Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 246

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  nanorurki węglowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
EN
A number of recent terrorist attacks make it clear that rapid response, high sensitivity and stability are essential in the development of chemical sensors for the detection of chemical warfare agents. Nerve agent sarin [2-(fluoro-methyl-phosphoryl) oxypropane] is an organophosphate (OP) compound that is recognized as one of the most toxic chemical warfare agents. Considering sarin’s high toxicity, being odorless and colorless, dimethyl methylphosphonate (DMMP) is widely used as its simulant in the laboratory because of its similar chemical structure and much lower toxicity. Thus, this review serves to introduce the development of a variety of fabricated chemical sensors as potential sensing materials for the detection of DMMP in recent years. Furthermore, the research and application of carbon nanotubes in DMMP polymer sensors, their sensitivity and limitation are highlighted. For sorption-based sensors, active materials play crucial roles in improving the integral performances of sensors. The novel active materials providing hydrogen-bonds between the polymers and carbon nanotubes are the main focus in this review.
PL
Przeprowadzone w ostatnich latach liczne ataki terrorystyczne jasno wskazują, że w wypadku czujników do wykrywania chemicznych środków bojowych są niezbędne: ich wysoka czułość, szybka reakcja i stabilność. Środek paralityczno-konwulsyjny sarin (2-fluorometylofosforylooksypro-pan) to związek fosforoorganiczny (OP) uznawany za jeden z najbardziej toksycznych dostępnych chemicznych środków bojowych. Ze względu na to, że jest on bezwonny, bezbarwny, a ponadto bardzo toksyczny, w badaniach laboratoryjnych szeroko stosuje się jego symulator – metylofosfonian dimety-lu (DMMP), o podobnej strukturze chemicznej i znacznie mniejszej toksyczności. W artykule przed-stawiono rozwój technologii czujników chemicznych do wykrywania gazu DMMP. Omówiono badania dotyczące wykorzystania kompozytów polimerowych z udziałem nanorurek węglowych w czujnikach gazu DMMP. W wypadku czujników, w których wykorzystuje się zjawisko sorpcji, kluczową rolę w poprawie ich wydajności odgrywają materiały aktywne. W niniejszym przeglądzie skupiono się na nowatorskich materiałach aktywnych, w których występują wiązania wodorowe między polimerem a nanorurkami węglowymi.
2
Content available remote Carbon nanotubes-based sensor for ammonia gas detection – an overview
EN
A sensitive, selective and reliable sensing techniques for ammonia (NH3) gas detection have been highly demanded since NH3 is both a commonly utilized gas in various industrial sectors, and considered as a toxic and caustic agent that can threat human health and environment at a certain level of concentrations. In this article, a brief on the fundamental working principles of sensor specifications of the analytes detection techniques relying has been reviewed. Furthermore, the mechanism of NH3 detection and recent progress in the development of advanced carbon nanotubes (CNTs)-based NH3 gas sensors, and their performance towards the hybridization with the conductive polymers was comprehensively reviewed and summarized. Finally, the future outlook for the development of highperformance NH3 sensors was presented in the conclusions part.
PL
Amoniak (NH3) to gaz powszechnie stosowany w różnych sektorach przemysłu, jest toksyczny i żrący, a powyżej określonego poziomu stężeń może zagrozić ludzkiemu zdrowiu i środowisku, dlatego ciągle trwają poszukiwania czułych, selektywnych i niezawodnych metod wykrywania gazów amoniakalnych. W niniejszym artykule dokonano przeglądu specyfikacji i podstawowych zasad działania czujników stosowanych w technikach wykrywania takich analitów. Szczegółowo przeanalizowano też mechanizm wykrywania i niedawny postęp w opracowywaniu zaawansowanych czujników do wykrywania gazu NH3 , opartych na nanorurkach węglowych (CNTs), a także ich modyfikacje obejmujące hybrydyzację z polimerami przewodzącymi. Przedstawiono również perspektywy rozwoju wysoko wydajnych czujników NH3.