Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zalecenia dotyczące bezpiecznego laboratoryjnego suszenia gruntów z wykorzystaniem mikrofal

Jastrzębska Małgorzata, Kaczmarek Łukasz

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 5-6

146--151

PL

Brak klarownych wytycznych suszenia mikrofalowego dla określenia wilgotności czy tylko „podsuszania” gruntów przed właściwymi badaniami cech mechanicznych może prowadzić do niekontrolowanych zmian właściwości fizyko-mechanicznych gruntów. W niektórych przypadkach może to grozić nawet „eksplozją” materiału badawczego. Na podstawie licznych i szczegółowych badań wilgotności sformułowano wskazówki na temat optymalizacji parametrów bezpiecznego wykorzystania mikrofalówek w laboratorium geotechnicznym.

EN

The use of microwave drying to determine the water content or only to “pre-drying” of the soils before the proper tests of their mechanical properties, need to be established in detailed way. Without knowledge of the basic criteria for such procedure, may lead to uncontrolled changes in the physical and mechanical properties of soils - even soil “explosion”. On the basis of detailed water content studies, the guidelines were formulated on optimizing the parameters for the safe use of a microwave oven in a geotechnical laboratory.

2

Badanie właściwości betonów transparentnych

Belay Abel A., Krassowska Julita

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 3-4

129--132

PL

Zastosowanie światłowodów do betonu znacznie zmniejszyłoby zużycie energii na oświetlenie w budynkach i przyczyniłoby się do poprawy efektywności energetycznej. Celem pracy jest zbadanie właściwości betonu ze światłowodem oraz określenie granicy zawartości światłowodu dla zachowania jego wytrzymałości i zdolności przepuszczania światła. W badaniu wykorzystano cztery serie i oceniono wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na zginanie i przepuszczalność światła. Serie próbek zawierały włókna światłowodowe o zawartości 0, 3, 5 i 6% objętościowo. Badania pokazują, że transmisja światła poprawia się wraz z koncentracją włókien światłowodowych. Jednak wytrzymałość mechaniczna spadła powyżej 3% zawartości włókien optycznych.

EN

The use of optical fibers in concrete would significantly reduce the energy consumption for lighting in buildings and would contribute to the improvement of energy efficiency. The aim of the work is to examine the properties of concrete with optical fiber and to determine the limit of optical fiber content to maintain its strength and light transmission. Four series were used in the study and compressive strength, flexural strength and light transmission were evaluated. The sample series contained optical fibers with 0, 3, 5 and 6% by volume. Studies show that light transmission improves with the concentration of optical fibers. However, the mechanical strength dropped above 3% of the optical fiber content.

3

Identification of phase percolation in bainitic structures

Deroszewska Martyna, Saraczyn Robert, Miłek Tomasz, Troska Jakub

Polish Technical Review

|

2023

|

No. 2

23--28

EN

The aim of this study was to identify and study the phenomenon of phase percolation in bainite structures. SEM microscopic tests were carried out on bainitized iron alloy samples, in the FEM tests austenitic SS316 steel was used as the filled phase. Physical models, which were produced in the form of cubes and tensile samples, were made in FDM technology on the Original Prusa Mini+ printer from ASA filament (modified ABS copolymer). The static tensile test was performed on a LabTest 5.20 SP1 testing machine at a tensile speed of 10mm/min. Complex states of stress in the analyzed systems were identified, which prove the complexity of the phenomenon in multiphase materials. The obtained results were correlated, which allowed to indicate that the phenomenon of percolation indeed affects the mechanical properties of multiphase materials and incremental techniques can be used to analyze the level of this impact.

PL

Celem pracy było rozpoznanie i zbadanie zjawiska perkolacji fazowej w strukturach bainitu. Badania mikroskopowe SEM przeprowadzono na bainityzowanych próbkach stopu żelaza, w badaniach MES jako fazę wypełnioną zastosowano stal austenityczną SS316. Modele fizyczne, które wykonano w postaci kostek i próbek rozciągliwych, wykonano w technologii FDM na drukarce Original Prusa Mini+ z filamentu ASA (modyfikowany kopolimer ABS). Statyczną próbę rozciągania przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej LabTest 5.20 SP1 przy prędkości rozciągania 10 mm/min. Zidentyfikowano złożone stany naprężeń w analizowanych układach, które świadczą o złożoności zjawiska w materiałach wielofazowych. Uzyskane wyniki skorelowano, co pozwoliło wskazać, że zjawisko perkolacji rzeczywiście wpływa na właściwości mechaniczne materiałów wielofazowych, a techniki przyrostowe mogą być wykorzystane do analizy poziomu tego oddziaływania.

