DOMENII DE INTERES   > >   Știința Materialelor   > >   2022 - Vol. 52

ANGELA SPOIALĂ, CORNELIA-IOANA ILIE, GEORGIANA DOLETE, ROXANA-DOINA TRUȘCĂ, LUDMILA MOTELICĂ, OVIDIU-CRISTIAN OPREA, DENISA FICAI, ANTON FICAI, ECATERINA ANDRONESCU, LIA-MARA DIȚU


Rezumat

Scopul acestui articol constă în sinteza membranelor compozite antimicrobiene utilizând chitosanul (CS) și nanoparticulele de oxid de zinc (ZnO) ca adsorbanți pentru îndepărtarea metalelor grele. Membranele compozite CS/ZnO au fost pregătite prin metoda electrofilării. Concentrația nanoparticulelor de ZnO din membranele compozite CS/ZnO a fost de 1%, respectiv 5%. Membranele sintetizate au fost caracterizate prin spectrosocopie în infraroșu cu transformata Fourier (FTIR), microscopie electronică cu baleiaj (SEM), analiza termică diferențială (ATD), capacitate de hidratare, activitate antimicrobiană, cât și retenția metalelor grele prin spectrometrie de masă cu plasmă cuplată inductiv (ICP-MS). Grosimea membranelor compozite CS/ZnO a fost de 20µm (CS/ZnO 1%) și 30µm (CS/ZnO 5%). Aspectul membranelor sintetizate prezintă morfologie netedă și uniformă, sugerând integrarea nanoparticulelor de ZnO în membrane. Măsurătorile FTIR denotă prezența grupărilor funcționale relevante atât ale chitosanului, cât și a ZnO din membranele compozite. Măsurătorile ICP-MS oferă informații cu privire la capacitatea de retenție a acestor membrane, indicând faptul că CS/ZnO 5% a avut cea mai înaltă rată de retenție. Se așteaptă ca membranele compozite CS/ZnO să fie utilizate ca materiale adsorbante pentru aplicații de purificare a apei.

Cuvinte cheie

ZnO, chitosan, membrane nanocompozite, antimicrobian, purificare apă

Anul

2022

Numărul

52 (1)

Paginile

17-25

Domenii de interes

COMPOZITE ȘI NANOCOMPOZITE

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

CRISTIAN PETCU, VASILICA VASILE


Rezumat

Industria construcțiilor folosește o cantitate din ce în ce mai mare de materiale de izolare termică pentru a satisface cerințele tot mai mari de eficiență energetică din sectorul construcțiilor. Utilizarea exclusivă a izolației termice sintetice poate duce la un proces complicat de reintegrare a deșeurilor din demolări în economie și potențiale daune mediului în timp. Utilizarea materialelor naturale tradiționale este ecologică și printr-un design adecvat al clădirilor, oferă elemente de construcție eficiente. Această lucrare încearcă să sporească gradul de conștientizare al profesioniștilor asupra unor subproduse tipice din industrie (paie, rumeguș, celuloză), cu caracteristici termo-fizice interesante pentru sectorul construcțiilor. Pe lângă informațiile necesare pentru calcule inginerești obișnuite, cum ar fi coeficientul de conductivitate termică, am măsurat datele necesare pentru simularea dinamică a clădirii, cum ar fi difuzivitatea termică, capacitatea termică volumetrică și căldura specifică masică

Cuvinte cheie

termoizolație, deșeuri, sustenabilitate, materiale de construcții, clădiri sustenabile

Anul

2022

Numărul

52 (1)

Paginile

66-74

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

ALI SABERI VARZANEH, MAHMOOD NADERI


Rezumat

Curing and compaction are two major factors in the interface bond strength of concrete and repair mortars. Ignoring these two factors would create fine holes in the concrete-mortar interface and reduce the adhesion. Hence, the present study has aimed to evaluate the effects of initial pressure and fiber on adhesion between mortars and concrete substrates using the twist-off and pull-off tests. The effects of fibers on the shrinkage of mortars are also discussed. The influences of pre-pressure and fibers on the adhesion of the two layers were demonstrated using the scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) methods. The results indicated that initial pressure had positive impacts on the interface shear and tensile bond strength in the twist-off and pull-off tests, and the effect of pre-pressure was greater on mortars with more aggregates. Moreover, fibers reduced the mortar shrinkage and increased the adhesion. Considering the high correlation between the twist-off and pull-off results, affordable and available twist-off apparatus can be employed instead of expensive pull-off apparatus to measure the concrete-mortar adhesion.