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań wpływu nanorurek węglowych (CNTs) na parametry mechaniczne kamieni cementowych w warunkach HPHT. W badaniach zastosowano wielościenne nanorurki węglowe (MWCNTs) o średnicy zewnętrznej 10–20 nm i długości 10–30 µm. Do zaczynów dodawano 0,1% nanorurek węglowych. Receptury cementowe opracowane zostały w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego. Badania przeprowadzono w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury w zakresie temperatur 60–130C i zakresie ciśnień 25–80 MPa. W przypadku temperatury 60C jako spoiwo wiążące zastosowano cement portlandzki CEM I 42,5R oraz cement wiertniczy G. Zaczyny dla temperatur od 80C do 130C sporządzono na osnowie cementu wiertniczego G. Przy opracowywaniu receptur kierowano się wymaganiami, jakie powinien spełniać zaczyn cementowy użyty do cementowania rur okładzinowych w warunkach występowania bardzo wysokich temperatur oraz ciśnień złożowych. Zaczyny po- siadały gęstość od około 1840 kg/m3 (zaczyny dla temperatury 60C) do około 2250 kg/m3 (zaczyny z dodatkiem hematytu). Badania wytrzymałości na ściskanie i przyczepności do rur prowadzono po 2, 7, 14 i 28 dniach. Opracowano receptury o bardzo dobrych parametrach technologicznych, które po utwardzaniu (po okresie 28 dni hydratacji) posiadały bardzo wysokie wartości wytrzymałości na ściskanie, osiągające nawet do 44 MPa. Uzyskano również wysokie wartości przyczepności kamienia cementowego do rur, dochodzące do około 8 MPa po 28 dniach hydratacji, oraz wytrzymałości na zginanie, wynoszące około 11 MPa. Przeprowadzone badania ujawniają pozytywny wpływ dodatku nanorurek węglowych na wytrzymałość kamieni cementowych z ich dodatkiem. Zmodyfikowane w ten sposób kamienie charakteryzują się wysokimi wartościami wytrzymałości na ściskanie oraz wysokimi przyczepnościami do rur stalowych. Konieczne są jednak dalsze badania w kierunku określenia wpływu nanorurek węglowych na mikrostrukturę stwardniałych zaczynów cementowych. Niezbędne jest również kontynuowanie badań nad określeniem optymalnych ilości tych środków oraz doborem najbardziej kompatybilnych dodatków do zaczynów cementowych działających w sposób optymalny w połączeniu z nanocząsteczkami.
EN
The article presents the results of testing the influence of carbon nanotubes on the mechanical parameters of cement stones under HPHT conditions. Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) with an external diameter of 10–20 nm and a length of 10–30 μm were used for testing. 0.1% of carbon nanotubes was added to the cement slurry. Laboratory tests of cement slurries were carried out at Oil and Gas Institute – National Research Institute. The tests were carried out under conditions of increased pressure and temperature in the temperature range of 60–130C and the pressure range of 25–80 MPa. CEM I 42.5R Portland cement and Class G drilling cement were used to make the slurries at temperature of 60o C. Cement slurries for temperatures from 80o C to 130o C were prepared on the basis of class G drilling cement. The recipes were developed on the basis of the requirements to be met by cement slurry for the cementing of casing under conditions of very high temperatures and reservoir pressures. The densities of tested slurries ranged from 1,840 kg/m3 (slurries at a temperature of 60C) to 2.250 kg/m3 (slurries with the addition of hematite).Compressive strength tests and adhesion measurements were carried out after 2, 7, 14 and 28 days. Cement slurry recipes with very good technological parameters were developed, which after curing (after 28 days of hydration) showed very high values of compressive strength, reaching up to 44 MPa. Cements were characterized by high values of adhesion to pipes reaching up 8 MPa after 28 days and flexural strength of about 11 MPa. The test results show that the addition of carbon nanotubes has a positive effect on the mechanical strength of cement stones with their addition. The stones modified in this way are characterized by high compressive strength and high adhesion to steel pipes. Further research is needed to determine the influence of carbon nanotubes on the microstructure of hardened cement slurries. It is also necessary to conduct further research on the determination of the optimal amounts of these agents and the selection of the most compatible additives for cement slurries that work optimally in combination with nanoparticles.
4
EN
The article presents the results of the preliminary research of tribological properties of flame sprayed nickel and aluminum coatings reinforced with carbon nanotubes made on the structural steel S235J0 substrate. The carbon material – carbon nanotubes Nanocyl NC 7000 (0.5 wt.% and 1 wt.%) was used for structural reinforcement. The properties evaluation was made by the use of optical microscopy, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, microhardness measurements, and by means of abrasion and erosion resistance laboratory tests. The obtained results were compared with pure nickel powder coatings 2N5 (Ni 99.5%) and with pure aluminum powder coatings (EN AW 1000 series). It was proved that the flame spraying of nickel and aluminum coatings reinforced with particles carbonaceous material can be an effective alternative for other more advanced surfacing technology. The preliminary test results will be successively extended by further experiments to contribute in the near future to develop innovative technologies, that can be implemented in the aviation industry and the automotive. The presented research is a continuation of the work previously published.
