Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 6

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Wytworzono kompozyty o wysokim przewodnictwie elektrycznym oraz cieplnym i polepszonych właściwościach mechanicznych. Do badań wybrano 2 rodzaje napełniaczy węglowych: nanorurki węglowe oraz sadzę. Wykonano kompozyty o różnej zawartości napełniaczy. Przeprowadzono obserwacje mikroskopowe w celu oceny wpływu napełniaczy węglowych na strukturę materiału i określenia stopnia dyspersji. Wytworzone kompozyty poddano testom na udarność i wytrzymałość na zginanie. Zbadano także przewodnictwo elektryczne i dyfuzyjność cieplną oraz stabilność termiczną kompozytów. Wykazano, że dodatek nanorurek węglowych skuteczniej zwiększa przewodnictwo elektryczne i dyfuzyjność cieplną polimeru w porównaniu z sadzą. Lepsze właściwości mechaniczne uzyskano również dla polimerów z dodatkiem nanorurek węglowych.
EN
Epoxy resin matrix was reinforced with C nanotubes or C black to improve properties of the composites. The addn. of the C nanotubes resulted in an increase in the elec. cond., mech. strength and thermal diffusivity of the composites to a higher extent than the addn. of C black.
EN
The paper presents the experimental results of fabrication and characterization of ceramic- elastomer composites. They were obtained using pressure infiltration of porous ceramics by elastomer As a result the composites in which two phases are interpenetrating three-dimensionally and topologically throughout the microstructure were obtained. In order to enhance mechanical properties of preforms a high isostatic pressure method was utilized. The obtained ceramic preforms with porosity gradient within the range of 20-40% as well as composites were characterized by X-ray tomography. The effect of volume fraction of pores on residual porosity of composites was examined. These results are in accordance with SEM images which show the microstructure of composites without any delaminations and voids. Such composites exhibit a high initial strength with the ability to sustain large deformations due to combining the ceramic stiffness and rubbery elasticity of elastomer. Static compression tests for the obtained composites were carried out and the energy dissipated during compression was calculated as the area under the stress-strain curve. The dynamic behavior of the composite was investigated using the split Hopkinson pressure bar technique. It was found that ceramic-elastomer composites effectively dissipate the energy. Moreover, a ballistic test was carried out using armor piercing bullets.
EN
The main goal of this numerical and experimental study of composite armour systems was to investigate their ballistic behaviour. Numerical simulations were employed to determine the initial dimensions of panel layers before the actual ballistic test. In order to achieve this aim, multivariate computations with different thicknesses of panel layers were conducted. Numerical calculations were performed with the finite element method in the LS-DYNA software, which is a commonly used tool for solving problems associated with shock wave propagation, blasts and impacts. An axisymmetric model was built in order to ensure sufficient discretization. Results of a simulation study allowed thicknesses of layers ensuring assumed level of protection to be determined. According to the simulation results two armour configurations with different ceramics have been fabricated. The composite armour systems consisted of the front layer made of Al2O3 or SiC ceramic and high strength steel as the backing material. The ballistic performance of the proposed protective structures were tested with the use of 7.62 mm Armour Piercing (AP) projectile. A comparison of impact resistance of two defence systems with different ceramic has been carried out. Application of silicon carbide ceramic improved ballistic performance, as evidenced by smaller deformations of the second layer. In addition, one of armour systems was complemented with an intermediate ceramic-elastomer layer. A ceramic-elastomer component was obtained using pressure infiltration of gradient porous ceramic by elastomer. Upon ballistic impact, the ceramic body dissipated kinetic energy of the projectile. The residual energy was absorbed by the intermediate composite layer. It was found, that application of composite plates as a support of a ceramic body provided a decrease of the bullet penetration depth.
EN
The paper presents numerical and experimental results in the study of composite armour systems for ballistic protection. The modelling of protective structures and simulation methods of experiment as well as the finite elements method were implemented in LS DYNA software. Three armour systems with different thickness of layers were analyzed. Discretization for each option was built with three dimensional elements guaranteeing satisfactory accuracy of the calculations. Two selected armour configurations have been ballistically tested using the armour piercing (AP) 7.62 mm calibre. The composite armour systems were made of Al2O3 ceramics placed on the strike face and high strength steel as a backing material. In case of one ballistic structure system an intermediate ceramic- elastomer layer was applied. Ceramic- elastomer composites were obtained from porous ceramics with porosity gradient using pressure infiltration of porous ceramics by elastomer. The urea-urethane elastomer, as a reactive liquid was introduced into pores. As a result composites, in which two phases were interconnecting three-dimensionally and topologically throughout the microstructure, were obtained. Upon ballistic impact, kinetic energy was dissipated by ceramic body The residual energy was absorbed by intermediate composite layer. Effect of the composite shell application on crack propagation of ceramic body was observed.
