Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A Poisson-Process Model for Cumulative Delamination Damage in Composite Materials

Nechval Konstantin, Chatys Rafał

Transactions on Aerospace Research

|

2025

|

Nr 4 (281)

122--139

EN

This study presents a probabilistic model for cumulative damage in composite materials undergoing delamination. The model assumes the presence of numerous weak microvolumes (WMVs) in which fatigue damage can initiate and accumulate. Defect nucleation is described as a Poisson process whose rate does not depend on specimen size. The cumulative distribution function of the fatigue life of each microvolume is obtained using the Poisson formulation, and the overall delamination behavior is interpreted as a brittle-type failure mechanism governed by nodal attachment points in honeycomb structures. Numerical implementation is demonstrated through Excel-based inverse comparison and R-based simulation methods. The results show that Poisson-driven damage evolution provides a viable approach for estimating residual undamaged area and for modelling avalanche-type delamination growth. The methodology offers a foundation for future experimental verification and refinement of stochastic models for composite damage propagation.

2

Wykorzystanie analizy rozkładu stałego pola magnetycznego do oceny stanu zbrojenia stalowego w materiałach kompozytowych

Kołecka Olga, Jastrzębski Radosław, Jakubas Adam

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 3

182--185

PL

W pracy skupiono się na metodzie diagnostyki stanu zbrojenia w materiałach kompozytowych wykorzystujących stal jako zbrojenie. Dokonano analizy możliwości wykorzystania kamery pola magnetycznego współpracującej z materiałami magnetycznie twardymi oraz elektromagnesami o stałej polaryzacji. Przedstawiono i przeanalizowano ograniczenia oraz warunki umożliwiające wykorzystania takiego rozwiązania.

EN

The paper focuses on a method for diagnosing the state of reinforcement in composite materials using steel as reinforcement. The possibility of using a magnetic field camera working with magnetically hard materials and electromagnets of constant polarity was analysed. The limitations and enabling conditions of such a solution are presented and analysed.

3

Analiza i porównanie wykorzystania kamery termowizyjnej oraz kamery pola magnetycznego do oceny stanu struktury materiałów kompozytowych opartych o materiały ferromagnetyczne

Kołecka Olga, Jastrzębski Radosław, Jakubas Adam

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 3

186--189

PL

W pracy przeanalizowano metodę wykorzystującą promieniowanie podczerwone rejestrowane przy pomocy kamery termowizyjnej oraz pole magnetyczne, którego rozkład jest badany przez kamerę pola magnetycznego. Dokonano bezpośredniego porównania obu metod wskazując ich mocne i słabe strony. Starano się także wskazać obszary w jakich w jakich obie metody mogą być wykorzystywane jednocześnie.

EN

The paper analyzed a method using infrared radiation recorded using a thermal imaging camera and a magnetic field whose distribution is studied by a magnetic field camera. A direct comparison was made between the two methods methods indicating their strengths and weaknesses. An attempt was also made to indicate the areas in in which both methods can be used simultaneously.

4

Właściwości mechaniczne kompozytu wykonanego z rdzenia polistyrenowego pokrytego różną liczbą warstw włókien szklanych zatopionych w żywicy epoksydowej

Grzymski Filip, Karolak Anna, Niewiadomski Paweł

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 5

43--46

PL

Celem pracy była eksperymentalna ocena wytrzymałości na ściskanie i zginanie kompozytu z rdzenia polistyrenowego wzmocnionego różną liczbą warstw włókien szklanych w żywicy epoksydowej. Badania prowadzone z wykorzystaniem metody cyfrowej korelacji obrazu wykazały, że liczba zastosowanych warstw laminatu i jego lokalizacja w znaczący sposób wpływa na siłę niszczącą oraz mechanikę zniszczenia próbek ściskanych i zginanych. Zaproponowany kompozyt może być obiecującym materiałem budowlanym.

EN

The aim of this study was to experimentally evaluate the compressive and flexural strength of a composite consisting of a polystyrene core reinforced with varying numbers of glass fiber layers embedded in epoxy resin. Tests conducted using the digital image correlation method demonstrated that both the number of laminate layers and their placement significantly influence the ultimate load-bearing capacity and failure mechanics of the specimens. The proposed composite material may be promising as a potential structural solution in the construction industry.