5
Content available remote Wybrane metody utleniania wielościennych nanorurek węglowych
PL
Przedstawiono dwie metody utleniania wielościennych nanorurek węglowych (CNT), przy użyciu stężonego kwasu azotowego(V) oraz mieszaniny stężonych kwasów azotowego(V) i siarkowego(VI). Dodatkowo zbadano wpływ działania ultradźwięków na ilość utworzonych grup funkcyjnych. Do oceny modyfikacji powierzchni CNT zastosowano metodę termograwimetryczną, spektroskopię Ramana, metodę Boehma oraz pomiar potencjału zeta i ciepła immersji w wodzie. Duże stężenie tlenowych grup funkcyjnych (2,23 mmol/g) uzyskano, stosując mieszaninę stężonych kwasów i ultradźwięki przez 6 h. Tak długi czas procesu przyczynił się jednak do znacznego zniszczenia struktury węglowej.
EN
The multiwall C nanotubes (CNT) were oxidized with concd. HNO₃ or its mixt. with H₂SO₄ optionally under ultrasonication. Thermogravimetric anal., Raman spectroscopy and Boehm method, as well as detn. of heat of immersion in H₂O and zeta potential were used to characterize the CNT surface modification. The large amt. of acidic functional groups (2.23 mmol/g) was obtained when a mixt. of acids and ultrasonication for 6 h were used. The longtime contributed however to a significant decompn. of the C structure.
EN
Nanocomposite flocculants based on polyacrylamide-grafted starch copolymers with carbon nanotubes (PAM-St-CNT) were prepared using natural polymer – potato starch (St), acrylamide (AM) as monomer and CNTs by in situ polymerization process. The effect of monomer to starch molar ratio, dose of flocculants and content of CNTs in composition on flocculation efficiency were investigated. All materials were characterized by FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy), TGA (thermogravimetric analysis) and DSC (differential scanning calorimetry) methods. An aqueous suspension of kaolin was used for the flocculation studies. The flocculation effectiveness was evaluated on the basis of reduction of suspension absorption and the sludge volume. It was found that synthesized nanocomposites PAM-St-CNT exhibit satisfactory flocculating properties.
PL
Z zastosowaniem naturalnego polimeru – skrobi ziemniaczanej (St) – akryloamidu (AM) jako monomeru i nanorurek węglowych (CNTs) w procesie polimeryzacji in situ wytworzono nanokompozytowe poliakryloamidowe kopolimery szczepione skrobi z nanorurkami węglowymi (PAM-St-CNT) do wykorzystania w charakterze flokulantów. Badano zależność wydajności flokulacji od stosunku molowego monomeru do skrobi oraz dodatku flokulantów i zawartości CNTs w materiale. Otrzymane układy scharakteryzowano metodami spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR), analizy termograwimetrycznej (TGA) i różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Do testów flokulacyjnych zastosowano wodną zawiesinę kaolinu. Skuteczność flokulacji oceniono na podstawie zmian absorpcji zawiesiny modelowej i objętości osadu poflokulacyjnego. Stwierdzono, że zsyntetyzowane nanokompozyty PAM-St-CNT wykazują zadowalające właściwości flokulacyjne.
EN
Two 1D-types’ nanofillers, in the form of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and halloysite nanotubes (HNTs), were introduced in an amount of 10, 15 and 20 wt % to linear low density polyethylene (LLDPE) in order to compare their effect on rheological properties. The neat LLDPE and its nanocomposites were obtained by direct melt blending. Since rheological properties have a key impact on the processing of polymer materials, it has been determined whether and how carbon and non-carbon nanotubes affect the viscosity of the composition. It was found that the addition of MWCNTs more significantly affects both the melt viscosity as well as the storage and loss moduli of the LLDPE matrix, compared to HNTs-based nanocomposites.