4

The use of PLA filled with fibrillar nanocellulose from wastepaper as an expansion joint material

Szafraniec Małgorzata, Grabias-Blicharz Ewelina, Droździel-Jurkiewicz Magda, Tor-Świątek Aneta

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 2

93--98

EN

The effect of nanocellulose (3 or 5 wt%) on the PLA properties was investigated. Moreover, the possibility of using such composites as an expansion joint material was considered. Nanocellulose was obtained from wastepaper by mechano-chemical treatment. The structure, impact strength, tensile strength of the composites and the adhesion to the cement were studied. It was observed that with the increasing nanocellulose content, the impact strength and tensile strength decreased because of weak interactions at the interface and formation of agglomerates.

PL

W pracy zbadano wpływ nanocelulozy (3 oraz 5% mas.) na właściwości PLA. Dodatkowo rozważono możliwość zastosowania tego typu kompozytów jako materiału dylatacyjnego. Nanocelulozę otrzymano z makulatury poprzez obróbkę mechano-chemiczną. Zbadano strukturę, udarność i wytrzymałość kompozytów na rozciąganie oraz adhezję do cementu. Zaobserwowano, że wraz ze wzrostem zawartości nanocelulozy udarność i wytrzymałość na rozciąganie zmniejszały się jako efekt słabych oddziaływań na granicy faz i tworzenia się aglomeratów.

5

Modification of bentonite nanoclay for textile application

Amir Muhammad, Hasany Syed Farhan, Asghar Muhammad Sajid Ali

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 2

79--85

EN

The influence of the bentonite content (1, 3, 5 wt%) on the mechanical properties of lightweight cotton (C), polyester (P) and polyester-cotton (P/C 50/50) fabrics was investigated. Starch was used as a water-insoluble binder for coating fabrics. Bentonite nanoparticles were obtained by repeated hydration, decantation and evaporation of the water dispersion. The bentonite particle size was determined by the XRD method using the Debye-Scherrer equation. The diffraction of the laser beam was used to determine particles size distribution. The addition of bentonite nanoclay significantly improved tensile strength (26-61% and 99–118% in the warp and weft direction, respectively) and tear strength (4‒13% and 5–24% in the wrap and weft direction, respectively) of coated fabrics. Their abrasion resistance has also slightly increased. The biggest changes were noted for the cotton fabric, the smallest for the polyester fabric, which may result from the low compatibility between starch and the polyester fabric.

PL

Zbadano wpływ zawartości bentonitu (1, 3, 5% mas.) na właściwości mechaniczne lekkich tkanin bawełnianych (C), poliestrowych (P) i poliestrowo-bawełnianych (P/C 50/50). Jako nie-rozpuszczalny w wodzie środek wiążący do powlekania tkanin zastosowano skrobię. Nanocząstki bentonitu otrzymywano poprzez kilkukrotną hydratację, dekantację i odparowanie dyspersji wodnej. Wielkość cząstek bentonitu oznaczono metodą XRD, stosując równanie Debye-Scherrera. Dyfrakcja wiązki laserowej posłużyła do określenia rozkładu wielkości cząstek. Zastosowanie nanoglinki bentonitowej wpłynęło na istotną poprawę wytrzymałości na rozciąganie (o 26‒61% w kierunku osnowy i 99‒118% w kierunku wątku) oraz rozdzieranie (4‒13% w kierunku osnowy i 5‒24% w kierunku wątku) powlekanych tkanin. Nieznacznie zwiększyła się również ich odporność na ścieranie. Największe zmiany zanotowano w przypadku tkaniny bawełnianej, najmniejsze dla tkaniny poliestrowej, co może wynikać z małej kompatybilności między skrobią a tkaniną poliestrową.

