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

Znaleziono wyników: 46

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  carbon fiber
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
PL
W niniejszej pracy przedstawiono problematykę wykorzystania metod przyrostowych w budowie i obróbce elementów kompozytowych o złożonej geometrii, jako składową szerszego projektu poświęconego budowie zespołu chłodzącego ogniwo paliwowe motoszybowca AOS-H2. Zważywszy na niewielkie wymiary części kompozytowych (jak na warunki zastosowań danego materiału), konieczne było wprowadzenie druku 3D, jako technologii pomocniczej zarówno w trakcie laminowania, obróbki półfabrykatów, jak również jako tańszą i szybszą alternatywę produkcyjną stempli dociskowych. Zastosowanie metod przyrostowych wpłynęło nie tylko na poprawę jakości gotowego wyrobu, ale również było niezbędne, aby niektóre z elementów wentylatora, wbrew powszechnej opinii, mogły zostać wykonane z włókna węglowego w tak niewielkiej skali (np. łopatki, których wysokość nie przekraczała 50 mm). Wprowadzenie druku 3D do pracy z laminatem umożliwiło użycie kompozytu do budowy elementów o złożonej geometrii i stosunkowo niewielkich wymiarach.
EN
In recent years, the increased interest in the design and fabrication of lightweight polymer composites with various combinations and stoichiometry is due to their enhancement of electrical, mechanical, thermal, and biological properties compared to the properties of conventional materials. With that view, the present study deals with the effects of low density polyethylene composites (LDPE) reinforced with epoxy resin, glass fiber, carbon fiber, and Kevlar towards the mechanical, thermal, and water absorption properties. The mechanical studies showed that the LDPE composite reinforced carbon fiber has the best tensile properties compared to other composites and this can be mostly due to the proper bonding and associated interaction between the polymeric matrix and the bidirectional layer of the fibers. Also, the carbon fiber reinforced composite has superior properties of impart energy compared to the other composites and the non-reinforced ones and this is attributed to the crystalline nature of carbon fiber. Further studies of the thermal properties indicated that the retention of thermal stability for all the fiber-reinforced polymer composites, while the water absorption revealed a considerable increase in the weight of Kevlar fiber-reinforced composite. From the overall analysis, the enhanced properties of LDPE matrix reinforced fibers are linked to the morphological changes that occurred and are directly affected by the nature of the fiber.
PL
Zwiększone w ostatnich latach zainteresowanie projektowaniem i wytwarzaniem lekkich kompozytów polimerowych wynika z ich lepszych właściwości elektrycznych, mechanicznych, termicznych i biologicznych w porównaniu z cechami materiałów konwencjonalnych. Zbadano wpływ rodzaju wzmocnienia (włókno szklane, włókno węglowe i włókno Kevlar) na właściwości mechaniczne, termiczne i absorpcję wody laminatowych kompozytów polietylenu małej gęstości (LDPE) z żywicą epoksydową. Stwierdzono, że kompozyt LDPE z włóknem węglowym, w porównaniu z innymi kompozytami, wykazuje najlepszą wytrzymałość na rozciąganie, co może wynikać głównie z interakcji polimerowej osnowy z dwukierunkową warstwą włókien. Ponadto kompozyt ten ma większą zdolność przenoszenia energii niż pozostałe badane kompozyty, co można przypisać krystalicznej budowie włókna węglowego. Badania właściwości termicznych wykazały stabilność termiczną wszystkich kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknami oraz znaczną absorpcję wody kompozytu wzmocnionego włóknem Kevlar.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych belek pełnowymiarowych zbrojonych różnego rodzaju zbrojeniem FRP: (i) zbrojenie na bazie włókien bazaltowych BFRP(Basalt FRP); (ii) hybrydowe zbrojenie HFRP(Hybrid FRP) z włóknami węglowymi i bazaltowymi oraz (iii) nano-hybrydowe pręty nHFRP (nano-Hybrid FRP) ze zmodyfikowaną żywicą epoksydową. Sprawdzenie odporności ogniowej przeprowadzono wg scenariusza pożaru umownego zgodnie z krzywą standardową ISO-834 – elementy były poddane obciążeniu (zginaniu 4-punktowemu) i jednocześnie podgrzaniu z trzech stron (z boków oraz od strony dolnej). Wyniki wskazały, że wysoka temperatura ma istotny wpływ na nośność elementów (zmniejszenie nośności średnio o ok. 40%) oraz na sposób ich zniszczenia. Belka zbrojona prętami BFRP wykazała najlepsze wyniki – zniszczenie próbki nastąpiło po 97 min, maksymalne ugięcie wyniosło 16 cm, a temperatura mierzona na spodzie belki ok. 940°C i ok. 600°C na prętach. Odporność ogniowa elementów zbrojonych prętami FRP różniła się w zależności od rodzaju zastosowanego zbrojenia.