PL
Dwa rodzaje nanonapełniaczy 1D, w postaci wielościennych nanorurek węglowych (MWCNTs) oraz nanorurek haloizytowych (HNTs) wprowadzono do liniowego polietylenu małej gęstości (LLDPE) w ilości 10, 15 lub 20% mas. Nienapełniony LLDPE oraz nanokompozyty na jego osnowie otrzymano metodą bezpośredniego mieszania w stanie stopionym. Zbadano wpływ dodatku nanonapełniaczy na właściwości reologiczne wytworzonych kompozytów determinujące ich przetwórstwo. Stwierdzono, że dodatek MWCNTs do polietylenowej osnowy znacznie wyraźniej niż dodatek HNTs wpływa zarówno na zwiększenie lepkości stopu, jak ina moduły: zachowawczy oraz stratności.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań wpływu nanorurek węglowych (CNTs) na parametry reologiczne zaczynu cementowego oraz mechaniczne kamienia cementowego. Do zaczynów dodawano 0,1% i 0,2% nanorurek węglowych. Receptury cementowe opracowane były w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym, w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Zaczyny posiadały gęstość od około 1830 kg/m3 do około 1870 kg/m3 , a ich sporządzanie odbywało się na bazie cementu portlandzkiego CEM I 42,5. Badania wytrzymałości na ściskanie i przyczepności do rur prowadzono po 2, 7, 14 i 28 dniach, pomiar porowatości wykonano po 28 dniach hydratacji. Opracowano receptury o bardzo dobrych parametrach technologicznych, które po utwardzaniu (po okresie 28 dni hydratacji) posiadały bardzo wysokie wartości wytrzymałości na ściskanie, dochodzące nawet do 51 MPa (dla zaczynu z dodatkiem 0,1% nanorurek węglowych) oraz 36,8 MPa (dla zaczynu z dodatkiem 0,2% nanorurek węglowych). Tak wysokie wartości wytrzymałości są niezwykle trudne do uzyskania w przypadku zastosowania zaczynów konwencjonalnych. Optymalną ilością CNTs jest dodatek 0,1%. Po dodaniu 0,2% CNTs otrzymano niższe wartości wytrzymałości na ściskanie, co może być spowodowane niedostatecznym rozproszeniem nanocząsteczek w zaczynie. Uzyskano wysokie wartości przyczepności kamienia cementowego do rur oraz zaobserwowano zmniejszenie filtracji zaczynu w porównaniu z zaczynem bazowym. Otrzymane kamienie cementowe posiadały niską porowatość, a rozkład ich porów charakteryzował się niewielką ilością porów o średnicach powyżej 100 nm (średnio w granicach 1,3–2,8%), co świadczy o ich zwartej strukturze. W wyniku przeprowadzonych badań można zauważyć pozytywny wpływ dodatku nanorurek węglowych na wytrzymałość oraz mikrostrukturę kamieni cementowych z ich dodatkiem. Uzyskane wyniki umożliwiają określenie wpływu dodatku nanorurek węglowych na zaczyn i kamień cementowy i są wstępem do dalszych badań w tym kierunku.
EN
The article presents the results of testing the influence of carbon nanotubes on the mechanical and rheological properties of cement slurry and stone. 0.1 and 0.2% carbon nanotubes were added to the cement slurry. Laboratory tests of cement slurries were carried out at Oil and Gas Institute – National Research Institute. The densities of tested slurries ranged from 1830 to 1870 kg/m3 , and were prepared on the basis of CEM I 42.5 Portland cement. Compressive strength tests and adhesion measurements were carried out after 2, 7, 14 and 28 days, while porosity after 28 days. Cement slurry recipes with very good technological parameters were developed, with very high compressive strength values after curing (after 28 days of hydration), reaching up to 51 MPa (for slurry with the addition of 0.1% CNTs) and 36.8 MPa (for slurry with the addition of 0.2% CNTs). Such high compressive strength values are extremely difficult to obtain with conventional cement slurries. When 0.2% CNTs was added, lower compressive strength values were obtained, which may be due to difficulty in uniform distribution of large quantities of nanoparticles in the slurry. Cements were characterized by high values of adhesion to pipes and smaller fluid loss – compared to basic cement slurry. The obtained set cement slurries had low porosity and their pore distribution was characterized by a small number of pores with diameters greater than 100 nm, within the range of 1.3–2.8%, which prove their compact structure. As a result of the research, it can be stated that the addition of carbon nanotubes has a positive effect on the mechanical strength and microstructure of cement stones. The obtained results allow to determine the influence of carbon nanotubes on the cement slurry and stone and are initial research in this direction.
EN
Users of fossil fuels are facing a range of challenges such aslong-term rising demand, climate concerns due to emission ofgreenhouse gases, ecological pollution, finite reserves and price fluctuations. Diesel fuel is similarly affected, though with its own subset of issues. Studies suggest that diesel fuel characteristics are affected by addition of nanoparticles. In this research, carbon nanotubes (CNTs) were blended with pure diesel as an additive at concentrations of 30, 60, and 90 ppm to assess the emission and performance characteristics of a single-cylinder compression combustion engine. The considered emission contents included CO, CO2, HC, and NO produced by an engine at 50% and 100% loads, at 1800, 2300, and 2800 rpm. Addition of CNTs to the diesel fuel considerably reduced the emission of CO, CO2, HC, and NO compared to additive-free diesel fuel. Furthermore, with the addition of carbon nanotubes, the Exhaust Gas Temperature (EGT) and the Brake Specific Fuel Consumption (BSFC) decreased, while the power and Brake Thermal Efficiency (BTE) increased at all loads and speeds of the engine.