6

Laserowe spawanie stali niskowęglowej

Radek Norbert

Obróbka Metalu

|

2023

|

nr 2

29--37

PL

W pracy przestawiono badania wpływu wybranych parametrów spawania laserowego na własności mechaniczne spoiny. Badano wpływ dwóch parametrów: prędkości posuwu oraz mocy wiązki. Na badania własności spoiny oraz stref do nich przyległych składały się następujące pomiary: statycznej próby rozciągania i twardości oraz obserwacje mikroskopowe. Przeprowadzone badania wykazały, że spoiny otrzymane przy różnych parametrach spawania charakteryzują się zbliżonymi własnościami mechanicznymi.

EN

In the paper studies of the influence of selected laser welding parameters on the mechanical λproperties of welds is presented. The study examined the effect of two parameters: feed speed and beam power. The tests of the properties of the weld and the adjacent zones consisted of the following measurements: static tensile test, hardness and microscopic observations. A TRUMPF CO2 laser, Lasercell 1005 (wavelength λ = 10, 6 μm) was used for welding. The samples were made of 0,8 mm thick DC04 low carbon steel. The static tensile test was carried out on the LabTest 5. 20SP1 tensile and compressive test bench. The hardness tester NEXUS 4304 was used to the hardness tests. Microscopic observations were performed using a Joel scanning microscope type JSM-5400. Conducted tests show that welds obtained with different welding parameters are characterized by similar mechanical properties.

7

Wzmacnianie konstrukcji żelbetowych z wykorzystaniem systemu FRCM

Drobiec Łukasz

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 7

56--59

8

Enhancing mechanical properties of composite polymer concrete with lanthanum oxide additive for potential use in anti-radiation applications

Jała Jakub, Nowacki Bartłomiej

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 2

104--109

EN

Polymer concretes constitute a commonly used group of materials with known and well-studied properties for construction applications. The following research is a preliminary investigation into the basic mechanical properties and structure of a proposed novel polymer concrete with a lanthanum oxide nanopowder additive. The composite material is made from epoxy resin binder with milled expanded clay filler and La2O3 nanopowder. The research samples were made by simple and scalable casting methods. The conducted mechanical testing included compression and flexural examinations typical for this group of materials, as well as Brinell hardness measurements. The microstructure of the manufactured samples was examined utilizing scanning electron microscopy supported by EDS analysis. The obtained results reveal acceptable mechanical properties for the investigated materials, with slight increases in the measured property values for increasing amounts of the nanoparticle addition. The SEM and EDS investigations show the dispersion of filler and nanopowder additive throughout the samples, which is advantageous for the macroscopic properties of the material. The slight agglomeration of the lanthanum oxide powder could be further decreased with the inclusion of another processing step, for example, resin mixture sonication. The mechanical properties of the investigated materials are adequate and further research is suggested to test the possibilities of developing the examined polymer concrete for anti-radiation and radiation shielding applications.

9

Wpływ nanometrycznego karbonizatu z łupin pestek moreli na właściwości mechaniczne kompozytów cementowych

Sisman Mehmet, Teomete Egemen, Yanik Jale, Malayoglu Ugur, Tac Gozde Duman

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 1

2--15

PL

Waloryzacja odpadów rolniczych jest ważna zarówno pod względem ekonomicznym jak i środowiskowym. Celem pracy było zbadanie możliwości wykorzystania karbonizatu z pestek moreli jako wypełniacza do poprawy właściwości mechanicznych zaprawy i wspomagania sekwestracji CO2. Karbonizat został wyprodukowany w wyniku pirolizy łupin pestek moreli w temperaturze 500°C. Karbonizat o wymiarach mniejszych niż 500 nm otrzymano w procesie wysokoenergetycznego mielenia kulowego. Do określenia morfologii ziaren karbonizatu użyto skaningowego mikroskopu elektronowego. Krbonizat w różnych procentach objętościowych [0,00-0,04-0,06-0,08-0,12-0,15%] dodawano do zaprawy. Zaprawę formowano w beleczki o wymiarach 40x40x160 mm. Po dojrzewaniu w wodzie w temperaturze 20°C przez 28 dni wykonano badania wytrzymałości na ściskanie i zginanie. Mieszanka zawierająca 0,04% objętości nanometrycznego karbonizatu wyróżniała się wzrostem wytrzymałości na zginanie i ściskanie odpowiednio o 5% i 15%, a jej energia pękania przy zginaniu i ściskaniu wzrosła odpowiednio o 98% i 38% w stosunku do zaprawy referencyjnej. Ponadto, w mieszance o zawartości 0,12% objętości nastąpił wzrost wytrzymałości na zginanie i ściskanie odpowiednio o 32% i 11%. Natomiast wzrost energii pękania przy zginaniu i ściskaniu wyniósł odpowiednio 52% i 25% w porównaniu z zaprawą referencyjną. Wyjaśniono mechanizmy wpływu nanometrycznego karbonizatu na płynięcie, wytrzymałość i energię pękania. Ziarna karbonizatu mostkują pęknięcia, odwracają je, działają jako miejsca nukleacji hydratacji, wzmacniają matrycę przez jej porowatą strukturę i rozwijają wewnętrzne twardnienie, co prowadzi do wzrostu wytrzymałości i energii pękania. Badanie to wykazuje, że karbonizat produkowany z łupiny pestek moreli ma potencjał do wykorzystania jako mieszanina sekwestrująca węgiel w celu poprawy efektywności zaprawy, a tym samym wykorzystania odpadów jako materiału budowlanego, przyczyniając się do rozwoju gospodarki i ochrony środowiska.