Cuvinte cheie

Twist-off, Pull-off, pre-presiune, legătură, fibră

Anul

2022

Numărul

52 (1)

Paginile

75-82

Domenii de interes

COMPOZITE ȘI NANOCOMPOZITE

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

SUMATHI A, ELAVARASI D , SARAVANA RAJA MOHAN K


Rezumat

The current research was carried out on the effect of natural sand replaced by manufactured sand (M-sand) in fibrous concrete infiltrated with slurry under static and impact loading. The compressive strength, split tensile strength and impact strength of Slurry infiltrated fibrous concrete (SIFCON) with partial replacement of river sand by M-sand. Hooked end steel fibres of 10% by volume fraction and a constant slurry mix of 1:1 with water cement ratio of 0.4 were used. The low velocity impact response is conducted on 150 mm and 60 mm high cylindrical specimen diameters using the drop weight impact test device as per ACI Committee 544-89. By dropping a steel ball of 4.5 kg with a falling height of 457 mm with the use of a self-manufactured drop-hammer impact test setup, the replication of a low-velocity impact on the cylinder was achieved. The test results show that the strength and energy absorption capacity of SIFCON with 50% of natural sand substituted by M-sand significantly improved compared to all other replacement of M-sand. It was found that optimum replacement level of river sand by M-sand as 50%. Regression analysis has been developed from the experimental results to predict the first crack and ultimate energy absorption capacity of SIFCON. The analytical values from the regression model are well correlated with the experimental results.

Cuvinte cheie

SIFCON, nisip M, absorbție energie, index ductilitate, analiza regresiei

Anul

2022

Numărul

52 (1)

Paginile

90-96

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

VIRGIL PENTA, CAMELIA UNGUREANU, ANDREI BOGDAN STOIAN, CRISTIAN PIRVU


Rezumat

Candida albicans este cel mai frecvent izolată drojdie patogenă și este prezentă în cavitatea bucală a aproape jumătate din populație. Deoarece au existat mai multe studii aparent contradictorii cu privire la efectul electricității asupra comportamentului Candida albicans, propunem o nouă metodă de măsurare: Spectroscopia de impedanță electrochimică (EIS) cuplată cu Rezonanța de Suprafață a Plasmonilor (SPR). Împreună cu alte metode electrochimice și cu imagini de înaltă rezoluție cu ajutorul Microscopiei de Forță Atomică (AFM) s-a investigat efectul potențialelor electrice măsurate între materialele metalice intraorale asupra Candida albicans.

Cuvinte cheie

Candida albicans, biofilm, rezonanța de suprafață a plasmonilor, spectroscopia de impedanță electrochimică, microscopie de forță atomică

ANDRADA-ELENA ALECU, ȘTEFANIA-ANDREEA GIRJOABA, MIHAELA BEREGOI, SORIN-ION JINGA, CRISTINA BUSUIOC


Rezumat

În această lucrare, fluorura de poliviniliden a fost obţinută sub formă de structuri unidimensionale cu ajutorul tehnicii electrofilării. Au fost testate mai multe tipuri de soluții precursoare pentru a găsi condițiile experimentale optime pentru a produce fibre netede, continue și fără „mărgele”, potrivite din punct de vedere morfologic pentru dezvoltarea de scaffolduri piezoelectrice dedicate aplicațiilor de inginerie tisulară. Astfel, a fost evaluată influența tipului de solvent, a concentrației de polimer, precum și a parametrilor de electrofilare (debit de alimentare, distanță spinaretă-colector și tensiune aplicată) și cea mai bună situație a fost aceea cu un raport de 2:3 între dimetilformamidă și acetonă, 20 % concentrație de polimer, 1 mL/h debit, 20 cm distanță și 18 kV tensiune. În final, fibrele au fost încărcate cu particule comerciale de titanat de bariu, ca primă încercare de a produce un compozit piezoelectric cu potențial în domeniul medical.

Cuvinte cheie

CUVINTE CHEIE (ROMÂNĂ)

Anul

2022

Numărul

52 (3)

Paginile

228-237

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

SEYED VAHID RAZAVI TOSEE , IMAN FARIDMEHR


Rezumat

In this research, from zero to 100% every 10%, normal aggregates were replaced with heavy aggregate (a mixture of iron ore and barite) in the concrete. A total of 110 cylindrical specimens (15x30cm) and cubic specimens (15x15cm) were used to examine the specific gravity, compressive strength, and tensile strength of Heavyweight Concrete (HWC). The test results confirmed that by substituting Heavyweight Aggregate (HWA) iron ore and barite mixture for 10% (or higher) of regular aggregates, a specific weight greater than 2600 kg/m3 might achieve, and the resulting product classified as HWC. In the second phase of the research, to develop the Generalized Regression Neural Network (GRNN) for estimating compressive and tensile strength, 48 data records from the specimen tests were selected randomly to find the best network with minimum mean square error (MSE) and correlation coefficient. The results confirmed that the proposed informational model could adequately estimate the mechanical properties and simplify the design processes in computational intelligence structural design platforms in the future.