5

Kompozyty PBO-FRCM we wzmacnianiu betonowych elementów ściskanych

Pazdan Maciej

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 5

68--71

PL

W artykule omówiono metody wzmacniania ściskanych elementów wykonanych z betonu, ze szczególnym uwzględnieniem zastosowania kompozytów FRCM (fabric reinforced cementitious matrix – matryca cementowa zbrojona tkaniną). Kompozyty o matrycy mineralnej są wciąż stosunkowo mało popularne w Polsce ze względu na ich małą efektywność względem kompozytów FRP (fiber reinforced polimer – polimer zbrojony włóknami) oraz brak wyczerpujących wytycznych do projektowania takich wzmocnień. Mają one jednak znacznie większą odporność na wysokie temperatury ze względu na rezygnację z matrycy polimerowej, co pozwala uniknąć dodatkowych zabezpieczeń przeciwpożarowych. W ostatnich latach nastąpił dynamiczny rozwój technologii FRCM z zastosowaniem siatek z włókien PBO, co może odmienić obecną sytuację.

EN

This article discusses methods of strengthening compressed elements made of concrete, with particular emphasis on the use of FRCM (fabric reinforced cementitious matrix) composites. Mineral matrix composites are still relatively unpopular in Poland due to their low effectiveness relative to FRP (fiber reinforced polymer) composites, and the lack of comprehensive guidelines for designing such strengthenings. However, they have much higher resistance to high temperatures due to the abandonment of the polymer polymer matrix, which avoids additional fire protection. In recent years, there has been a rapid development of FRCM technology using PBO fiber mesh, which may change the current situation.

6

The use of ionic liquid analogues in the electrodeposition of Ni/Graphene composite coatings as electrocatalytically active materials

Leszczak Klara, Niciejewska Anna, Laszczyńska Agnieszka, Winiarski Juliusz

Ochrona przed Korozją

|

2025

|

nr 12

352--357

EN

Ni/Graphene composite coatings were obtained potentiostatically in deep eutectic solvent (DES) composed of choline chloride and propylene glycol with dispersed graphene flakes, as electrode materials for hydrogen production in alkaline electrolysis. The hydrogen evolution reaction on Ni/Graphene coatings in 1 mol/dm3 KOH follows the coupled Volmer-Heyrovsky mechanism. The composite coatings were characterized by a lower overpotential value (93–99 mV/dec) than the raw Ni (109 mV/dec). EIS at −0.157 V vs RHE indicates a capacitive nature of the system and activation control of the charge transfer at the coating-electrolyte interface. However, at −0.257 V vs RHE an induction loop appeared, indicating the presence of hydrogen gas bubble adsorption. The double layer capacitance and the real surface area were higher for the coatings obtained from a bath containing graphene, especially at 0.2 g/dm3. Unfortunately, the intrinsic electrocatalytic activity of Ni/Graphene materials decreases, not allowing them to achieve such good activity as for raw Ni deposited in DES.

PL

W nanodyspersyjnej kąpieli galwanicznej zawierającej rozpuszczalnik eutektyczny (DES) złożony z chlorku choliny i glikolu propylenowego oraz grafenu, otrzymano potencjostatycznie powłoki kompozytowe Ni/Grafen, jako materiały elektrodowe do wytwarzania wodoru w procesie elektrolizy alkalicznej. Reakcja wydzielania wodoru na powłokach Ni/Grafen w 1 mol/dm3 KOH przebiega zgodnie ze sprzężonym mecha nizmem Volmera-Heyrowskiego. Powłoki kompozytowe charak te ry zowały się niższą wartością nadpotencjału (93–99 mV/dec) niż po włoka Ni (109 mV/dec). Widma impedancji zarejestrowane przy –0,157 V wzgl. RHE wskazują na typowo pojemnościową naturę układu i kontrolę aktywacyjną reakcji przeniesienia ładunku na granicy powłoka-elektrolit. Jednakże przy –0,257 V wzgl. RHE pojawia się pętla indukcyjna przy naj niższych częstotliwościach, co wskazuje na adsorpcję pęche rzyków gazowego wodoru na powierzchni elektrody. Pojemność warstwy podwójnej i rzeczywista powierzchnia były zdecydowanie wyższe dla powłok otrzymanych z kąpieli zawierającej grafen, szczególnie przy 0,2 g/dm3. Niestety, wewnętrzna aktywność elektrokatalityczna materiałów Ni/Grafen maleje i nie pozwala na osiągnięcie tak dobrych właś ciwości elektrokatalitycznych jak w przy padku Ni otrzymanego w DES.

