Fatigue crack growth characterization of the recycled carbon black reinforced natural rubber mixes

Onur Haydari; Emrecan Söylemez

Makale detayları

Fatigue crack growth characterization of the recycled carbon black reinforced natural rubber mixes

Yazarlar:

Onur Haydari | Emrecan Söylemez

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Katı Mekanik | Malzeme Tasarım ve Davranışları | Polimerler ve Plastikler

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.40 Issue 2, pp.789-800

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001331007

pISSN:

1300-1884

Anahtar kelimeler:

Özet:

 Recovered carbon black rCB typically has a lower surface area and higher ash content compared to virgin carbon black vCB. Consequently, the dispersion of rCBS in natural rubber NR can be challenging compared with vCB. As a result, the incorporation of rCB into the compound proves to be a more demanding process than vCB, exhibiting a greater dependency on mixing time. Process parameters were studied to understand the dominant impacts on the endurance performance. This study compares the fatigue crack growth rate of vulcanized NR mixtures reinforced with rCB and vCB. It has been observed that the fatigue crack growth rate in NR reinforced with rCB is higher compared with vCB. The relationship between fatigue crack growth rate and strain energy has been modeled for both mixture types, allowing designers to select alternative rubber mixtures suitable for circular economy concepts while considering damage tolerance.

 Recovered carbon black rCB typically has a lower surface area and higher ash content compared to virgin carbon black vCB. Consequently, the dispersion of rCBS in natural rubber NR can be challenging compared with vCB. As a result, the incorporation of rCB into the compound proves to be a more demanding process than vCB, exhibiting a greater dependency on mixing time. Process parameters were studied to understand the dominant impacts on the endurance performance. This study compares the fatigue crack growth rate of vulcanized NR mixtures reinforced with rCB and vCB. It has been observed that the fatigue crack growth rate in NR reinforced with rCB is higher compared with vCB. The relationship between fatigue crack growth rate and strain energy has been modeled for both mixture types, allowing designers to select alternative rubber mixtures suitable for circular economy concepts while considering damage tolerance.

 Recovered carbon black rCB typically has a lower surface area and higher ash content compared to virgin carbon black vCB. Consequently, the dispersion of rCBS in natural rubber NR can be challenging compared with vCB. As a result, the incorporation of rCB into the compound proves to be a more demanding process than vCB, exhibiting a greater dependency on mixing time. Process parameters were studied to understand the dominant impacts on the endurance performance. This study compares the fatigue crack growth rate of vulcanized NR mixtures reinforced with rCB and vCB. It has been observed that the fatigue crack growth rate in NR reinforced with rCB is higher compared with vCB. The relationship between fatigue crack growth rate and strain energy has been modeled for both mixture types, allowing designers to select alternative rubber mixtures suitable for circular economy concepts while considering damage tolerance.

 Geri dönüştürülmüş karbon siyahı RKS, geleneksel karbon siyahına GKS kıyasla daha düşük yüzey alanına ve daha yüksek kül içeriğine sahiptir. Bu sebeple, RKSnin doğal kauçuk NR karışımındaki dispersiyonu GKSye göre daha zor olabilir. Ancak, RKSnin GKSye göre daha zor disperse olması nedeniyle, hamurda RKSnin GKSye göre dispersiyonu daha zorlu bir süreçtir ve bu süreç, karıştırma süresine daha fazla bağımlılık gösterir. Bu çalışma, RKS ile takviye edilmiş vulkanize NR karışım numunelerinin yorulma çatlak ilerleme hızını, GKS ile takviye edilmiş vulkanize NR karışım numunelerinin yorulma çatlak ilerleme hızıyla karşılaştırmaktadır. RKS ile takviye edilmiş NRnin yorulma çatlak ilerleme hızının GKS ile takviye edilmiş NRa kıyasla daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Her iki karışım modeli için yorulma çatlak ilerleme hızı ve gerinme enerjisi arasındaki ilişki modellenmiş olup, analizler ve çıkan sonuçlar tasarımcıların hasar toleransını dikkate alarak döngüsel ekonomi kavramına uygun alternatif kauçuk karışımları seçmelerine olanak tanır.

Makale detayları

Fatigue crack growth characterization of the recycled carbon black reinforced natural rubber mixes

Yazarlar:

Onur Haydari | Emrecan Söylemez

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Katı Mekanik | Malzeme Tasarım ve Davranışları | Polimerler ve Plastikler

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.40 Issue 2, pp.789-800

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001331007

pISSN:

1300-1884

Recovered Carbon Black

Carbon Black Composition

Natural Rubber

Fatigue Crack GrowthGeri Dönüştürülmüş Karbon Siyahı

Karbon Siyahı Kompozisyonu

Doğal Kauçuk

Yorulma Çatlak İlerlemesi

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Onur Haydari | Emrecan Söylemez

Yayıncı: Gazi University

Ana Başlıklar: Katı Mekanik | Malzeme Tasarım ve Davranışları | Polimerler ve Plastikler

Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.40 Issue 2, pp.789-800

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 3/2025

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001331007

pISSN: 1300-1884

Sayı

Yazarlar:

Onur Haydari | Emrecan Söylemez

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Katı Mekanik | Malzeme Tasarım ve Davranışları | Polimerler ve Plastikler

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.40 Issue 2, pp.789-800

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001331007

pISSN:

1300-1884