EN
The results of studies assessing the influence of the addition of carbon nanofillers, such as multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and graphene oxide (GO) that differ in size and structure, on the molecular and supramolecular structure and properties of alginate fibers that might be prospective precursors for carbon fiber (PCF) industry are presented in this article. The investigation was carried out by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, wide-angle X-ray diffraction (WAXD), and tension testing. In the frame of the current study, two types of alginate fibers were examined and compared: alginic acid and calcium alginate fibers. Alginic acid fibers were formed by chemical treatment of calcium alginate fibers with hydrochloric acid due to the fact that Ca2+ ions presented in the fibers were expected to adversely affect the prospective carbonization process. This investigation brought important conclusions about the influence of nanofillers on the physical properties of the final material. Understanding the link between the incorporation of carbon nanostructures and a possible influence on the formation of ordered carbon structures in the precursor fibers brings an important opportunity to get insights into the application of alginate fibers as a prospective base material for obtaining cost-efficient carbon fibers.
PL
Napawanie łukiem krytym jest jedną z metod inżynierii powierzchni. Metoda ta posiada bardzo wiele zalet, a jedną z najważniejszych jest możliwość napawania dużych powierzchni blach.
12
Content available remote Wpływ właściwości nanorurek węglowych na ich nanotoksyczność
PL
Nanomateriały mają bardzo szerokie możliwości aplikacyjne, jednak ich stosowanie może powodować niezbadane dotąd zagrożenie dla środowiska i człowieka. Jednymi z najbardziej znanych nanomateriałów, które znalazły wiele zastosowań ze względu na unikatowe właściwości są nanorurki węglowe. Mimo że nanorurki węglowe są zwykle zbudowane tylko z jednego pierwiastka, który jest uważany za bezpieczny (węgiel) to wykazują odmienne właściwości fizykochemiczne. Pozwala to przypuszczać, że mogą wykazywać różną toksyczność. Przedstawiono przegląd badań naukowych w zakresie wpływu właściwości nanorurek węglowych na ich nanotoksyczność.
EN
A review, with 31 refs., of toxic properties of C nanotubes and their impact on living organisms. The effect of their length and diam., their aggregation in the living organisms, the presence of impurities and surface properties were taken into consideration.
PL
Pokazano wykorzystanie jednościennych nanorurek węglowych modyfikowanych w różny sposób w celu zbadania stopnia adsorpcji wybranych mikrozanieczyszczeń organicznych na ich powierzchni. Nanorurki węglowe, ze względu na swoją bardzo rozbudowaną powierzchnię, jak również jej modyfikację grupami funkcyjnymi, często wykorzystywane są jako adsorbenty w wielu procesach związanych z oczyszczaniem wód. Z uwagi na mnogość typów i modyfikacji nanorurek węglowych w badaniach zdecydowano się zastosować dwa typu nanorurek jednościennych niemodyfikowanych o różnej powierzchni właściwej oraz dwa typy nanorurek modyfikowanych grupami karboksylowymi i hydroksylowymi. Zastosowano je do usunięcia z wody czterech mikrozanieczyszczeń o różnych właściwościach: nikotyny, kofeiny, α-endosulfanu i bisfenolu A. Wyniki badań wykazały, że największą rolę w adsorpcji na nanorurkach, ale też na innych materiałach węglowych posiada powierzchnia właściwa adsorbentu. W niektórych przypadkach jednak swoją rolę spełnia również obecność grup funkcyjnych na powierzchni nanorurek.
EN
The subject of the research are single-walled carbon nanotubes modified in various ways to investigate the degree of adsorption of selected micropollutants on their surface. Carbon nanotubes, because of their very large surface area and presence of modifications by functional groups, are often used as adsorbents in many processes connected with water purification. Due to the multiplicity of types and modifications of carbon nanotubes, in this test included two types of single-wall unmodified nanotubes with different specific surface area, and two types of nanotubes modified with carboxyl and hydroxyl groups. They were used to remove from water by adsorption process four micro-pollutants with different properties: nicotine, caffeine, α-endosulfan and bisphenol A. The results of the research showed that the biggest role in adsorption on nanotubes, and other carbon materials has the specific surface of the adsorbent. In some cases the presence of functional groups on the surface of nanotubes also fulfils its role. Properly selected type of carbon nanotubes may find application in preparation of nanocomposites membranes and in others processes of water treatment connected with adsorption phenomeneon.
