The present article investigates the effect of incorporation of zinc oxide (ZnO) nanoparticles in varied weight percentages into glass fiber-reinforced (GFR) epoxy composites through the evaluation of mechanical properties such as flexure strength, impact strength, and ultimate tensile strength of the composite. Thermogravimetric analysis for the fabricated composites has been taken up to evaluate the effect of ZnO nanoparticle on the thermal stability of the composite. The ZnO nanoparticle is loaded in different weight percentages ranging from 1 to 5 wt% and is dispersed uniformly in the epoxy resin through ultrasonication method. The required GFR epoxy-ZnO nanocomposites are fabricated through hand layup technique and cured through vacuum bagging method. The analysis of the obtained result indicate that ZnO has a negative impact on the mechanical properties such as flexure and tensile strengths, while it had a positive impact on the impact strength of the GFR epoxy-ZnO nanocomposites. These results indicate that ZnO has a greater affinity with the epoxy resin, which results in increase in matrix-dominated properties. The presence of ZnO nanoparticles result in the reduction of active sites for bond formation between the matrix and the glass fibers which tends to reduce the fiber-dominated properties such as tensile and flexure strength. The thermal responses of GFR epoxy-ZnO nanocomposites increased up to 2 wt% addition of ZnO nanoparticles, while at 5 wt% there was a reduction in the thermal response of the nanocomposite due to an increased steric hindrance

中文翻译：

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氧化锌纳米颗粒对玻璃纤维增​​强环氧树脂纳米复合材料力学和热响应的影响

本文通过评估复合材料的弯曲强度、冲击强度和极限拉伸强度等机械性能，研究了将不同重量百分比的氧化锌 (ZnO) 纳米颗粒掺入玻璃纤维增​​强 (GFR) 环氧树脂复合材料中的影响。 . 已对制备的复合材料进行热重分析，以评估 ZnO 纳米颗粒对复合材料热稳定性的影响。ZnO纳米颗粒以1-5wt％的不同重量百分比负载，并通过超声处理均匀分散在环氧树脂中。所需的 GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料通过手糊技术制造，并通过真空袋装方法固化。对所得结果的分析表明，ZnO 对弯曲和拉伸强度等机械性能有负面影响，而对 GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料的冲击强度有积极影响。这些结果表明 ZnO 与环氧树脂具有更大的亲和力，这导致基质主导性质的增加。ZnO 纳米粒子的存在导致基体和玻璃纤维之间形成键的活性位点减少，这往往会降低纤维主导的性能，例如拉伸和弯曲强度。GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料的热响应增加高达 2 wt% 的 ZnO 纳米颗粒添加，而在 5 wt% 时，由于空间位阻增加，纳米复合材料的热响应降低 同时它对 GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料的冲击强度有积极影响。这些结果表明 ZnO 与环氧树脂具有更大的亲和力，这导致基质主导性质的增加。ZnO 纳米粒子的存在导致基体和玻璃纤维之间形成键的活性位点减少，这往往会降低纤维主导的性能，例如拉伸和弯曲强度。GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料的热响应增加高达 2 wt% 的 ZnO 纳米颗粒添加，而在 5 wt% 时，由于空间位阻增加，纳米复合材料的热响应降低 同时它对 GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料的冲击强度有积极影响。这些结果表明 ZnO 与环氧树脂具有更大的亲和力，这导致基质主导性质的增加。ZnO 纳米粒子的存在导致基体和玻璃纤维之间形成键的活性位点减少，这往往会降低纤维主导的性能，例如拉伸和弯曲强度。GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料的热响应增加高达 2 wt% 的 ZnO 纳米颗粒添加，而在 5 wt% 时，由于空间位阻增加，纳米复合材料的热响应降低 这导致基质主导性质的增加。ZnO 纳米粒子的存在导致基体和玻璃纤维之间形成键的活性位点减少，这往往会降低纤维主导的性能，例如拉伸和弯曲强度。GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料的热响应增加高达 2 wt% 的 ZnO 纳米颗粒添加，而在 5 wt% 时，由于空间位阻增加，纳米复合材料的热响应降低 这导致基质主导性质的增加。ZnO 纳米粒子的存在导致基体和玻璃纤维之间形成键的活性位点减少，这往往会降低纤维主导的性能，例如拉伸和弯曲强度。GFR 环氧-ZnO 纳米复合材料的热响应增加高达 2 wt% 的 ZnO 纳米颗粒添加，而在 5 wt% 时，由于空间位阻增加，纳米复合材料的热响应降低