XX
This paper describes the results of experimental studies for full-size beams reinforced with various types of FRP reinforcement: (i) Basalt – FRP (BFRP), (ii) Hybrid – FRP (HFRP) with carbon and basalt fibers, and (iii) nano-Hybrid-FRP (nHFRP) with modified epoxy resin. The fire resistance was checked in accordance with the contractual fire scenario based on the ISO-834 standard curve – the elements were subjected to loading (4-point bending) and at the same time heating of three edges (from the sides and from the bottom). The results showed that the temperature has a significant impact on the load-bearing capacity of the elements (the strength capacity was reduced by approximately 40%) and on the method of their destruction. The beam reinforced with BFRP bars showed the best results, destruction of the sample occurred after 97 minutes, maximum deflection - 16 cm, and the temperature measured on the bottom of the beam reached 940°C and about 600°C on the bars. The fire resistance of FRP reinforced elements was varying and depends on the type of reinforcement used.
EN
Two types of composites, consisting of pure magnesium matrix reinforced with two commercially used carbon fibers, were systematically studied in this paper. The composites fabricated by the pressure infiltration method, were subjected to quasistatic and dynamic compression tests. Morphology of fiber strands was observed using scanning electron microscope (SEM). The application of carbon fibre reinforcement led to the stiffening of tested materials, resulting in the limitation of the possible compression to approx. 2.5%. The performed tests revealed the remarkable difference in compression strength of investigated compositions. The cause of that effect was that GRANOC fiber reinforced composite exhibited insufficient bond quality between the brittle fibers and the ductile matrix. T300 reinforced composite presented good connection between reinforcement and matrix resulting in increased mechanical properties. Investigated composites demonstrated higher mechanical strength during deformation at high strain rates. Microscopic observations also proved that the latter fibers with regular shape and dense packaging within the filaments are proper reinforcement when designing the lightweight composite material.
EN
Authors showed the influence of stabilization of the honeycomb core on shape of the composite sandwich test panel. Adhesive film laid on core ramps and cured with suitable cure cycle served as core stabilizer. Test panel geometry included different ramp angles (20° and 30°). To verify stabilization process a technology trial was performed. Three test panels were manufactured (3-stage, 1-stage and 1-stage with stabilized core). All test panels were manufactured in OoA process (Out of Autoclave). Panel surfaces were scanned with 3D scanner and compared with the reference CAD model. Both outer skin and inner skin were manufactured in Automated Fiber Placement Laboratory of Warsaw Institute of Aviation.
PL
W artykule przedstawiono wpływ stabilizacji wypełniacza komórkowego na kształt utwardzonej części kompozytowej w postaci przekładkowego panelu testowego o różnych kątach pochylenia ramp (20° oraz 30°). Jako stabilizator wypełniacza posłużył klej błonkowy położony na rampach wypełniacza i następnie utwardzony w odpowiednim cyklu termicznym. Po przeprowadzeniu pozytywnej próby technologicznej stabilizacji wypełniacza zostały wykonane 3 panele w różnych technologiach (1 oraz 3 etapowym). Panel ze stabilizowanym wypełniaczem został utwardzony w procesie 1 etapowym. Wszystkie panele wytworzone zostały w procesie bez użycia autoklawu (OOA – Out of Autoclave). Porównaniu metodą skanowania 3D została poddana powierzchnia wynikowa paneli po utwardzeniu. Jako referencję do porównania został przyjęty model CAD panelu. Zarówno warstwa zewnętrzna jak i wewnętrzna zostały ułożone w Laboratorium Zrobotyzowanego Układania Taśm Kompozytowych Instytutu Lotnictwa za pomocą robota AFP (Automated Fiber Placement).
EN
The paper deals with relation between inner structure of the machine and the composite material used in it and macroscopic dynamic response. It presents the experimental results of testing the relation between inner composite material structure and damping properties presented by logarithmic decrement quantity. Moreover, the paper provides the case study of application the composite material layered structure to the flexographic printing machine and results of that applications presented by printing speed.
