DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2026-12-03-246-256

Аруди И.С., Фергюсон Х.Т., Нурудин А.Х.
Механические характеристики глинисто-керамических композитов, армированных раковинами улиток
Раковины гигантских африканских наземных улиток (GALSS), являющиеся обычными биологическими отходами ресторанов и поставщиков улиток, создают проблемы для окружающей среды из-за неразборчивой утилизации. В предыдущих исследованиях изучалось их применение в медицине, химии, строительстве и автомобилестроении. В данном исследовании изучается введение измельченных галлитов в состав керамических матриц на основе глины для оценки их влияния на механические свойства и пригодности для производства высоковольтных изоляторов. Характерные частицы раковины улитки (63 мкм и 75 мкм) смешивали с глиной в различных пропорциях, формовали в виде брусков и цилиндров, сушили и обжигали при температуре 1200°C. Механические характеристики оценивались с помощью трехточечных испытаний на изгиб и сжатие. Образец 632080 продемонстрировал прочность на изгиб 25,6 МПа, модуль упругости 3,40 ГПа и рассеиваемую энергию 45,04×10-3 Дж, в то время как образец 752080 продемонстрировал прочность на изгиб 23,3 МПа, 4,05 ГПа и 34,76 × 10-3 Дж. Плотность чистой глины (C100) составила 24,20 МПа, 3,33 ГПа и 38,32 × 10-3 Дж. Наибольшая прочность на сжатие (70,5 МПа) была достигнута в образце 752080. Исходя из механических характеристик, оптимальные коэффициенты армирования были определены как 632080 и 752080. Эти результаты свидетельствуют о том, что дробленый галс является экологичным армирующим материалом, обладающим улучшенными свойствами керамического композита и эффективным решением для управления отходами окружающей среды.
Ключевые слова: керамика, механические свойства, раковина улитки, композиты.

Arudi I.S., Ferguson H.T., Nurudeen A.H.
Mechanical performance of clay ceramic composites reinforced with snail shells
Giant African Land Snail shells (GALSs), a common bio-waste from restaurants and snail vendors, pose environmental challenges due to indiscriminate disposal. Previous studies have explored their applications in medicine, chemistry, construction, and automotive industries. This study investigates the incorporation of crushed GALSs into clay-based ceramic matrix composites to evaluate their influence on mechanical properties and assess suitability for high-voltage insulator production. Characterized snail shell particles (63 µm and 75 µm) were blended with clay in varying proportions, molded into bars and cylinders, dried, and fired at 1200 °C. Mechanical performance was assessed through three-point flexural and compression tests. Sample 632080 exhibited a flexural strength of 25.6 MPa, modulus of 3.40 GPa, and energy dissipation of 45.04 × 10⁻³ J, while sample 752080 recorded 23.3 MPa, 4.05 GPa, and 34.76 × 10⁻³ J. Pure clay (C100) yielded 24.20 MPa, 3.33 GPa, and 38.32 × 10⁻³ J. The highest compressive strength (70.5 MPa) was achieved by sample 752080. Based on mechanical performance, optimum reinforcement ratios were identified as 632080 and 752080. These findings highlight crushed GALSs as a sustainable reinforcement material, offering both enhanced ceramic composite properties and a viable solution to environmental waste management.
Key words: ceramics, mechanical properties, snail shells, composites.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.