14
Content available remote Możliwość wykorzystania nanorurek węglowych w obszarze General Aviation
PL
Nanotechnologia to stosunkowa młoda dziedzina nauki, która skupia się na poznawaniu oraz szerokim wykorzystywaniu technologii w skali nano. Materia w takim wymiarze wykazuje niejednokrotnie znacząco różne właściwości, które znajdują swoje zastosowanie w zupełnie nowych obszarach technicznych. General Aviation, tak jak każda inna dziedzina lotnictwa, nieustannie dąży do obniżania kosztów produkcji i eksploatacji statków powietrznych przy zachowaniu niezmiennych parametrów bezpieczeństwa oraz niezawodności. Systemy stosowane w lotnictwie np. komunikacyjnym zazwyczaj nie znajdują zastosowania w obszarze General Aviation ze względu właśnie na ich kosztowność. Przykładem może być system przeciwoblodzeniowy stosowany w samolotach pasażerskich, który nie może być stosowany w przypadku samolotów obszaru GA ze względu na koszty oraz dodatkowe obciążenie konstrukcji. Nanorurki węglowe wykazują bardzo dobre właściwości hydrofobowe, dzięki czemu mogą okazać się doskonałym substytutem dla systemów z obszaru lotnictwa komunikacyjnego. Artykuł przedstawia rozważania na temat możliwości zastosowania poszczególnych właściwości nanorurek węglowych w obszarze lotnictwa ogólnego.
EN
Nanotechnology is a relatively new field of science that focuses on technology at the nanoscale. Matter in this dimension often shows significantly different properties that find their application in completely new technical areas [1]. General Aviation, like every other area of aviation, constantly strives to reduce the costs of production and operation of aircraft while maintaining unchanged safety and reliability parameters. Systems used in aviation, for example communication, usually do not apply in the area of General Aviation because of their cost. An example of this is the anti-icing system used in passenger airliners, which cannot be used in GA aircraft due to the costs and additional construction load. Carbon nanotubes exhibit very good hydrophobic properties, thanks to that, they can turn out to be an excellent substitute for systems in the area of aviation transport.
EN
Purpose: The paper presents the issues of designing the maintenance of materials and products in accordance with the idea of Industry 4.0. The author's views on the need for augmentation of the Industry 4.0 model were also presented, as well as the author's original concept that hybrid activities in predictive maintenance and condition-based maintenance should be preceded by designing material, maintenance & manufacturing 3MD at the stage of the product's material designing and technological designing. The 3MD approach significantly reduces the frequency of assumed actions, procedures and resources necessary to remain the condition of this product for the longest possible time, enabling it to perform the designed working functions. Examples of own advanced research on several selected, newly developed materials, used in very different areas of application, confirmed the validity of the scientific hypothesis and the relationship between the studied phenomena and structural effects and the working functions of products and their maintenance and indicated that material design is one of the most important elements guaranteeing progress production at the stage of Industry 4.0 of the industrial revolution. Design/methodology/approach: The author's considerations are based on an extensive literature study and the results of the author's previous study and empirical work. Each of the examples given required the use of a full set of research methods available to modern material engineering, including HRTEM high-resolution transmission electron microscopy. Findings: The most interesting intellectual achievements contained in the paper include presentations of the author's original concepts regarding the augmentation of the Industry 4.0 model, which has been distributed so far, which not only requires augmentation but is actually only one of the 4 elements of the technology platform of the extended holistic model of current industrial development, concerning cyber-IT production aided system. The author also presents his own concept for designing material, maintenance and manufacturing 3MD already at the stage of material and technological design of the product, eliminating many problems related to product maintenance, even before they are manufactured and put into exploitation. Detailed results of detailed structural researches of several selected avant-garde engineering materials and discussion of structural changes that accompanying their manufacturing and/or processing are also included. Originality/value: The originality of the paper is associated with the novelty of the approach to analysing maintenance problems of materials and products, taking into account the requirements of the contemporary stage of Industry 4.0 development. The value of the paper is mainly associated with the presentation of original issues referred to as findings, including the concept of augmentation of the Industry 4.0 model and the introduction and experimental confirmation of the idea by designing material, maintenance and manufacturing 3MD.