7

Strengthening of concrete structures with composite materials with natural fibres

Marcinczak Dorota

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 9

77--84

EN

The article discusses the use of composite materials with natural fibers for strengthening concrete structures. The aim was to investigate the possibility of using flax and hemp fibers as an alternative to synthetic fibers. The research included checking the relationship between the type of fiber and the effectiveness of reinforcement, as well as the effect of the number of fabric layers on the load-bearing capacity of the element in compression.

PL

W artykule omówiono zastosowanie materiałów kompozytowych z włóknami naturalnymi do wzmacniania konstrukcji betonowych. Celem było zbadanie możliwości wykorzystania włókien lnianych i konopnych zamiast włókien syntetycznych. Badania obejmowały sprawdzenie zależności pomiędzy rodzajem włókna a efektywnością wzmocnienia, a także wpływu liczby warstw tkaniny na nośność elementu na ściskanie.

8

Estimating the ultimate limit state of masonry structures from component‑level criteria

Myszor Mariusz, Szabowicz Hubert, Kawa Marek

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 9

115--121

EN

The article presents the application of Finite Element Limit Analysis (FELA) for assessing the strength of masonry structures. The limit state is determined using both upper and lower bound estimates. The analyses are restricted to a two‑dimensional plane stress problem. The results are presented as limit surfaces corresponding to various orientations of the principal stress axes relative to the masonry material directions. The study shows that the proposed approach to the macroscopic formulation of a masonry strength criterion is computationally efficient compared to conventional Finite Element Method (FEM) simulations. Moreover, it can be effectively employed for defining failure criteria in other classes of composite materials.

PL

W artykule zaprezentowano wykorzystanie analizy granicznej z dyskretyzacją elementami skończonymi do wyznaczania wytrzymałości konstrukcji murowej. Stan graniczny określono w postaci oszacowań: górnego i dolnego. Analizy ograniczono do zadania 2D w płaskim stanie naprężenia. Wyniki zostały zaprezentowane w postaci powierzchni granicznych w przypadku różnych kątów odchylenia osi naprężeń głównych od kierunków materiałowych muru. Wykazano, że zaproponowane podejście do sformułowania makroskopowego kryterium wytrzymałości muru jest efektywne obliczeniowo w porównaniu z analizą metodą elementów skończonych (MES) i może być z powodzeniem stosowane do tego celu.

9

Characteristics of selected mechanical parameters of the resin-based conglomerate

Major Maciej, Kalinowski Jarosław, Kosiń Mariusz

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 11

134--142

EN

The aim of the study was to determine the influence of aggregate composition on the mechanical properties of resin-based conglomerate. The tests used three-component aggregate mixtures with different proportions of grain fractions and a two-component epoxy resin. Conglomerate samples were prepared according to the established recipe and then subjected to compressive and bending strength tests. Analysis of the results showed that the greatest influence on the mechanical parameters is the void content of the mixture – the lower the void content, the higher the strength of the material. Conglomerates with optimized granulation achieved compressive strength values exceeding 64 MPa and bending resistance above 26 MPa. The obtained results confirm that the selection of the appropriate aggregate grain size is crucial for the design of composites with high strength parameters. Due to their favorable functional properties, the analyzed conglomerates can be widely used in civil engineering as an alternative to classic concrete mixtures.

