2011) 3( 24مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد واالنفعال لمتراكب راتنج اإلجهاد فيمر بالماء المغلي غال تأثیر )والكفنو (الفینول المجیدمد رفیق عبد حا،هناء شكر محمود قسم الفیزیاء، كلیة التربیة ابن الهیثم ، جامعة بغداد 2011 نیسان 28:استلم البحث في 2011ایلول 20: قبل البحث في الخالصة اء مـن راتـنج الفینـول المـدعم بنبـات الكجـرات قبـل وبعـد غمرهـا بالمـهاد واالنفعـال لمـادة متراكبـة جدرست العالقة بین اال متراكــب فـيتـؤثر بشـكل ملحــوظ ووجـد ان عملیـة الغمــر لكـل یــومین ولمـدة عشـرة أیــام درجــة سـلیزیه) 100(المغلـي بدرجـة وكـــذلك علــى خـــواص النقـــر واالنتفاخــات وظهــور البصـــريتــافینول المــدعم بنبـــات الكجــرات مـــن خــالل الفحـــص بــالمجهر وجد التاثیر واضحا من خالل فحص االجهاد واالنفعال ویكون التاثیر اكبر كلما زادت اذ ،المتراكب المیكانیكیة .مدة الغمر بالماء المغلي خصائص میكانیكیة، متراكبات النوفوالك -: ات مفتاحیةكلم الجانب النظري صناعیا بتحضیرها على شكل حبیبات عملةالمست األنواع أكثرالنوفوالك نوع من انواع راتنجات الفینول هو من ثل األلیاف الخشبیة أو م) fillers(او على شكل سائل یتم تصلیبه بعد إضافة المادة المدعمة) Matrix( مطحونة كمضیف الغمر وفي هذه الدراسة یتم معرفة تأثیر]. 1[الصناعي له عمالخواصه وحسب االست إحدىالنباتیة او أي مادة لتحسین الخصائص المیكانیكیة من خالل فحص االجهاد واالنفعال للمتراكب قید البحث في سلیزیة) 100(بالماء المغلي بدرجة .2[لعمل في مثل هذه الظروف من رطوبة ودرجة حرارة عالیةومعرفة مدى صالحیته ل [ في مما تؤثر أكثرالمتراكب فيان میكانیكیة امتصاص الرطوبة واختراقها للمتراكب هي معقدة بعض الشئ وتؤثر تؤدي الى انتقال ذا ،)(Diffusionهذه المیكانیكیات هي االنتشار أهمومن ] 3,4[غیر المتراكب أي البولیمر غیر المدعم ینتشر بسرعة داخل المتراكب والماء أیضا بمكن ان سها فالمدعمة ن األلیاف إلىالماء داخل المتراكب وفي بعض الحاالت ) interface( من خالل السطح الفاصل بعملیةیدعى ) capillary( لشعیرياوهذا الجریان ، ] 6-1[المدعمة له واأللیافبین البولیمر التشققاتداخل التصدعات و ) percolation(الماء وتخللها وتمثل میكانیكیة ثانیة النتشار جزیئات ) wicking(التفتل )cracks (لإلجهادقیمة رأكب إن. ] 6-1[ معین تعرض الجهاد إذا السیماالمحتملة الوجود في المتراكب ریةهجالم ) compression strength( یعرف بمتانة االنضغاطیة العمودي تحت الضغط الصلبةتتحمله المادة الذيالمسلط ] 7[) .1(وكما في المعادلة رقم IHJPAS 2011) 3( 24مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد )1 ( ----- A P =σ :ان اذ σ =اإلجهاد )N/ m 2 (P = القوة المسلطة )N (A = مساحة مقطع العینة ) m 2 ( منها قوة الترابط والتماسك للسطح البیني بین المادة االساس عدیدة تعتمد على عوامل ان االنضغاطیه في وٕااللبیني قویا ومتینا فان متانة االنضغاط سوف تتحسن وتصل الى متانة الشد والمادة المدعمة فاذا كان السطح ا .لك الى فصل المادة المدعمة عن السطح ذحالة كون السطح ضعیفا سیؤدي ) .2(تمثل مقاومة المادة الصلبة للتشوه المرن تحت تاثیر االجهاد الخارجي وحسب المعادلة srrain)(واالنفعالیه )2 ( ------- L l =Є :ان اذ L - = الطول األصليl = 7[.الفرق في الطول بعد تسلیط الحمل [ تعمل علىانها اذ ،الى الرطوبة والماء عن" فضالاضافي على المتراكب ر ایضا لها تاثیان درحة الحرارة المرتفعة مما یضاعف التاثیر على المتراكب ) C-C( االواصر فيمن خالل تاثیرها ) flexibility( زیادة لدانة المتراكب ] 8[.وخصائصه المیكانیكیة ) 100(بالماء المغلي بدرجة عریضه للغمرترات و ر متراكب النوفوالك المدعم بنبات الكجیختأحثنا الحالي بفي .