ) قام الباحث1994وفي عام ( ومسافة االنزالق تقل مع المدعمة لمادة الفينولك االحتكاكية وتم التوصل الى ان الخسارة النوعية في الكتلة بوحدة الحمل ].4[زيادة الحمل المساط والسرعة ، وان هذه الخسارة تزداد بارتفاع درجة الحرارة Physics - 163 مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية 2012 السنة 25 المجلد 3 العدد Ibn Al-Haitham Journal for Pure and Applied Science No. 3 Vol. 25 Year 2012 ) قامت الباحثة (هالل) بدراسة مقاومة االنضغاطية والبلى االلتصاقي الجاف لمتراكبات االيبوكسي المدعم 2001وفي عام ( لكاربون وتوصلت إلى أن نسبة البلى تزداد مع زيادة الحمل المسلط ومع بنوعين من االلياف هما ألياف الزجاج ، وألياف ا ].5زيادة مسافة االنزالق [ لجزء العملي ا ) اذ خلطت كمية من راتنج البولي Hand-Lay-Up Moldingحضر المتراكب بأستعمال تقنية التشكيل اليدوي ( ، ثم أضيفت له مادة التدعيم وهي 2) بنسبة %MEKP(، ثم أضيفت له مادة المصلد 98أستر غير المشبع بنسبة % بعدها تم الخلط بصورة تدريجية داخل وعاء بالستيكي وبعد أكتمال عملية 25) بنسبة وزنية %Rise Huskقشور الرز ( سم وبعد تحضير المتراكب وأجريت 25في 25) ساعة ثم استخراج المصبوبة من القالب ذي حجم 24التصلب وهي مدة ( ) .Wear Testفحوصات أختيار البلى (عليه أجري االختيار باستخدام جهاز البلى األنزالقي كما في الشكل ادناه الذي يتكون من ذراع معدنية مستوية تحتوي على ماسك ) وهذه السرعة هي سرعة Cyc/mi 500لتثبيت العينة وقرص حديدي يتصل بمحرك كهربائي تبلغ سرعة القرص الحديدي ( ) ثم تنعيم العينات قبل أجراء االختبار باستعمال ورق التنعيم من كاربيد HB 269نة وصالدة القرص الحديدي (دوران العي Hand-Held Roughness Testerالسيلكون وقيست خشونة أسطح العينات بوساطة جهاز قياس الخشونة من نوع ( TR200.وبذلك تصبح العينات جاهزة لقياس معدل البلى ( االنزالقي ىالبل جهاز Physics - 164 مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية 2012 السنة 25 المجلد 3 العدد Ibn Al-Haitham Journal for Pure and Applied Science No. 3 Vol. 25 Year 2012 النتائج والمناقشة تم في هذا البحث دراسة تأثير الحمل المسلط ومسافة االنزالق والزمن في معدل البلى للمادة المتراكبة البولي استر غير المشبع المدعم بقشور الرز . وقد أظهرت النتائج زيادة في معدل البلى بزيادة الحمل المسلط وكما هو موضح في 1.91) نيوتن على التوالي وكانت أكبر نسبة لمعدل البلى وهي ( 10,15,20) اذ تم أعتماد االحمال (1رقم ( الشكل gm/cm) نيوتن ويمكن أن يعزى السبب في ذلك الى زيادة قوة االحتكاك الذي يعود سببه الى أن قوة 20) عند الحمل ( ] .N] (6االحتكاك تتناسب طرديًا مع القوة الضاغطة ( F , F=µN ) ثابت التناسب وهو معامل االحتكاك فضًال عن ارتفاع درجة الحرارة بين سطح العينة والقرص حيث كال µاذ يمثل ( ءات بين السطحين تحت تأثير الحمل او السطحين المحتكين يمتلكان عددا كبيرا من النتوءات الحادة وعند أتصال هذه النتو ة أما يحدث تشوه لدن أو تبقى في حالة أتصال مرن ولكن عندما تكون النتوءات حادة فأن تأثير االجهاد على النقاط السرع الحادة ربما يكون أكثر من االجهاد المرن وبذلك يحدث تشوه لدن عند كل النقاط الحادة اذ ان لقيمة الحمل المسلط تأثير )Crack(النتوءات والمنطقة القريبة من السطح ، إذ تتجمع الشقوق الصغيرة مباشر في التشوه اللدن الذي يحدث عند قمم مع بعضها مؤدية الى حدوث ازالة أو قشط الطبقات السطحية مكونة بذالك حطام البلى والذي يكون على شكل صفائح ].6رقيقة لذا فأن التشوه اللدن يزداد بزيادة الحمل المسلط [ ل البلى بزيادة الحمل المسلط الى حصول انفعاالت قص ناتجة عن االجهاد الضغطي كذلك يمكن أن تعزى زيادة معد بسبب تسليط الحمل وهذه االنفعاالت تسبب انتقال جزء من سطح العينة المالمس لسطح القرص الى سطح القرص نفسه ].7ًال في معدل البلى [ونتيجة لسلسة العمليات المذكورة أعاله فأن مساحة التالمس تتزايد بأستمرار مما يزيد فع ) على cm 2,3,4) فتم بأعتماد المسافات (2أما تأثير زيادة معدل البلى بزيادة مسافة االنزالق الذي يوضحه الشكل رقم ( ) ويمكن تفسير ذلك الى أنه cm 4) عند المسافة (gm/cm 1.43التوالي اذ أظهرت أعلى قيمة للبلى التي تبلغ ( رص) سوف يتم نقل المادة إلى السطح المقاوم وينتج من ذلك التصاق المادة المضافة وظهورها بشكل بحركة المسار (الق أخاديد داكنة على هيئة خطوط في السطح االسفل للعينة وبتواصل االنتقال سوف تنخفض خشونة السطح للقرص ].8حصل بشكل متقطع وغير مستمر[المستخدم نتيجة لملئ الفجوات المتولدة بسبب االحتكاك علمًا أن االنفعاالت ت كذلك يمكن أن يعزى زيادة معدل البلى مع مسافة