PL
Praca zawiera wybrane wyniki badań materiałowych powstałych w trakcie realizacji projektu rozwojowego, którego celem było zbadanie zdolności ochronnych przed ostrzałem panelu ochronnego składającego się z kompozytu ceramiczno-polimerowego oraz litej ceramiki. W celu poprawy właściwości mechanicznych elementy ceramiczne, lite wykonano techniką spiekania w warunkach prasowania izostatycznego (HIP), przygotowując je do wytworzenia kompozytów ceramiczno-polimerowych metodą infiltracji porowatej ceramiki elastomerem. W celu oceny przydatności elementów ceramicznych do procesu infiltracji wykonano badania kąta zwilżania powierzchni ceramicznych spieków. Ponadto autorzy dokonali próby oceny wpływu procesu spiekania na właściwości wytrzymałościowe oraz mikrostrukturę próbek tlenku glinu oraz węglika krzemu. Praca zawiera wyniki pomiarów wytrzymałości na ściskanie, próby zginania trójpunktowego, pomiarów gęstości pozornej. W przypadku węglika dokonano ilościowej analizy fazowej (XRD) oraz określono wielkość krystalitów poszczególnych faz. Badania wykazały, że proces prasowania izostatycznego na gorąco prowadzony na próbkach spieczonych uprzednio swobodnie powoduje wzrost gęstości materiału. Przekłada się to na wzrost wytrzymałości tych materiałów w porównaniu z próbkami spiekanymi swobodnie. Spiekanie z udziałem ciśnienia nie powoduje wtórnego rozrostu krystalitów. W przypadku próbek z tlenku glinu, proces prasowania izostatycznego na gorąco poprawia zwilżalność oraz zapewnia wyższą wartość energii powierzchniowej. Tego efektu nie obserwujemy w przypadku próbek z węglika krzemu.
EN
In this paper selected results of materials investigations obtained during the realization of a R&D project are described. The aim of the project was to examine protective properties of ballistic armour which consisted of ceramic-polymer composite and bulk ceramics. The hot isostatic pressing technique (HIP) was used to improve mechanical properties of bulk ceramics assigned to produce ceramic-polymer composites by infiltration of porous cellular ceramics with elastomer. The studies of wetting angle were carried out to determine suitability of cellular ceramics for infiltration by polymer. Moreover, the influence of hipping on mechanical properties and microstructure of alumina and silicon carbide was examined. In this paper, the results of tree point bending test, compression test and apparent density measurements are presented. In case of silicon carbide a quantitative phase analysis (XRD) was carried out. Average values of the crystallite size were also determined for each detected phase. The investigations showed that hot isostatic pressing increased materials density. It led As a consequence of this, an improvement in mechanical properties of hipped materials when compared to the pressureless sintered samples has been detected. The sintering under the isostatic pressure did not cause the growth of crystallites. There was observed that applying of the HIP process resulted in improving the wetting and increased the surface energy in case of alumina samples. Such an effect was not observed in case of silicon carbide sample.
EN
Ceramic-metal composites, obtained via pressure infiltration of porous ceramics Al2O3 by cast aluminium alloy EN AC-AlSi11 (AK11), were studied. As a result, composites of two interpenetrating phases are obtained. They are composed of 30 vol.% of ceramics. The pore sizes of the ceramic preforms varied from 150 to 500 μm. The results of the X-ray tomography proved very good infiltration of the pores by the metal. The residual porosity is approximately 9 vol. %. The obtained microstructure with percolation of the ceramic and metal phases gives the composites good mechanical properties together with the ability to absorb strain energy. Image analysis has been used to evaluate the specific surface fraction of the interphase boundaries (Sv). The presented results of the studies show the effect of the surface fraction of the interphase boundaries of ceramic-metals on the composite compressive strength, hardness and Young's modulus. In addition, the mechanical properties depend on the degree of infiltration. Compression tests for the obtained composites were carried out, and Young's modulus was measured by application of the DIC (Digital Image Correlation) method. Moreover, Brinell hardness tests were performed. The composites microstructure was studied using scanning electron microscopy (SEM). SEM investigations showed that the pores are almost fully filled by the aluminium alloy. The obtained results show that the infiltration method can be used to fabricate composites with percolation of the microstructure. However, the research is at its early stage and will be continued in the sphere of the characteristics of interphase boundaries.
PL
Przedmiotem badań były kompozyty ceramika-metal, otrzymywane w wyniku infiltracji porowatej ceramiki Al2O3 odlewniczym stopem EN AC-AlSi11 (AK11). W wyniku infiltracji ceramicznych kształtek powstają kompozyty o dwóch wzajemnie przenikających się fazach, przy czym udział objętościowy ceramiki stanowi ok. 30% objętości kompozytu. Makrostruktura kompozytu o perkolacji faz ceramiki i metalu nadaje mu zdolność do absorbowania energii. Przeprowadzone badania wykazały wpływ udziału granic międzyfazowych ceramika-metal na właściwości mechaniczne kompozytów. Poprzez zmianę wielkości porów w kształtkach ceramicznych infiltrowanych odlewniczymi stopami aluminium, zachowując przy tym stały udział porowatości otwartej, sterowano względną powierzchnią granic rozdziału ceramika-metal. Na wytrzymałość na ściskanie, twardość i moduł Younga oprócz udziału granic międzyfazowych wpływ ma także stopień przeinfiltrowania ceramiki metalem. Badania te mają charakter wstępny i będą kontynuowane w zakresie charakteryzacji granic rozdziału. Uzyskane wyniki dają możliwość uzyskania tą drogą nowych materiałów o właściwościach łączących pozytywne cechy składników kompozytu, w którym osnową jest tworzywo ceramiczne, a fazą wypełniającą pory metal
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.