PL

W artykule opisano wpływ składu kruszywa na właściwości mechaniczne konglomeratu na osnowie żywicznej. W badaniach wykorzystano trzykomponentowe mieszanki kruszywa o różnych proporcjach frakcji ziarnowych oraz dwuskładnikową żywicę epoksydową. Próbki konglomeratu wykonano zgodnie z ustaloną recepturą, a następnie przeprowadzono testy wytrzymałościowe na ściskanie i zginanie. Analiza wyników wykazała, że największy wpływ na parametry mechaniczne ma jamistość mieszanki – im mniejsza, tym większa wytrzymałość materiału. Konglomeraty o zoptymalizowanej granulacji osiągały wytrzymałość na ściskanie przekraczającą 64 MPa i na zginanie większą od 26 MPa. Potwierdza to, że dobór odpowiedniego uziarnienia kruszywa jest kluczowy przy projektowaniu kompozytów o dużej wytrzymałości. Ze względu na korzystne właściwości użytkowe, analizowane konglomeraty mogą być powszechnie stosowane w inżynierii lądowej jako alternatywa klasycznych mieszanek betonowych.

10

Analiza wpływu rozdrobnionych odpadów gumowych na pionowy rozkład odkształceń w kompozytach związanych spoiwem

Walotek Konrad, Olma Anna, Szołtysik Joanna

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 7

230--234

11

Performance of coal-based activated carbon modified with NiFe2O4 for raw water treatment

Subroto, Said Muhammad, Ibrahim Eddy, Hariani Poedji Loekitowati

Journal of Ecological Engineering

|

2025

|

Vol. 26, nr 1

173--185

EN

This study evaluates the effectiveness of an activated carbon/NiFe2O4 composite in the treatment of raw water from the Lematang River, with an emphasis Fe, Mn, and turbidity levels. Activated carbon is produced through the treatment of coal with a KOH activator. The characterization of activated carbon and the activated carbon/NiFe2O4 composite involved X-ray diffraction (XRD), (BET) surface area analysis, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray (SEM-EDX), vibrating sample magnetometer (VSM), and fourier transform-infrared spectroscopy (FTIR). The surface area of activated carbon/NiFe2O4 composite is 293.992 m²/g and demonstrates magnetic properties, indicated by a saturation magnetization value of 21.13 emu/g. The optimal conditions for the removal of Fe, Mn, and turbidity were determined to be a dosage of 0.4 g/L, a contact time of 60 min, and a stirring speed of 250 rpm. Under optimal conditions, the composite demonstrated a significant removal efficiency for Fe (96.12%), Mn (98.78%), turbidity (87.02%), TSS (93.49%), and COD (59.27%), along with an increase in pH from 5.38 to 7.66. The Langmuir adsorption isotherm is the appropriate adsorption model to reduce Fe, Mn and turbidity. Activated carbon/NiFe2O4 composite exhibits significant potential for applications in clean water provision.

12

Comparative study of matrix methods for modeling the dispersive character of ultrasonic guided waves

Zitouni Ismaine, Rhimini Hassan, Chouaf Abdelkerim

Engineering Transactions

|

2025

|

Vol. 73, iss. 2

305--321

EN

This paper presents a comparative study of various matrix methods for obtaining the dispersion curves of ultrasonic guided waves in anisotropic media for both planar and cylindrical geometries. First, the mathematical formulation of the problem is introduced. Then, matrix methods are employed to generate the characteristic dispersion functions, with a particular focus on multilayer structures. To simplify the problem and enhance convergence, the formulation of Lamb modes is separated from that of shear modes. Dispersion curves are then plotted for single and multilayer planar and cylindrical geometries of propagating modes, with each case identifying the different modes obtained and explaining their symmetry characteristics. The dispersion curves are generated using a MATLAB program and compared with two software tools: Disperse Calculator for plates and GUIGUW for cylindrical structures. A perfect match is observed. A discussion is then presented to highlight the advantages and limitations of the matrix methods, offering reliable insights into which matrix method is most suitable for each type of waveguide and enabling the plotting of convergent curves with minimal computation time.

13

The influence of areal density of prepreg on crashwor thiness of CFRP composite in quasi-static conditions

Ryzińska Grażyna

Composites Theory and Practice

|

2025

|

R. 25, nr 2

82-89

EN

In this work, experimental compression tests were performed in quasi-static conditions on composite specimens in the form of tubes of two different diameters (20 mm and 42 mm). The specimens were made of 3k carbon prepregs with a dry fabric areal density of 160 g/m2 and 204 g/m2, plain, and unidirectional (UD) with an areal density of 200 g/m2. The experiment determined the maximum forces (Pmax), average forces (Pi), and the value of absorbed energy (SEA). It was shown that the use of a 21% higher areal density increases the SEA by about 25% for the plain prepreg. Changing the type of prepreg from plain to UD with a similar areal density increases the SEA by 39% - 53%.