EN

Valorization of agricultural wastes is important both economically and environmentally. This study aimed to investigate the use of biochar as a filler to improve the mechanical properties of mortar and to help sequestrate CO2. The biochar was produced by pyrolysis of apricot kernel shell at 500°C. Nanobiochar particles with dimensions less than 500 nm were obtained by high-energy ball milling process. Scanning electron microscope was used for determining the morphology of nanobiochar. The nanobiochar at different volume percentages [0.00-0.04-0.06-0.08-0.12-0.15%] was added to mortar. The mortar was casted into 40x40x160 mm molds. After water curing at 20°C for 28 days, compressive strength and flexural strength tests were performed. The mixture containing 0.04% nanobiochar by volume had an increase in flexural and compressive strengths by 5% and 15% respectively, while its fracture energies for flexure and compression increased by 98% and 38% respectively compared to the reference mortar. Furthermore, the mixture having 0.12% volume had an increase in flexural and compressive strengths by 32% and 11%, respectively, while the increase in fracture energies for flexure and compression was 52% and 25%, respectively, compared to the reference mortar. The mechanisms of nanobiochar effect on flow, strength, and fracture energy were enlightened. The nanobiochars bridge the cracks, divert the cracks, act as hydration nucleation sites, enhance the matrix by its porous structure, and developed internal curing that led to increase in strength and fracture energy. This study suggests that the biochar produced from the apricot kernel shell has the potential to be used as a carbon sequestering mixture to improve performance of mortar and thereby utilizing waste as a construction material, contributing to the economy and environment.

10

Wpływ infiltracji próżniowej na właściwości mechaniczne polimerobetonów wzmacnianych lekkimi kruszywami ceramicznymi

Smoleń Jakub, Pawlik Tomasz

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 1

56--64

PL

W niniejszej pracy opisano wpływ inflitracji próżniowej na właściwości polimerobetonów na bazie lekkich agregatów ceramicznych. W pierwszym etapie badań wytworzono ceramiczne granule o wysokiej porowatości otwartej, około 27%, w oparciu o wykorzystanie przemysłowych materiałów odpadowych. Ceramiczne agregaty, zwane dalej granulatami, o wielkości od 2 do 4 mm wytworzono z wykorzystaniem zanieczyszczonej stłuczki szklanej oraz łupków węglowych. Omówiono efektywność infiltracji granulatu żywicą epoksydową w produkcji polimerobetonu o wysokiej wytrzymałości mechanicznej i stosunkowo małej masie w porównaniu z tradycyjnym betonem. Wytrzymałość na ściskanie polimerobetonu w którym kruszywo infiltrowano próżniowo żywicą wynosi 87 MPa, a polimerobetonu w którym zastosowano infiltrację zanurzeniową wytrzymałość na ściskanie wynosi około 42 MPa. Powstały polimerobeton, ze względu na swoją gęstość, zaliczany jest do betonów lekkich o wysokiej wytrzymałości.

