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Erschienen in: Fibers and Polymers 4/2024

05.03.2024 | Regular Article

Enhancing the Mechanical Properties of Basalt Fiber and Stainless Steel Wire Mesh Composites Incorporating Fire Retardants Through Response Surface Methodology Optimization

verfasst von: G Ashwin Prabhu, R Selvam, K M Kumar

Erschienen in: Fibers and Polymers | Ausgabe 4/2024

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Abstract

The primary objective of this research is to examine the impact of the mechanical properties of basalt fiber-reinforced polymer composites on the naval sector. The reinforcement material employed in this study consisted of bidirectional basalt fiber and stainless steel wire mesh. The matrix material employed in this study was bismaleimide resin. A total of nine distinct compositions were generated by the addition of varying quantities of sodium bicarbonate and antimony trioxide, both of which serve as fire retardants. The conducted tests included drop load impact, flammability, fatigue, and flexural testing. The findings of the investigation demonstrated that the incorporation of fillers yielded a positive impact on the mechanical characteristics of the composites. Furthermore, the composites that incorporated antimony trioxide as a fire retardant exhibited superior flame retardancy compared to those that utilized sodium bicarbonate. The composition 4 consists of 4% antimony trioxide and 8% sodium bicarbonate and exhibits the highest impact energy with a value of 18.75 J. The addition of 8% antimony trioxide and 8% sodium bicarbonate fillers in composition 7 leads to a significant improvement in flexural strength of 136.06 N/mm2. We used a central composite design process to analyze the combined attributes. Quadratic regression was used to suit the composite material optimally. The study utilized an analysis of variance methodology to investigate the impacts of basalt fiber and stainless steel wire mesh. The composite material has remarkable flexibility for maritime applications such as bulkhead and hull construction owing to its strength, durability, and impact resistance.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat K. Karvanis, S. Rusnáková, O. Krejčí, M. Žaludek, Polym. J. 12(8), 1785 (2020) K. Karvanis, S. Rusnáková, O. Krejčí, M. Žaludek, Polym. J. 12(8), 1785 (2020)
3.
Zurück zum Zitat N. Karunagaran, A. Rajadurai, J. Mech. Sci. Technol. 30, 2475–2482 (2016)CrossRef N. Karunagaran, A. Rajadurai, J. Mech. Sci. Technol. 30, 2475–2482 (2016)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat A.K. Bandaru, A.N. Khan, T. Durmaz, R. Alagirusamy, R.M. O’Higgins, Constr. Build. Mater. 374, 130921 (2023)CrossRef A.K. Bandaru, A.N. Khan, T. Durmaz, R. Alagirusamy, R.M. O’Higgins, Constr. Build. Mater. 374, 130921 (2023)CrossRef
6.
7.
Zurück zum Zitat S. Mirzamohammadi, R. Eslami-Farsani, H. Ebrahimnezhad-Khaljiri, Thin Walled Struct. 179, 109690 (2022)CrossRef S. Mirzamohammadi, R. Eslami-Farsani, H. Ebrahimnezhad-Khaljiri, Thin Walled Struct. 179, 109690 (2022)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Y. Ma, F. Zhao, J. Liu, Y. Zhang, Xu. Yaqian, P. Zhang, S. Gao, J. Zhang, Fibers Polym. 24(8), 2951–2965 (2023)CrossRef Y. Ma, F. Zhao, J. Liu, Y. Zhang, Xu. Yaqian, P. Zhang, S. Gao, J. Zhang, Fibers Polym. 24(8), 2951–2965 (2023)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat P. Agarwal, M. Kumar, M. Choudhary, A. Sharma, A. Patnaik, Fibers Polym. 23(5), 1342–1365 (2022)CrossRef P. Agarwal, M. Kumar, M. Choudhary, A. Sharma, A. Patnaik, Fibers Polym. 23(5), 1342–1365 (2022)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat P. Ghabezi, M. Farahani, M.H. Fakhr, J. Fundam. Appl. Sci. 8(2), 925–940 (2016)CrossRef P. Ghabezi, M. Farahani, M.H. Fakhr, J. Fundam. Appl. Sci. 8(2), 925–940 (2016)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat S. Faryal, M. Zafar, M.S. Nazir, Z. Ali, M. Hussain, S. Muhammad Imran, Appl. Sci. 12(21), 10866 (2022)CrossRef S. Faryal, M. Zafar, M.S. Nazir, Z. Ali, M. Hussain, S. Muhammad Imran, Appl. Sci. 12(21), 10866 (2022)CrossRef
12.
13.
Zurück zum Zitat N. Iyer, N. Arunkumar, Mater. Sci. Eng. 923(1) (2020) N. Iyer, N. Arunkumar, Mater. Sci. Eng. 923(1) (2020)