14

Microstructure and selected mechanical properties of hot-rolled AA2024/SiC composite manufactured by powder metallurgy

Nikiel Piotr, Kutyła Patrycja

Composites Theory and Practice

|

2025

|

R. 25, nr 2

102-112

EN

This study investigates the microstructure and mechanical properties of an AA2024/SiC composite produced using powder metallurgy, followed by hot extrusion and multi-pass hot rolling. The composite, containing 5 wt% SiC, was fabricated by hot pressing at 450°C, then extruded and rolled with reductions of up to 66.2%. Microstructural analysis revealed uniform distribution of the SiC particles, grain refinement due to dynamic recrystallization (DRX), and enhanced particle dispersion with increasing rolling reduction. The hardness measurements showed significant improvement, with values increasing from 91 HV1 in the extruded state to 112 HV1 after the final rolling pass, and further grew to 151 HV1 after heat treatment. The tensile tests confirmed a strengthening effect, with the yield stress and ultimate tensile strength rising with rolling reduction from 205 MPa and 304 MPa (after initial rolling) to 236 MPa and 352 MPa (after the final rolling), respectively. Solution treatment and aging of the rolled composite resulted in a sharp increase in yield stress and ultimate tensile strength, reaching 293 MPa and 431 MPa after the first pass, increasing to 375 MPa and 484 MPa after the final pass. The study concludes that hot rolling significantly enhances the mechanical performance of AA2024/SiC composites, with grain refinement and particle fragmentation playing key roles in the strengthening mechanisms.

15

A new approach to determining the elastic modulus of structural materials

Zhigun Valery, Chatys Rafał, Plume Egils

Composites Theory and Practice

|

2025

|

R. 25, nr 3

217--225

EN

Stiffness characteristics are often decisive in the choice of material for structural parts. At the same time, the process of their determination for anisotropic materials does not fully satisfy the requirements in terms of reliability and reproducibility. This work is devoted to the development of an approach for determining the moduli of elasticity. An analysis of the Timoshenko approaches developed to estimate the shear component of deflection in transverse bending is presented. The drawbacks preventing their use as a basis for modern methods of determining the elastic components of structural materials are noted. An approach for determining the elastic moduli is proposed, the basis of which are the maximum values of deflections and angles of rotation of the cross-sections of a specimen under three-point transverse bending. The relationship between angular and linear displacements under the considered type of loading is established, which allows stable and reliable values of elasticity moduli to be obtained from the data of angular displacements. The acceptability of the proposed approach for determining the elastic moduli of both isotropic materials and composites is shown.

16

Wybrane metody badań nieniszczących wykorzystywane podczas inspekcji uszkodzonych struktur kompozytowych przed i po naprawie

Szymański Rafał

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2025

|

nr 1-3

33--45

PL

Artykuł wpisuje się we współczesne zainteresowania firm z branży lotniczej. W artykule wymieniono najczęstsze niezgodności występujące w strukturach kompozytowych powstające na etapie produkcyjnym oraz eksploatacyjnym. W pracy skupiono się na uszkodzeniu wywołanym uderzeniem, które jest najczęstszym typem uszkodzenia podczas eksploatacji samolotów. Przybliżono również ogólne podejście do przeprowadzenia inspekcji w celu identyfikacji uszkodzenia oraz naprawy uszkodzenia. Badania opisane w artykule przeprowadzono na płaskich płytach kompozytowych (polimerowo węglowych) o strukturze monolitycznej i przekładkowej. Zarówno do wykrycia uszkodzeń w kompozycie węglowym oraz weryfikacji naprawy, wykorzystano metodę wizualną, tap-test, termografię oraz ultradźwiękową (Phased Array). Na podstawie otrzymanych wyników określono skuteczność wykrywania uszkodzeń oraz możliwości weryfikacji naprawionych struktur dla każdej z wykorzystanej w badaniach metody nieniszczącej.