له االنفعال – سلیزیه ودراسة تاثیر االجهاد الجانب العملي واخضاعها لعملیة الغمر بالماء المغلي ) ASTM( عینات االختبار للمتراكب حسب المواصفات العالمیة تحضر درجة حراریة ثابتة للماء ولمدة عشرة ایام ویجرى فحص سلیزیه في قنینة زجاجیة یمكنها الحفاظ على) 100(بدرجة االجهاد واالنفعال للعینات كل یومین ل الحصول ) Mortor( هاون خدامیة بتكسیر كتل النوفوالك بأستتبدأ هذه العمل مصنوع من مادة االلومینا من اج ) Preparation Method(ر على اجزاء صغیرة یتم طحنها بمطحنة كهربائیة یتبعها طریقة التحضی ) النوفوالك (ل راتنج الفینول استعم اذ ،نموذجفي تحضیر اال) Hand lay-up molding(أستعملت طریقة القولبة الیدویة .مادة مدعمة و بوصفه مادة اساس مع نبات الكجرات من ) 75µ m(حجم یقدر يیمتاز شابكه بمرور حبیبات ذ) Sieve(غربل المسحوق المتكون بأستخدام منخل ومن ثم یتم ) HMTA(خالله، وتتكرر هذه العملیة للحصول على الكمیة المطلوبة والى جانب ذلك یتم سحن مسحوق يذ) Novolak-HMTA(ذابة خلیط ایحضر مزیج راتنج الفینول وذلك ب% . 10خلطه مع النوفوالك بنسب وزنیة تتراوح ط اذحول االیثانول ، في ك) HMTA(وزنًا من % 10نسبة تسكب كمیات صغیرة من الخلیط تدریجیًا وتستمر عملیة الخل غم من المادة في فرن تجفیف ) 50(على هذه الشاكلة ثم بعد ذلك یضاف نبات الكجرات المطحون بعد ان جرى تجفیف c 150(لحد 0 ) . mm 160(لحد ) Seiving(نموذج ثم اجریت عملیة النخل ثم بعد ذلك طحن اال) IHJPAS 2011) 3( 24مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد (Mold preparation)تهیئة القالب cm(25x25)في هذه المرحلة تم تهیئة قالب خاص لعملیة الصب مصنوع من الحدید المغلون وبأبعـاد 2 ، وبعـد تهیئـة عملیة تجفیف لضمان عدم التصاق الراتنج مـع القالـب وسـهولة اسـتخراج المصـبوبة القالب أجریت له عملیة تنظیف ثم تبعتها والموصـول ) BEL( صـور مجهریـة للعینـات یعـد الغمـر باسـتخدام المجهـر الضـوئي نـوع تاخـذبعد اكتمال عملیة التصلب المكـبس الهیــدرولیكي ياالجهـزة المسـتخدمة لفحـص االنضــغاطیة هـ. الظهــار الصـور علـى الشاشــة الـى حاسـب االكترونـي ذو اداة غـرز نقطیــة ) Shore-D ( والختبــار الصـالدة اسـتخدام جهـاز نــوع) . LeyBold Harris No,36110( نـوع .تتغلغل داخل سطح المادة تحت تاثیر حمل معین النتائج واالستنتاجات المغلـي ومـن وبعـد الغلـي من خالل تصویر سطح العینات قبل الغمر بالمـاء اظهرت البصريان استخدام تقنیة المجهر شكل جیـد داخـل المـادة الراتنجیـة المضـیفة قویة وان المادة المدعمة مطمورة بجهات مختلفة ان العینات قبل الغمر متماسكة و ) .1(وهذا یدل على ان عملیة الصب كانت جیدة كما في الشكل غمــرت بالمــاء المغلــي وقـــد ظهــرت فیهــا عملیــات انتفــاخ وظهــور حفــر واخادیـــد ور لعینــات صــ) 2(الشــكل یظهــر المـاء ودرجــة الحـرارة معـا علـى المتراكــب تـأثیرخصوصـا فـي المنطقـة التـي تحــوي نبـات الكجـرات ممـا یظهــر یشـكل واضـح ا یوضـح میكانیكیـة انتشـار المـاء كمـا تـم داخلـة وانتشـاره ممـ إلـىالمـاء تغلغلوتسببه بانتفاخ العینة ونقره وكذلك تحلله نتیجة .شحها سابقا -:يأتاظهرت لنا مای وبعد االنفعال للمتراكب قبل الغمر بالماء المغلي-جهادان دراسة فحوصات اال وذلك لتماسك المادة وتركیز االجهادات فیها ) 3(قبل الغمر بالماء المغلي تزداد قیم متانة االنضغاط وكما یظهر في الشكل تعمــل علـى تركیــز هـذه االجهــادات اذ) الكجـرات(لـك بســبب وجـود االلیــاف النباتیـة المدعمــة ذباالتجـاه العمــودي لقـوة الشــد و .وتعید توزیعها ان وجود الماء المغلي ادى الى انحدار قیم متانة االنضـغاطیة ومتانـة المـادة لتحمـل االنضـغاط بسـبب العیـوب الحاصـلة ، ) 8-4(المتراكــب وایضـا تــاثیر درجــة الحـرارة العالیــة علـى جزیئــات المتراكــب كمـا فــي االشــكال نتیجـة تخلــل المـاء داخــل اومــة وخصــائص دت مـدة التعــرض للغمــر قلـت المقحیـث كلمــا زاوكـذلك مــدة التعـرض للغمــر بالمــاء المغلـي تــاثیر واضــح .