สภาวะที่เหมาะสมของคุณสมบัติเชิงกลวัสดุประกอบอีพอกซี่เติมแต่งด้วยเถ้าเบาขยะชุมชน ผงเปลือกไข่ และไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยวิธีการตอบสนองเชิงพื้นผิว

Main Article Content

วรินรำไพ เศรษฐ์ธณบุตร
วิศรุต เชาวชัยภูมิ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ทำการเตรียมวัสดุประกอบอีพอกซี่ที่เติมแต่งเสริมแรงด้วยเถ้าเบา ผงเปลือกไข่ และไทเทเนียมไดออกไซด์ โดยใช้วิธีการออกแบบการทดลองเชิงสถิติ ด้วยเทคนิคการออกแบบส่วนประสมกลางภายใต้อิทธิพลของสองปัจจัย คือ ปริมาณเถ้าเบา (ร้อยละ 10-15 โดยน้ำหนัก) และปริมาณผสมของผงเปลือกไข่และไทเทเนียมไดออกไซด์ (ร้อยละ 5-10 โดยน้ำหนัก) โดยใช้สัดส่วนน้ำหนักผงเปลือกไข่ต่อไทเทเนียมไดออกไซด์คงตัวเป็น 2 ต่อ 1 ส่วน ทั้งนี้เถ้าเบาที่ใช้มาจากโรงไฟฟ้าขยะมูลฝอยชุมชนจังหวัดขอนแก่น รวมทั้งผงเปลือกไข่ และไทเทเนียมไดออกไซด์จะถูกนำมาปรับปรุงพื้นผิวเบื้องต้นก่อนนำมาใช้เป็นสารเติมแต่ง วัสดุประกอบทั้งหมดที่เตรียมขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่ออกแบบไว้จะถูกนำมาตรวจสอบคุณสมบัติเชิงกล คือ ความต้านทานแรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่น ความต้านทานการบิดงอ และโมดูลัสการบิดงอ เมื่อทำการวิเคราะห์เชิงสถิติจะทำให้ได้แบบจำลองการถดถอยสำหรับแต่ละผลตอบสนองเพื่อนำมาวิเคราะห์ผลการตอบสนองเชิงพื้นผิว และสัดส่วนที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมวัสดุประกอบนี้ พบว่า การใช้เถ้าเบา ผงเปลือกไข่ ไทเทเนียมไดออกไซด์ และปริมาณอีพอกซี่ ปริมาณร้อยละ 10.8 4.95 2.47 และ 81.83 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ จะทำให้ได้วัสดุประกอบที่มีสมบัติที่ดีที่สุด คือ มีความต้านทานแรงดึง 22.72 เมกะปาสคาล ค่าความต้านทานแรงดัด 43.11 เมกะปาสคาล ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่น 521.5 เมกะปาสคาล และ ค่าโมดูลัสแรงดัด 1950 เมกะปาสคาล ซึ่งสภาวะนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองซ้ำ 3 ครั้ง พบว่า มีค่าความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

How to Cite
1.
บท
บทความวิจัย
Author Biography

วรินรำไพ เศรษฐ์ธณบุตร, 0864599202

chemical engineering department, khonkaen university

References

Sangamesh, Ravishankar KS, Kulkarni SM. Synthesis and comparison of mechanical behavior of fly ash-epoxy and silica fumes-epoxy composite. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017; 225(1): 012299.

Sim J, Kang Y, Kim BJ, Park YH, Lee YC. Preparation of fly ash/epoxy composites and its effects on mechanical properties. Polymers (Basel). 2020; 12(1): 1–12.

Goh CK, Valavan SE, Low TK, Tang LH. Effects of different surface modification and contents on municipal solid waste incineration fly ash/epoxy composites. Waste Management. 2016; 58: 309–15.

Nguyen TA. Effects of the Amount of Fly Ash Modified by Stearic Acid Compound on Mechanical Properties, Flame Retardant Ability, and Structure of the Composites. International Journal of Chemical Engineering. 2020; 2020: 6–11.

Hamdi WJ, Habubi NF. Preparation of epoxy chicken eggshell composite as thermal insulation. Journal of the Australian Ceramic Society. 2018; 54(2): 231–5.

Shah AH, Zhang Y, Xu X, Dayo AQ, Li X, Wang S, et al. Reinforcement of stearic acid treated egg shell particles in epoxy thermosets:Structural, thermal, and mechanical characterization.Materials (Basel). 2018; 11(10): 1872.

Dash C, Das A, Behera S, Bisoyi DK, Diffractometer X. Influence of Pretreatment on Mechanical properties of Bio waste Eggshell Composite. Indian Institute of Metals, NMD-ATM 71st Annual Technical Meeting; 2017 November 11-14: India; 2017.

Ozsoy I, Demirkol A, Mimaroglu A, Unal H, Demir Z. The influence of micro- And nano-filler content on the mechanical properties of epoxy composites. Strojniski Vestnik/Journal of Mechanical Engineering. 2015; 61(10): 601–9.

Bezy NA, Fathima AL. Effect of TiO2 nanoparticles on Mechanical Properties of Epoxy-Resin System. International Journal of Engineering Research and General Science 2015; 3(5): 143–51.

Kumar K, Ghosh PK, Kumar A. Improving mechanical and thermal properties of TiO2-epoxy nanocomposite. Composites Part B: Engineering. 2016; 97: 353–60.

Singh SK, Singh S, Kumar A, Jain A. Thermo-mechanical behavior of TiO2 dispersed epoxy composites. Engineering Fracture Mechanics. 2017; 184: 241–8.

Battawi AA, Abed BH, Khuder AWH. Effects of reinforcements (fiber glass, TiO2 and Y2O3) with different volume fraction on the mechanical properties of epoxy composite. International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2019; 10(1): 507–15.

วิทวุธ วิมลทรง. การศึกษาสมบัติเชิงกลและสมบัติการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตระหว่างผงขี้เลื่อยไม้กับพอลิคาร์บอเนต [วิทยานิพจน์หลักสูตรวิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิตสาขาวิทยาการและวิศวกรรมพอลิเมอร์ บัณฑิตวิทยาลัย]. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยศิลปากร; 2554.

ASTM D638-14. ISO 17296-3:2014, Additive manufacturing - General principles. Part 3: Main characteristics and corresponding test methods. International Organization for Standardization: Geneva, Switzerland, ASTM International, West Conshohocken. PA; 2014.

ASTM INTERNATIONAL. Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials. Annual Book of ASTM Standards. 2002. p. 1–12.