EN

In this paper, the influence of vacuum infiltration of lightweight ceramic aggregates as fillers in polymeric concretes was described. In the first stage of the investigation, a set of ceramic aggregates with a high open porosity of about 27% was produced on the basis of industrial wastes. Ceramic aggregates with a size of 2 to 4 mm, hereinafter referred to as granules, were produced using contaminated glass cullet waste and coal shale. The effectiveness of granule infiltration with epoxy resin in the production of polymer concrete with high mechanical strength and relatively low mass compared to traditional concrete was discussed. The compressive strength of polymer concrete, where the aggregates were infiltrated with resin, is 87 MPa, and the polymer concrete, in which the vacuum infiltration process was not used, reaches a compressive strength of approximately 42 MPa. The resulting concrete, due to its density, is classified as a lightweight high-strength concrete.

11

Research on the post-weld explosive hardening of AA7075-T651 friction stir welded butt joints

Kosturek Robert, Lewczuk Rafał, Torzewski Janusz, Wachowski Marcin, Słabik Piotr, Maranda Andrzej

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

art. no. e145685

EN

In this paper, the post-weld explosive hardening of a 5 mm AA7075-T651 plate welded via FSW was performed. To investigate the possibility of increasing FSW joint mechanical properties, the welded plate was explosively treated with four various explosive materials (ammonal, emulsion explosive, FOX-7, and PBX) in two different hardening systems. As part of the investigation, the observations of the surface and macrostructure of the treated plates were described. The obtained microhardness distribution allowed us to register the increase in hardness of the SZ up to 6%, but no increase in hardness of the LHZ was reported. In most cases, the influence of explosive treatment on the mechanical properties of the welded joint was disadvantageous as ultimate tensile strength and ductility were reduced. The only positive effect which was observed is the increase in the value of yield strength up to 27% corresponding to 77 MPa, achieved by explosive materials with detonation velocity below 3000 m/s.

12

Mechanical properties of Super 304H steel after long-term ageing at 650 and 700°C

Zieliński Adam, Sroka Marek, Purzyńska Hanna, Novy Frantisek

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144612

EN

The paper shows the degradation process of the modern austenitic Super 304H (X10CrNiCuNb18-9-3) steel which was subjected to long-term aging for up to 50,000 h at 650 and 700°C. The investigations include microstructure examination (SEM), identification and analysis of the precipitation process, and mechanical properties tests. The Super 304H steel has a structure characteristic of austenitic steels with visible annealing twins and single primary NbX precipitates. Long-term aging in the steel leads to numerous precipitation processes of M23C6, MX carbides, σ phase, Z phase, and ε-Cu phase. Precipitation processes lead to a decrease in plastic properties and impact energy as well as alloy over aging. Yield strength and tensile strength values after 50,000 h of aging were similar to those as delivered. The yield and tensile strength value strongly depend on the applied aging temperature.

13

Influence of ageing on microstructure and mechanical properties of TP347HFG austenitic stainless steel

Golański Grzegorz, Purzyńska Hanna

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144607

EN

The paper presents the results of microstructural and mechanical investigation of long-term aged TP347HFG austenitic stainless steel. Ageing was performed at a time of up to 30 000 hours and the temperature of 600 and 650◦C. Ageing was proved to lead to the precipitation of secondary phase particles not only inside grains but also on the boundaries of grains and twins. The MX precipitates were observed inside the grains. However, M23C6 carbides and sigma phase precipitates were observed on grain boundaries. The changes in the microstructure of the examined steel translated into the mechanical properties, i.e. initially observed growth and then the decrease of yield strength and a gradual decrease in impact energy. The overageing process – a decrease in strength properties – was associated with the growth of the size of M23C6 carbides and the precipitation of the sigma phase. The reduction of impact energy in TP347HFG austenitic stainless steel was found to be associated with the precipitation of M23C6 carbides in the case of the 600◦C temperature, and the M23C6 carbides and sigma phase in the case of the 650◦C temperature. The rate of changes in the microstructure and mechanical properties depended on the ageing temperature.