EN
Purpose: Carbon nanotubes are used in composite materials due to the improvement of (including tribological) properties of composites, especially thermoplastic matrix composites. This demonstrates the potential of CNTs and the validity of research on determining the impact of this type of reinforcement on the composite materials under development. Design/methodology/approach: The article presents selected results of research on polymer composites made of C.E.S. R70 resin, C.E.S. H72 hardener with the addition of a physical friction modifier (CNTs) with a percentage by volume of 18.16% and 24.42%, respectively, which also acts as a reinforcement. The produced material was subjected to hardness measurements according to the Shore method and EDS analysis. The study of abrasive wear in reciprocating movement was carried out using the Taber Linear Abraser model 5750 tribotester and a precision weight. The surface topography of the composite material after tribological tests was determined using scanning electron microscopy (SEM). Some of the mentioned tests were carried out on samples made only of resin, used as the matrix of the tested polymer composite. Findings: Carbon nanotubes used in polymer matrix composites, including bisphenol A/F epoxy resin have an influence on the tribological properties of the material. The addition of carbon nanotubes contributed to a 24% increase in the Ra parameter relative to pure resin, to a level corresponding to rough grinding of steel. Research limitations/implications: The results of the tests indicate the need to continue research in order to optimize the composition of composites in terms of operating parameters of friction nodes in broadly understood aviation. Originality/value: The analysed literature did not find any studies on the impact of the addition of carbon nanotubes on epoxy resins based on bisphenol A/F. Due to the wide scope of application of such resins, the properties of such composite materials in which carbon nanotubes are the reinforcing phase have been investigated.
PL
Do eksperymentu użyto stopu tytanu Ti13Zr13Nb, który ze względu na swój skład chemiczny i właściwości mechaniczne stanowi doskonały materiał do zastosowań w inżynierii medycznej. Celem pracy była ocena wpływu przygotowania podłoża (rodzaj zastosowanego odczynnika trawiącego) oraz obróbki końcowej (proces spiekania) powłok z wielościennych nanorurek węglowych na ich właściwości mechaniczne (nanotwardość, moduł Younga). Do wytworzenia powłoki węglowej wykorzystano metodę osadzania elektroforetycznego (EDP). Porównano działanie dwóch odczynników trawiących: 5% roztworu kwasu fluorowodorowego i 25% roztworu kwasu azotowego (V). Właściwości mechaniczne zmierzono za pomocą nanoindentera, a mikrostrukturę powierzchni badano z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Zarówno rodzaj odczynnika trawiącego, jak i zastosowanie obróbki spiekaniem wpływa na mikrostrukturę powierzchni oraz właściwości otrzymanych powłok z nanorurek węglowych.
EN
The titanium alloy Ti13Zr13Nb was used as a substrate, because of its chemical composition and good mechanical properties in application of tissue engineering. The aim of the work was the assessment of the influence of a substrate preparation (a kind of etching agent) and a final treatment (a sintering process) of multi-walled carbon nanotube’s coating for mechanical properties (nanohardness, Young modulus). Electrophoretic deposition (EDP) method was used to prepare carbon coating. The effect of two etching agents: 5% hydrofluoric acid solution, 25% nitric acid solution was compared. Mechanical properties were checked with nanoindenter and surface microstructure with scanning electron microscope (SEM). Both, the kind of etching agent and sintering process carried out affects surface microstructure, and properties of achieved carbon nanotubes coatings.
EN
Nano TiO2 and TiO2/MWCNT nanocomposite synthesized by the sol-gel method were characterized by XRD, BET, SEM, EDAX and FTIR techniques. These nanoparticles were used for photocatalytic decolorisation and degradation of three different reactive dyes such as Reactive Orange 16 (RO 16), Reactive Yellow 145 (RY 145) and Reactive Red 195 (RR 195) and real textile composite wastewater under the UVA and UVA-LED irradiation at room temperature. The maximum color removal of 96% and COD removal of 72% were achieved after 5 h in the presence of TiO2/MWCNT and H2O2 under UVA-LED irradiation. The kinetic studies obey pseudo-first order kinetics which is discussed in terms of the Langmuir–Hinshelwood kinetic model. The maximum degradation of 50% was achieved after 5 h in the presence of H2O2 using TiO2/MWCNT/UVA-LED for real textile composite wastewater. This study revealed that TiO2/MWCNT has improved the photocatalytic activity when compared to that of bare TiO2 under similar conditions. UVA-LED could be an alternative light source for the replacement of the conventional UV light for the photocatalytic treatment of reactive dyes.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań stabilności termooksydacyjnej i wpływu starzenia termooksydacyjnego na masę cząsteczkową i właściwości mechaniczne nanokompozytów na osnowie elastomeru eterowo-estrowego z udziałem wielościennych nanorurek węglowych niefunkcjonalizowanych i funkcjonalizowanych grupami –COOH (MWCNT, MWCNT-COOH). Multiblokowy kopolimer eterowo-estrowy, zastosowany jako osnowa nanokompozytu, był zbudowany ze sztywnych bloków poli(tereftalanu trimetylenu) (PTT) i giętkich bloków poli(oksytetrametylenowych) (PTMO). Wpływ udziału nanorurek na stabilność termiczną i termooksydacyjną oceniono za pomocą analizy termograwimetrycznej. Zbadano wpływ czasu starzenia termooksydacyjnego w podwyższonej temperaturze na właściwości mechaniczne i masę cząsteczkową badanych nanokompozytów i nienapełnionego kopolimeru PTT-PTMO. Stwierdzono, że obecność nanorurek węglowych poprawia stabilność termiczną i termooksydacyjną kopolimeru PTT-PTMO, a także wpływa na zwiększenie odporności na starzenie termooksydacyjne otrzymanych nanokompozytów.