14.
Zurück zum Zitat D. Bakirtzis, M.A. Delichatsios, S. Liodakis, W. Ahmed, Thermochim. Acta 486(1–2), 11–19 (2009)CrossRef D. Bakirtzis, M.A. Delichatsios, S. Liodakis, W. Ahmed, Thermochim. Acta 486(1–2), 11–19 (2009)CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat Z. Li, J. Ma, H. Ma, X. Xu, In IOP Conference Series: EES, vol 186 (IOP Publishing, 2018), p. 012052 Z. Li, J. Ma, H. Ma, X. Xu, In IOP Conference Series: EES, vol 186 (IOP Publishing, 2018), p. 012052
17.
Zurück zum Zitat P. Patel, D. Joshi, R. Makawana, Frat. 17(65), 257–269 (2023) P. Patel, D. Joshi, R. Makawana, Frat. 17(65), 257–269 (2023)
18.
Zurück zum Zitat N. Preda, A. Costas, M. Lilli, F. Sbardella, C. Scheffler, J. Tirillò, F. Sarasini, Compos. Part A Appl. 149, 106488 (2021)CrossRef N. Preda, A. Costas, M. Lilli, F. Sbardella, C. Scheffler, J. Tirillò, F. Sarasini, Compos. Part A Appl. 149, 106488 (2021)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Y. Li, L. Lv, W. Wang, J. Zhang, J. Lin, J. Zhou, M. Dong, Y. Gan, I. Seok, Z. Guo, Polym. J.. J. 190, 122198 (2020)CrossRef Y. Li, L. Lv, W. Wang, J. Zhang, J. Lin, J. Zhou, M. Dong, Y. Gan, I. Seok, Z. Guo, Polym. J.. J. 190, 122198 (2020)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat N. Li, Y. Xia, Z. Mao, L. Wang, Y. Guan, A. Zheng, Polym. Degrad. Stab. 97(9), 1737–1744 (2012)CrossRef N. Li, Y. Xia, Z. Mao, L. Wang, Y. Guan, A. Zheng, Polym. Degrad. Stab. 97(9), 1737–1744 (2012)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat B.J. Fayzulla, M. Eroğlu, A. Erkliğ, Polym. Compos. 43(9), 6647–6659 (2022)CrossRef B.J. Fayzulla, M. Eroğlu, A. Erkliğ, Polym. Compos. 43(9), 6647–6659 (2022)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat P. Ghabezi, M. Farahani, M. Hosseini Fakhr, Int. J. Adv. Biotechnol. Res.Biotechnol Res 7, 731–736 (2016) P. Ghabezi, M. Farahani, M. Hosseini Fakhr, Int. J. Adv. Biotechnol. Res.Biotechnol Res 7, 731–736 (2016)
24.
Zurück zum Zitat E.A. Duodu, J. Gu, W. Ding, Z. Shang, S. Tang, Iran. J. Mater. Sci. 42, 13–22 (2018) E.A. Duodu, J. Gu, W. Ding, Z. Shang, S. Tang, Iran. J. Mater. Sci. 42, 13–22 (2018)
25.
Zurück zum Zitat A. Zegaoui, M. Derradji, W. Cai, W. Liu, A.Q. Dayo, J. Wang, Fibers Polym. 20, 811–822 (2019)CrossRef A. Zegaoui, M. Derradji, W. Cai, W. Liu, A.Q. Dayo, J. Wang, Fibers Polym. 20, 811–822 (2019)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat W. Sun, Z. Wu, C. Huang, Z. Wang, R. Huang, L. Gong, L. Li, Cryogenics 132, 103684 (2023)CrossRef W. Sun, Z. Wu, C. Huang, Z. Wang, R. Huang, L. Gong, L. Li, Cryogenics 132, 103684 (2023)CrossRef
27.
29.
30.
Zurück zum Zitat J. Liu, Z. Ou, Y. Mei, Y. Xing, W. Xie, Mater. Sci. Eng. 768(3), 032030 (2020) J. Liu, Z. Ou, Y. Mei, Y. Xing, W. Xie, Mater. Sci. Eng. 768(3), 032030 (2020)
31.
Zurück zum Zitat A. Abdi, R. Eslami-Farsani, H. Khosravi, Fibers Polym. 19, 635–640 (2018)CrossRef A. Abdi, R. Eslami-Farsani, H. Khosravi, Fibers Polym. 19, 635–640 (2018)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat X. Chen, Y. Zhang, H. Huo, Z. Wu, Fibers Polym. 18, 1796–1803 (2017)CrossRef X. Chen, Y. Zhang, H. Huo, Z. Wu, Fibers Polym. 18, 1796–1803 (2017)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat I. Iliyasu, J.B. Bello, M.N. Dibal, A.N. Oyedeji, K.A. Salami, E.O. Oyedeji, Sci. Afr. 16, e01269 (2022) I. Iliyasu, J.B. Bello, M.N. Dibal, A.N. Oyedeji, K.A. Salami, E.O. Oyedeji, Sci. Afr. 16, e01269 (2022)
34.
Zurück zum Zitat S. Sheikhzadeh, M. Alizadeh Khaledabad, H. Almasi, J. Polym. Environ. 31(4), 1536–1552 (2023)CrossRef S. Sheikhzadeh, M. Alizadeh Khaledabad, H. Almasi, J. Polym. Environ. 31(4), 1536–1552 (2023)CrossRef
Metadaten
Titel
Enhancing the Mechanical Properties of Basalt Fiber and Stainless Steel Wire Mesh Composites Incorporating Fire Retardants Through Response Surface Methodology Optimization
verfasst von
G Ashwin Prabhu
R Selvam
K M Kumar
Publikationsdatum
05.03.2024
Verlag
The Korean Fiber Society
Erschienen in
Fibers and Polymers / Ausgabe 4/2024
Print ISSN: 1229-9197
Elektronische ISSN: 1875-0052
DOI
https://doi.org/10.1007/s12221-024-00515-6

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