14

Effects of pumice additions on thermal and mechanical behaviors of epoxy resin

Kırbaş İbrahim

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

art. no. e146286

EN

In this study, thermal conductivity, mechanical properties, and thermal degradation of pumice-added epoxy materials were investigated. 2%, 4%, 6%, 8%, and 10% of pumice was added to the epoxy resin (EP) % by weight. Various types of analyses and tests were conducted to determine the thermal conductivity, mechanical properties, and thermal degradation of these epoxy materials. The tests and analyses proved that the addition of pumice leads to a decrease in the thermal conductivity coefficient and density of the pure EP material. It also increases the degree of hardness. The addition of pumice had a positive effect on mechanical properties. Compared to pure EP, it increased the tensile strength, Young’s modulus, bending strength, and flexural modulus. As a result of TGA analysis it was determined that with the incorporation of pumice into the EP, its decomposition rate progressed more slowly. At 800_C, the carbon residue improved as a result of the addition of pumice.

15

The impact of 3D printing assumptions and CNC machining conditions on the mechanical parameters of the selected PET material

Krawulski P., Dyl T.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 120, nr 1

36--41

EN

Purpose: This article focuses on a comparative analysis of the technology of additive shaping and multi-axis CNC machining. The authors examine the impact of 3D printing assumptions and CNC machining conditions on the strength of the selected PET material used to produce machine elements on the example of a shaft-type element. The purpose of the study is to identify a better production method. Design/methodology/approach: The analysis was carried out by producing six samples of different diameters and lengths from the same thermoplastic material (ethylene terephthalate) by both 3D printing (FDM) and CNC machining. The resulting samples were subjected to a static compression test, for which a universal testing machine by Zwick & Roell 100 kN was used. The following factors during the production of elements were compared: the difficulty of preparing the project, the time of execution, the cost of execution, the accuracy of the execution and the properties of the elements made. Findings: Elements made by CNC machining have higher compressive strength and yield strength, as well as lower relative expansion and relative shortening. Those produced by CNC machining are created as a monolith (semi-finished product), and the printed elements are incrementally shaped layer by layer. During the strength test, the spaces between the layers decrease, which in turn causes an increase in relative shortening and a decrease in strength properties. Research limitations/implications: Further research is planned on the analysis of manufacturing technology using incremental shaping technology (e.g. change of filling density, change of filling type, change of material) compared to CNC machining. Practical implications: In the conducted tests, a universal method was used, which can be translated into a comparative study of elements made of other materials. Originality/value: The research carried out allowed for the initial assessment of the use of PET material for the production of machine elements through 3D printing and CNC machining.

16

Preparation and characterization of silicone rubber socket liners modified by nanoparticles additives

Ameer Z.J.A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 119, nr 1

21--30

EN

Purpose: The upper part of the prosthesis is called a socket, which contacts the amputated part. While wearing the prosthesis, there are several problems that the patient may suffer from, such as shear force between the socket and amputated part, pressure on the bony prominences, sweating, and bacteria generation, all leading to skin problems and a bad smell. It makes the patient refuse to wear the prosthesis because it is uncomfortable. Therefore, the aim of this study was comfortable lining from silicone rubber which cross-links at room temperature, with properties corresponding to the needs of this application, such as stress distribution, moisture absorption, and antibacterial. Design/methodology/approach: In the current work, silicone rubber was selected with the addition of nano-fillers (ZnO, Mg(OH)2, and Chitosan). Mechanical and physical properties were studied (tensile strength, tear strength, hardness, water absorption, porosity, and antibacterial). Findings: Chitosan showed the highest effect on the mechanical properties of silicon, as it achieved the highest value of tensile strength of 2.2 MPa elongation of 572%, tear strength 13.9 kN/m, and shore A hardness of 33.3. While the highest value of the modulus, 0.636 MPa was achieved by adding ZnO. The results also showed an increase in the water absorption and the porosity, which were the highest values at 1.6 % and 0.24%, respectively with the addition of Mg(OH)2. The samples showed a clear resistance to preventing the microorganism’s growth. Research limitations/implications: Manufactured linings require additional improvement in mechanical properties by mixing more than one type of additives mentioned in the research. Thus, physical and biological properties can be obtained simultaneously with mechanical properties. Practical implications: The above results qualify the silicone rubber composites for use as a socket liner due to their flexibility and ability to absorb water in addition to their resistance and prevent the growth of fungi and bacteria. Originality/value: The method of preparation and properties of the lining material and additives qualify it for such applications as physical and biological properties.