االنزالق الى زيادة قيمة الشغل المنجز من قبل قوة االحتكاك مما ].8يعني تحول تدريجي الى طاقة حرارية عاملة على زيادة معدل البلى [ ) ، اذ تم اعتمدت االزمان 3ي الجهاز الذي يوضحه الشكل رقم (أما زيادة معدل البلى بزيادة زمن وضع العينة ف )2,4,6 min) على التوالي ، اذ كانت أعلى قيمة لمعدل البلى عند الزمن (6 min) 5.33) وبلغت gm/cm يمكن أن ( ].9يعزى الى زيادة في نشوء العيوب الذي بدوره يسبب في معدل البلى [ االستنتاجات )1.91gm/cm) نيوتن وبلغت (20يادة الحمل المسلط اذ كانت اعلى قيمة عند الحمل (زيادة معدل البلى بز - )4cm() عند مسافة 1.43gm/cmزيادة معدل البلى بزيادة مسافة االنزالق اذ كانت اعلى قيمة للبلى ( - Physics - 165 مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية 2012 السنة 25 المجلد 3 العدد Ibn Al-Haitham Journal for Pure and Applied Science No. 3 Vol. 25 Year 2012 الزمن ) كانت عند 5.33gm/cmزيادة معدل البلى بزيادة زمن وضع العينة في الجهاز اذ اعلى قيمة للبلى ( - )6min. ( المصادر 1- Callister ,W.D . J.R , (2003) , materials science and engineering An introduction , 6th edition John Wiely and sons, Inc., NewYork. . ) ، ترجمة د. محمد جواد كاظم التورنجي و د مهدي سعيد حيدر، " مدخل علم لترايبولجيا "1985جون هولنك ،( -2 الجامعة التكنلوجية ، مركز التعريب والنشر ، بغداد. 3- Ohamae ,N. and Tsukizoe,T. (1983), Fiber Science and Technology, the study wear properties of composite materials , 18(4):265-286. 4- Padmanabhan Gopalkrishna, (1994) , University of Missouri-Rolla (0135) , Degree : PHD:175 )، " دراسة مقاومة الزحف واالنضغاطية والبلى االتصاقي الجاف لمتراكبات لدائنية" ، 2001رغد حامد هالل، ( -5 الجامعة التكنلوجية.، رسالة ماجستير، قسم العلوم التطبيقية 6- Ajappa ,S.B. Chandromhani ,G. and Subramanlan, R. (2006) , materials Science -poly, 24(2/1). 7- Lee ,G. Ritchie ,R.O. and Hdharan ,C.K. (2002), J.Wear (252) :322-331. 8- Sarkar,D . (1980), Friction and Wear , Academic press LTD Inc -( London). 9- Friderich, K. and cyffka, M. ( 1985), Wear , the study wear properties for the epoxy composite (103) , : 333-344. Physics - 166 مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية 2012 السنة 25 المجلد 3 العدد Ibn Al-Haitham Journal for Pure and Applied Science No. 3 Vol. 25 Year 2012 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 5 10 15 20 25 wear rate wear rate .يمثل العالقة بين معدل البلى والحمل المسلط :) 1 شكل ( 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 1 2 3 4 5 Wear Rate Distance (cm) يمثل العالقة بين معدل البلى والمسافة :)2 شكل ( Load (N) W ea r r at e X 10 – 7 (g m /c m ) W ea r r at e X 10 – 7 (g m /c m ) Physics - 167 مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية 2012 السنة 25 المجلد 3 العدد Ibn Al-Haitham Journal for Pure and Applied Science No. 3 Vol. 25 Year 2012 Time (min) ى وزمن وضع العينة في الجهاز يمثل العالقة بين معدل البل :(3)شكل Physics - 168 مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية 2012 السنة 25 المجلد 3 العدد Ibn Al-Haitham Journal for Pure and Applied Science No. 3 Vol. 25 Year 2012 The Study of Wear Effect on the Unsaturated Resin Reinforced By Rice Husk S.H.Leabi , D.H.Yons Department of Physics, College of Edueation-Ibn AL Haitham of University Baghdad Received in: 29May 2011, Accepted in: 18 March 2012 Abstract This study was performed by using the unsaturated polyester resin as matrix to the composite materials with the rice husk as reinforced materials . The research included study of wear test on the composite material The results show that the, wear is increased with the increase of applied load and distance slipping and also with time increase . moreover the shows that the higher value wear rate( 1.91gm/cm) from the load (20) N and the higher value wear rate (1.43gm/cm) from the higher distance (4cm) and from the higher time (6min) higher wear rate (5.33gm/cm). Key words : Unsaturated polyester, wear , Rice Husk. Department of Physics, College of Edueation-Ibn AL Haitham of University Baghdad