المتراكب المیكانیكیة .عي لمثل هذه الظروف الصنا عمالتج عدم صالحیة المتراكب لالستلك نستنلذ المصادر 1- Ahmadzadeh, A. and zakaria, S. (2009) ,Study of the Water Absorption and Hardness of 255-247:(3) 18 lm Emp ty Fruit Bunches (PEFB) Oil Pa p henolated 2- Christos, J.T. Sy lvia, P. and Constantine ,D.P (2006) ,Evaluation of interfacial -2855:66omposite" Comp os Sci Techno p oly mer c-relaxation due to water absorp tion in fiber 2864 3- Kim, J.K.Hu, C.Woo, RCS , and Sh am ,M L (2005) ,M oisture barrier characteristics of .813-805 :65Sci, techno. epoxy nanocomposite" compos–organoclay 4-Lee M C , Pepp as NA "Water transp ort in ep oxy resine (1993) ,Prog Poly m Sci, , 947-062 )8( 5-Bond, D.A . (2005), M oisture diffu sion in a fiber-r einforced composite Part1 Non Fickian 2141.-2113 : 39J. Comp os M ater , ,st ributiontransp ort and the effect of fiber sp atial di IHJPAS 2011) 3( 24مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد 6- Bragov, A.M . and Lumunov, A.K. (1994) ,M echanical Prop erties of Some p olymer and Composites at Strain Rates of 1000/s , Journal DE PHYSIQUE IV ,4. 7- Jin-Chul Yun Seong-II Heo, Ky eong- Seop Han Dep at of M ech, Eng , POSTECH (2009) "DEGRADATION OF GRAPHIT E RETNFURCED POLYM ER COPM POSITE FOR PEMFC BIPOLAR PLAT E AFT ER HYGROTHERMAL AGEING" 16 th INT ERNATIONAL CONFERENCE ON COMPOSITE M ATERIALS 8- Bao, L.R.and Yee, A.F. (2002) ,Effect of temp erature on moisture absorp tion in a 3997 -, 3987 43Poly mer , ,on fiber compositeresin and its carb–bismaleimid e نموذج صور فوتوغرافیة ال :) 2(شكل نموذج متراكب من صور فوتوغرافیة ال :)1(شكل یعد الغمر بالماء متراكب من راتنج الفینول راتنج الفینول قبل الغمر بالماء المغلي المغلي یوضح العالقة بین االجھاد واالنفعال :)4(شكل یوضح العالقة بین االجھاد واالنفعال :)3(شكل لمتراكب الفینول یعد الغمر بالماء المغلي مدة الماء المغلي بلمتراكب الفینول قبل الغمر یومین IHJPAS 2011) 3( 24مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد یوضح العالقة بین االجھاد واالنفعال :)6(شكل یوضح العالقة بین االجھاد واالنفعال :)5(كل ش لمتراكب الفینول یعد الغمر بالماء المغلي مدة الماء المغلي بالغمر بعدلمتراكب الفینول ستة ایام مدة اربعة ایام یوضح العالقة بین االجھاد واالنفعال :)8(شكل یوضح العالقة بین االجھاد واالنفعال :)7(شكل لمتراكب الفینول یعد الغمر بالماء المغلي مدة الماء المغلي بلمتراكب الفینول بعد الغمر عشرة ایام مدة ثمانیة ایام IHJPAS IBN AL- HAITHAM J. FOR PURE & APPL. S CI. VOL.24 (3) 2011 Effects of Emmersion in Boiling Water on Stress- Strain Test for Novolac Composite H, S. Mahmood, A, R. Abdul- Majeed Departme nt of Physics, College of I bn-Al-Haithm , Unive rsity of Baghdad Received in : 28 April , 2011 Accepte d in : 20, September , 2011 Abstract The st udy of Stress- Strain relation for novolac reinforced by qujurate p lant was carried out before and after the immersing in boiled water at 100C 0 . It was found that the comp ression st rength and surface hardness decreased when the comp osites immersed in boiled water for long times. Key Word: Novolac comp osites, M echanical prop erties IHJPAS