Cuvinte cheie

CUVINTE CHEIE (ROMÂNĂ)

Anul

2022

Numărul

52 (3)

Paginile

303-310

Domenii de interes

LIANȚI ȘI BETOANE

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

HARIDASA ANAYAK, N KRISHNAMURTHY, SHAILESH RAO A


Rezumat

In recent years, the coating of different materials inside the cylinder liner has emerged as a prime focus of research among the scientists as it improves the efficiency of the engine. In this paper, the coating material, YSZ + Al2O3 with equal proportion were coated on the cast iron substrate using two bonding materials (Iron Nickel Aluminium composite powder (Metco 452) and Nickel Aluminium cermet (Metco 410 NS)) with the three-coating thickness of 100µm, 200µm and 300µm. Initially, the wear characteristics were carried out and properties like the coefficient of friction (CoF), wear rate for different load conditions were determined. The analyses of the worn sample were studied in details with the aid of SEM images. Further, the scratch studies for the worn samples were also carried out.

Cuvinte cheie

suflare plasmă, purtare, microduritate, grosimea stratului, coeficientul de frecare

Anul

2022

Numărul

52 (4)

Paginile

331-340

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

MD INSIAT ISLAM RABBY , SITI UJILA MASURI, N.M.S. HASSAN, SK MAHAFUJUR RAHMAN, TAZEEN AFRIN MUMU, MAHFUZ ALAM


Rezumat

A triangular corrugated pipe was studied numerically along with Al2O3-water, CuO-water, and SiC-water nanofluids, to identify the thermal capacity for laminar flow. Ansys fluent software and steady-state control volume method were applied for simulation purposes. Hence, different volume fractions (1% - 5%) of CuO, Al2O3, and SiC nanoparticles were considered to mix with water to suspend nanofluids. 400 to 1200 Reynolds number with a constant wall heat flux of 1000 W/m2 were considered to calculate the heat transfer rate. In addition, the required pumping power for such enhancements was determined as well. The simulation results highlighted that corrugated pipe provided highest improvement in heat transfer with increase in Reynolds number compared to straight pipe. Consequently, the mixing of nanoparticles in the working fluid showed more enhancement. For the corrugated pipe, at Re =1200, CuO-water, Al2O3-water, and SiC-water nanofluids showed a maximum 11.94%, 8.96%, and 9.15% enhancement respectively of Nusselt number compared to water. Furthermore, CuO-water, Al2O3-water, and SiC-water nanofluids showed enhancement in pumping power compared to water. Additionally, a correlation to predict the Nusselt number for nanofluid and triangular corrugated pipe was also developed by using Buckingham π Theorem, which showed good agreement with numerical results. However, it can be concluded that corrugated pipe, along with nanofluids, provide enhancement in heat transfer for the laminar developed region of a pipe.

Cuvinte cheie

număr Nusselt, nanofluide, concentrația volumului, Teorema Buckingham π, forța de pompare

Anul

2022

Numărul

52 (4)

Paginile

341-248

Domenii de interes

COMPOZITE ȘI NANOCOMPOZITE

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

SATISHKUMAR SENGOTTAIYAN, SURESH PARAMASIVAM


Rezumat

The health risks connected with the use of asbestos-based brake linings have sparked research into the use of environmentally benign agro-based biomaterials as reinforcing agents in composite materials used in the manufacturing of brake pad linings. The purpose of this research is to determine the feasibility of employing coconut shell (CS) powder in the manufacturing of asbestos-free brake lining materials. The powders, in conjunction with the appropriate fillers, were utilised in the manufacture of the brake lining. The compositions of the reinforcing powders were varied between 20% and 35%, those of the resin binder were varied between 58 and 43%, and those of the filler metal and curing agents were maintained constant. Weighed, prepared, mixed, cured, and moulded these materials. Water and oil absorption, compressive strength, hardness, and wear tests were performed on the created composite materials. The research indicated that increasing the amount of reinforcing elements leads in an increase in the samples water and oil absorption. Compressive strength of the composite rose proportionately with the addition of up to 35% composition. The coefficient of friction tested was determined to be within an acceptable range. Additionally, when combined with other fillers and confined, CS powder shown great potential for brake lining manufacturing.

Cuvinte cheie

coji de nucă de cocos, garnituri de frână, rezistență la compresiune, duritate, uzură