EN

The article is in line with the contemporary interests of aerospace companies. The article lists the most common incompatibilities occurring in composite structures arising at the manufacturing and operational stages. The paper focuses on impact damage, which is the most common type of damage during aircraft operations. It also approximates a general approach to conducting an inspection to identify the damage and repair the damage. The tests described in the article were conducted on flat composite (polymer-carbon) plates with monolithic and sandwich structures. Both visual, tap-test, thermography and ultrasonic (Phased Array) methods were used to detect damage in the carbon composite and verify repair. Based on the results obtained, the effectiveness of damage detection and the ability to verify repaired structures were determined for each nondestructive method used in the study.

17

Effect of the amount and location of phase change materials in a fibre reinforced composite matrix on ablative properties

Szczepaniak Robert, Przybyłek Paweł, Krzysztofik Katarzyna

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 3

228--237

EN

For this work, fibre-reinforced composites were prepared using 14 layers of aramid fabric and 6 layers of carbon fabric. The matrix was composed of epoxy resin Epidian 52, cured with TFF hardener. The composite cross-linked at ambient temperature. Additionally, a phase change material (PCM) in the form of BASF's Micronal DS5038X powder was added to the resin. Three samples were prepared for each measurement run, varying in the amount of powder additive used in the resin. The composites prepared in this way were subjected to ablation tests lasting approximately 3 minutes, during which the samples were exposed to a hot gas mixture at around 1100°C. The primary parameter measured during the experimental tests was the temperature of the back surface of the composite, recorded using thermocouples and a thermal imaging camera. The temperature of the ablated surface was also measured using a pyrometer, while the internal temperature of the material was recorded using thermocouples. Following the experimental tests, the ablative weight loss and ablation rate were analyzed. Additionally, an organoleptic evaluation of the individual layers of the composite structure was performed. The study revealed that the incorporation of phase change material altered the ablative properties of the composite. The average temperature on the back surface of the composite without the addition of microspheres was approximately 165°C after 180 seconds of heating. With the addition of PCM, significantly lower temperatures were recorded, ranging from 86°C to 106°C. Conversely, the addition of powder in the epoxy resin resulted in an increase in ablative weight loss by 1-4%, depending on the amount of the additive. This may be due to the formation of a layer with a higher thermal conductivity barrier in the composite with PCM.

18

Przegląd i ocena perspektywicznych modyfikacji kompozytów hydrożelowych karboksymetylocelulozy stosowanych w materiałach opatrunkowych

Niedźwiecka Aleksandra, Talik Przemysław

Wiadomości Chemiczne

|

2024

|

[Z] 78, 5-6

609--623

EN

Dressing materials are an important element in the wound healing process. They form a physical barrier protecting them from infection (or superinfection) and further mechanical damage. The ideal dressing should provide a moist wound healing environment, thereby promoting fibroblast proliferation, accelerating the process of re-epithelialization, reducing the sensation of pain, discomfort, and the likelihood of infection. Other important characteristics are tissue compatibility, non-toxicity, biodegradability at a rate compatible with wound healing, adequate antimicrobial activity, mechanical strength, sterility, and ease of use (including seamless removal after healing) [1,2,3]. Carboxymethyl cellulose (CMC) is a cellulose derivative used in a variety of industries. It has been selected for use in the production of hydrogels as wound dressings due to, among other things, its ability to adapt easily to irregularly shaped wounds, absorb exudates, keep the wound moist, and promote autolytic wound debridement. CMC improves wound healing in in vivo models. Nevertheless, it does not meet all the requirements considering all phases of healing such astunable mechanical properties(like stiffness, flexibility, and elasticity) as well as lack of antimicrobial activity (desirable in dressings) [3,8,10]. That’s why it does not constitute a dressing material on its own and additions of other substances (not necessarily polymeric), as well as functionalization of the composite, are necessary. In this article, an attempt is made to detail modifications of carboxymethyl cellulose hydrogel composites that are considered prospective. Modifications using biomolecules, polymers, inorganic materials, as well as crosslinking agents were considered.