17

Prediction of Selected Mechanical Properties in Austempered Ductile Iron with Different Wall Thickness by the Decision Support Systems

Jaśkowiec Krzysztof, Opaliński Andrzej, Kustra Piotr, Jach D., Wilk-Kołodziejczyk Dorota

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 2

137--144

EN

The structure of Austempered Ductile Iron (ADI) is depend of many factors at individual stages of casting production. There is a rich literature documenting research on the relationship between heat treatment and the resulting microstructure of cast alloy. A significant amount of research is conducted towards the use of IT tools for indications production parameters for thin-walled castings, allowing for the selection of selected process parameters in order to obtain the expected properties. At the same time, the selection of these parameters should make it possible to obtain as few defects as possible. The input parameters of the solver is chemical composition Determined by the previous system module. Target wall thickness and HB of the product determined by the user. The method used to implement the solver is the method of Particle Swarm Optimization (PSO). The developed IT tool was used to determine the parameters of heat treatment, which will ensure obtaining the expected value for hardness. In the first stage, the ADI cast iron heat treatment parameters proposed by the expert were used, in the next part of the experiment, the settings proposed by the system were used. Used of the proposed IT tool, it was possible to reduce the number of deficiencies by 3%. The use of the solver in the case of castings with a wall thickness of 25 mm and 41 mm allowed to indication of process parameters allowing to obtain minimum mechanical properties in accordance with the PN-EN 1564:2012 standard. The results obtained by the solver for the selected parameters were verified. The indicated parameters were used to conduct experimental research. The tests obtained as a result of the physical experiment are convergent with the data from the solver.

18

Influence of cyclic frozen and defrost on mechanical properties of polytetrafluoroethylene (PTFE)-coated woven fabrics

Ambroziak Andrzej, Kłosowski Paweł

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 1

91--104

EN

This research aims to determine the influence of the cyclic process of freezing and defrosting on the mechanical properties of the chosen glass fibres and PTFE-coated woven fabrics. The specimens were subjected to freezing at about -20°C for 4 h and thawing by full immersion into the water at about +20°C for 4 h. The fabric samples after 25 and 50 frozen cycles were air-dried at room temperature for one week and then subjected to uniaxial tensile tests. The same tests have been performed on a reference group of specimens, which were not exposed to temperature change. The authors determined the tensile strength, and longitudinal stiffnesses resulting from performed tests. Although the investigated coated woven fabrics expressed a reduction in the tensile strength in water soaking conditions, the performed frozen cycles don’t show a significant decrease in strength under uniaxial tensile tests.

PL

Artykuł opisuje badania tkanin technicznych wykonanych z włókana szklanego i powlekanych politertafluroetylenem (PTFE) (ang. PTFE-coated woven fabric), które mają na celu określenie wpływu cyklicznych procesów zamrażania i rozmrażania na właściwości mechaniczne wybranych tkanin Próbki tkanin technicznych zostały poddane zamrażaniu w temperaturze około –20°C przez 4 godziny i rozmrażaniu przez całkowite zanurzenie w wodzie w temperaturze około +20°C przez 4 godziny. Próbki tkanin technicznych po 25 i 50 cyklach zamrażania suszono na powietrzu w temperaturze pokojowej przez tydzień, a następnie poddano próbom jednoosiowego rozciągania. Na podstawie testów jednoosiowego rozciągania określono wytrzymałość na rozciąganie i moduły sztywności. Pomimo, iż w badanych tkaninach powlekanych następuje spadek wytrzymałości na rozciąganie w warunkach ich namoczenia w wodzie, to wykonane cykle zamrażania nie wykazują znacznego spadku wytrzymałości w próbach jednoosiowego rozciągania.

19

Experimental study of mechanical properties of selected polymer sandwich composites

Zielińska Paulina, Ziaja Waldemar

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2023

|

Vol. 40, nr 1

103--111

EN

The aim of this work was to determine the influence of material and geometric factors of selected sandwich composites on their mechanical properties. The first pair of sandwich materials under consideration were made by the industrial infusion method and consisted of epoxy resin reinforced with 7 layers of glass fabric (skin) with core made of PVC foam or aramid honeycomb. The second pair of materials was prepared manually and consisted of polyester resin reinforced with glass mat (skin) with aramid honeycomb core of varying thicknesses. Mechanical properties were determined in static bending, compression and tensile tests. In each case, the failure mode of the tested composite materials was determined. In the case of composites with epoxy resin skins application of aramid honeycomb core resulted in higher tensile and edgewise compressive strength. For materials with polyester resin skins and honeycomb cores it was found that increase of core thickness yielded higher bending stiffness but the tensile and bending strength were reduced.