EN
This paper presents the results of the studies on thermo-oxidative stability and the influence of thermo-oxidative ageing on the molecular mass and mechanical properties of nanocomposites based on copoly(ether-ester) elastomer filled with non-functionalized and functionalized by –COOH groups multi-wall carbon nanotubes (MWCNT, MWCNT-COOH). The multiblock poly(ether-ester) copolymer used as a polymer matrix in investigated nanocomposites was composed of rigid poly(trimethylene terephthalate) (PTT) blocks and flexible poly(tetramethylene oxide) (PTMO) blocks. The effect of nanotubes contribution on thermal and thermo-oxidative stability was evaluated by thermogravimetric analysis. The influence of the aging time at the elevated temperature on the copolymer molecular mass and mechanical properties of the tested nanocomposites and unfilled PTT-PTMO copolymer was investigated. It was found that the presence of carbon nanotubes improves the thermal and thermo-oxidative stability of the PTT-PTMO copolymer, as well as increases the resistance to thermo-oxidative ageing of the obtained nanocomposites.
PL
Nanorurki węglowe uważane są za jedne z najtwardszych materiałów. Mają relatywnie dużą wytrzymałość na rozciąganie, mogą być przewodnikiem ciepła lepszym niż diament, przewodnikiem elektrycznym, względnie izolatorem. Możliwość kształtowania właściwości w zależności od potrzeb powoduje, że są jednym z najbardziej obiecujących nanomateriałów przyszłości. Jeżeli za jeden z kierunków modyfikacji właściwości nanorurek przyjmie się hydrofobizację, otrzymuje się nanomateriał zdolny do „odpychania” od siebie wody. Taki kierunek daje możliwość włączenia nanorurek do grupy modyfikatorów używanych do materiałów stosowanych do wykonania nawierzchni drogowych. Pomiar oporności elektrycznej w próbkach z betonu cementowego z dodatkiem nanorurek węglowych hydrofobowych umożliwia śledzenie zmian naprężeń i odkształceń własnych oraz deformacji strukturalnych. To prosta droga do tworzenia elementów interaktywnej diagnostyki nawierzchni, monitorowania natężenia ruchu czy wreszcie oznaczania ciężaru pojazdów sposobami innymi niż montowanie wag w nawierzchni. Można budować układy, w których nawierzchnia poprzez samonagrzewanie zapobiega tworzeniu się lodu lub stapia lód już powstały. Dodatek nanorurek obejmuje także kierunek badań dotyczący modyfikacji właściwości nawierzchni drenażowych.
EN
Carbon nanotubes were discovered relatively recently. They are considered to be one of the hardest materials at present, have a relatively high tensile strength, can be a better heat conductor than a diamond, can serve as an electric conductor or an insulator. The ability to shape their properties according to people needs makes them one of the most promising nanomaterials of the future. If one of the directions of modification of the nanotube properties is to be hydrophobized, a nanomaterial capable of repelling water from oneself is obtained. This direction allows the inclusion of nanotubes in the group of modifiers used for materials used in road pavements. By measuring electrical resistance in concrete cement samples with the addition of hydrophobic carbon nanotubes one can follow changes in stresses and deformations or structural deformations. This is a simple way to create elements of interactive diagnostics of pavement, traffic monitoring or finally determining the weight of vehicles using methods other than the installation of weights in the pavements. It can be built systems in which the pavement by self-heating prevents the formation of ice or melts the ice already embedded. The addition of nanotubes is also an interesting direction of research on the modification of drainage pavement properties adapted to the Polish climate.
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.