19

Sliding Composite Material Including Glassy Carbon as a Solid Lubricant

Posmyk Andrzej, Myalski Jerzy, Myalska-Głowacka Hanna

Tribologia

|

2024

|

nr 4

85--91

EN

The article presents the basics of producing a sliding composite based on a hypoeutectic aluminum alloy reinforced with glassy carbon foam designed for oil-free contacts of machines and devices. The foam with an open porosity of 90% was infiltrated with liquid silumin. The tribological properties of the matrix material and the produced composite were tested in cooperation with GJL-250 gray cast iron on a pin-on-disc tester. A cast iron pin with a diameter of 5 mm slid on discs with a diameter of 45 mm at a velocity of 0.5 m/s and a pressure of 0.25 MPa. Tests were performed in technically dry friction conditions and with limited lubrication by a single application of 2 mg of oil to the friction zone. As a result of the research, it was found that the presence of 10% of glassy carbon enables the sliding of cast iron against AlSi9NiCuMg silumin under technically dry friction conditions, reducing its wear by 15% and the friction coefficient by 20% at the beginning and by 18% at the end of sliding. With limited lubrication, composite disc wear is nine times lower than in the case of a silumin disc and pin wear is almost immeasurable. This confirms the effectiveness of glassy carbon as a solid lubricant.

PL

W artykule przedstawiono podstawy wytwarzania kompozytu ślizgowego na osnowie podeutektycznego stopu aluminium zbrojonego pianką z węgla szklistego przeznaczonego na bezolejowe skojarzenia maszyn i urządzeń. Piankę o otwartej porowatości 90% infiltrowano ciekłym siluminem. Właściwości tribologiczne materiału osnowy i wytworzonego kompozytu badano we współpracy z żeliwem szarym GJL-250 na testerze „pin-on-disc”. Żeliwny trzpień o średnicy 5 mm ślizgał się po tarczach o średnicy 45 mm z prędkością 0,5 m/s przy nacisku 0,25 MPa. Wykonano badania w warunkach tarcia technicznie suchego i z ograniczonym smarowaniem przez jednorazowe podanie 2 mg oleju do strefy tarcia. W wyniku badań stwierdzono, że obecność 10% węgla szklistego umożliwia współpracę żeliwa z siluminem AlSi9NiCuMg w warunkach tarcia technicznie suchego, zmniejszając jego zużycie 15% i współczynnik tarcia o 20% na początku i o 18% na końcu współpracy. Przy ograniczonym smarowaniu zużycie tarczy kompozytowej jest dziewięciokrotnie mniejsze niż siluminowej, a zużycie trzpienia prawie niemierzalne. Potwierdza to skuteczność działania węgla szklistego jako smaru stałego.

20

Resistance of low-emission geopolymer binders with fibers to aggressive external factors

Łach Michał, Przybek Agnieszka, Setlak Kinga, Bazan Patrycja, Hebdowska-Krupa Maria

Structure and Environment

|

2024

|

Vol. 16, no. 3

134--140

EN

Materials called geopolymers are considered an alternative to common hydraulic binders, but they have certain limitations in many applications due to their brittleness. The use of fibers to reinforce geopolymers can bring the expected results by increasing their compressive strength. This paper presents the results of accelerated durability tests of geopolymers based on coal shale and fly ash reinforced with natural fibers (1% by mass). The results of testing the resistance of such composites to UV radiation, variable temperature cycles and the results of the thermal conductivity coefficient are presented.

PL

Materiały zwane geopolimerami uznawane są za alternatywę dla powszechnych spoiw hydraulicznych jednak posiadają one pewne ograniczenia w wielu zastosowaniach ze względu na ich kruchość. Zastosowanie włókien do zbrojenia geopolimerów może przynieść oczekiwane rezultaty zwiększając ich wytrzymałość na zginanie. W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki przyspieszonych badań trwałości geopolimerów na bazie łupków węglowych i popiołu lotnego wzmocnionych włóknami naturalnymi (1% mas.). Przedstawiono wyniki badań odporności takich kompozytów na działanie promieniowania UV, zmiennych cykli temperaturowych oraz przedstawiono wyniki badań współczynnika przewodzenia ciepła.