PL

Celem pracy było określenie wpływu czynników materiałowych i geometrycznych wybranych kompozytów przekładkowych na ich właściwości mechaniczne. Pierwsza badana para materiałów przekładkowych została wykonana metodą infuzji przemysłowej i składała się z żywicy epoksydowej wzmocnionej 7 warstwami tkaniny szklanej (okładki) z rdzeniem z pianki PVC lub aramidowego plastra miodu. Druga para materiałów została przygotowana ręcznie i składała się z żywicy poliestrowej wzmocnionej matą szklaną (okładki) z rdzeniem aramidowym o strukturze plastra miodu o różnej grubości. Celem pracy było określenie wpływu czynników materiałowych i geometrycznych wybranych kompozytów przekładkowych na ich właściwości mechaniczne. Właściwości mechaniczne określono w próbach statycznych zginania, ściskania i rozciągania. W każdym przypadku oceniono sposób niszczenia badanych materiałów kompozytowych. W przypadku kompozytów z okładkami z żywicy epoksydowej zastosowanie rdzenia aramidowego o strukturze plastra miodu spowodowało zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie i ściskanie. W przypadku materiałów z okładkami z żywicy poliestrowej i rdzeniami o strukturze plastra miodu stwierdzono, że zwiększenie grubości rdzenia dawało większą sztywność zginania, ale wytrzymałość na rozciąganie i zginanie uległy zmniejszeniu.

20

Influence of a Steel Substrate Surface Roughness on the Mechanical Properties of a Peek Coating Deposited with the Electrophoretic Method

Otto Mateusz, Fiołek Aleksandra, Zimowski Sławomir

Tribologia

|

2022

|

nr 2

33--44

EN

The mechanical properties, adhesion and roughness of polymer coatings depend on many factors, including the unevenness of the substrate surface. Nevertheless, the influence of the substrate surface roughness is related to the coating type and substrate material and the used deposition method. Therefore, the effect of the surface roughness of a structural steel substrate on the mechanical properties of a PEEK coating is ambiguous. The indentation tests conducted show that, at a specific load of the indenter, the roughness of the steel substrate surface does not significantly affect the Vicker’s hardness of the tested PEEK coatings. The average Vicker’s hardness and elastic modulus are approximately 300 MPa and 5.6 Gpa, respectively, at the lowest of the applied loads, regardless of the surface roughness level of the steel substrate. Nevertheless, the surface roughness of the steel substrate after fine grinding of Ra = 0.21 μm, compared to the polished one with Ra = 0.005 μm, meant that adhesion improved, and the scratch hardness increased by approximately 130 to 370 [MPa] of the PEEK coating.

PL

Właściwości mechaniczne, przyczepność oraz chropowatość powłok polimerowych zależą od wielu czynników, a w tym od nierówności powierzchni podłoża. Niemniej jednak wpływ wielkości chropowatości powierzchni podłoża okazuje się być związany z rodzajem materiału powłokowego i podłoża oraz zastosowaną metodą osadzania. Wobec tego oddziaływanie chropowatości powierzchni podłoża ze stali konstrukcyjnej na właściwości mechaniczne powłoki PEEK osadzanej elektroforetycznie nie jest jednoznaczny. Przeprowadzone badania indentacyjne wskazują, że przy określonym obciążeniu wgłębnika chropowatość powierzchni stalowego podłoża nie wpływa znacząco na twardość Vickers’a badanych powłok PEEK. Średnia twardość Vickers’a i modułu sprężystości wynosi odpowiednio ok. 300 MPa i 5.6 GPa przy najmniejszym z zastosowanych obciążeń, niezależnie od mikronierówności powierzchni stalowego podłoża. Nie mniej jednak większa chropowatość powierzchni stalowego podłoża po szlifowaniu dokładnym rzędu Ra = 0.21 μm, względem polerowanego o Ra = 0.005 μm, przełożyła się na polepszanie adhezji i spowodowała wzrost twardości zarysowania powłoki PEEK z ok. 130 do 370 [MPa].