PL
W artykule omówiono zależność między wewnętrzną budową maszyny i wykorzystanego w niej materiału kompozytowego a makroskopową odpowiedzią dynamiczną układu. Przedstawiono wyniki badań zależności między wewnętrzną strukturą materiału kompozytowego a właściwościami tłumiącymi wyrażonymi przez logarytmiczny dekrement tłumienia. Ponadto zaprezentowano studium przypadku – zastosowanie kompozytu warstwowego w konstrukcji drukarki fleksograficznej oraz wpływ tego rozwiązana na uzyskiwaną prędkość druku.
EN
The aim of the study was to verify the possibility of reproducing a steel, welded gear body element, using an epoxy-carbon composite, as an adaptation project. The content includes a description of the design and manufacturing process along with an indication of the problems occurring at various stages. The design procedure included product optimization, mold design, and composite structure design. The molded element was to be a composite monolithic structure and was intended for vibroacoustic studies. The wall thickness of the element was to be 6÷10 mm. Pre-impregnated fabric (so-called prepreg) with an areal mass of 240 g/m2 (outer layers) and 800 g/m2 (structural layers) was used as the material. The matrix was epoxy resin. The technological procedure included producing the mold and molding the product using the produced mold. The mold was made by milling with a 5-axis milling center (CNC), based on a block assembled of epoxy panels. The molding of the product was started by manually lining the mold with a layup of prepregs. During laying, consolidation was carried out several times using a vacuum bag. A full vacuum packet (vacuum foils, breather, delamination fabric) was applied to the layup. The preformed layup was cured in an autoclave at 120°C, at the pressure of 4 bar and a set -1 bar vacuum inside the packet. The total process time was 4 hours. It was found that the obtained product very accurately reproduces the steel housing and meets the assumptions of the comparative element for vibroacoustic testing. The use of the composite allowed the weight of the element compared to the original to be reduced by over 80% without taking into account the weight of additional steel elements necessary for installation and by over 60% including the weight of those elements. The performed procedures and their effect confirm that polymer matrix composite materials are very well suited for reproducing products and creating prototypes.
PL
Celem pracy była ocena możliwości odtworzenia stalowego, spawanego elementu korpusu przekładni zębatej z kompozytu epoksydowo-węglowego, na zasadach projektu adaptacyjnego. Opisano proces projektowania oraz wytwarzania wraz ze wskazaniem problemów występujących na różnych etapach. Procedura projektowania obejmowała optymalizację wyrobu, projektowanie formy oraz projektowanie struktury kompozytu. Formowany element miał stanowić kompozytową strukturę monolityczną i był przeznaczony do badań wibroaktywności. Grubość ścianek elementu miała wynosić 6÷10 mm. Jako materiał zastosowano tkaninę preimpregnowaną (tzw. prepreg) o gramaturze 240 g/m2 (warstwy zewnętrzne) oraz 800 g/m2 (warstwy konstrukcyjne). Osnowę stanowiła żywica eposksydowa. Procedura technologiczna obejmowała wykonanie formy oraz formowanie wyrobu z jej użyciem. Formę wykonano metodą frezowania z użyciem 5-osiowego centrum frezerskiego (CNC) na bazie półfabrykatu z płyty epoksydowych. Formowanie wyrobu rozpoczęto od ręcznego wyłożenia formy stosem prepregów. Podczas układania kilkukrotnie przeprowadzano konsolidację z użyciem worka próżniowego. Na ułożonym stosie zastosowano pełny pakiet próżniowy (folie uszczelniające, breather, delaminaż). Wstępnie uformowany stos utwardzano w autoklawie, w temperaturze 120°C, przy ciśnieniu o wartości 4 bar i zadanym podciśnieniu wewnątrz pakietu -1 bar. Całkowity czas procesu wyniósł 4 h. Stwierdzono, że uzyskany wyrób stanowi bardzo dokładne odwzorowanie obudowy stalowej oraz spełnia założenia elementu porównawczego do badań. Zastosowanie kompozytu pozwoliło na obniżenie masy odtwarzanego elementu w porównaniu z pierwowzorem: o ponad 80% bez uwzględnienia masy dodatkowych elementów stalowych, koniecznych do domontowania i o ponad 60% z uwzględnieniem masy tychże elementów. Wykonane działania i ich efekt potwierdzają, że polimerowe materiały kompozytowe bardzo dobrze nadają się do odtwarzania wyrobów w wymiarze jednostkowym oraz tworzenia prototypów.
EN
The paper presents the attempt to assess the failure progress of a stitched carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminate by means of simple analysis of the failure energy after static bending tests. A laminate reinforced with a carbon twill weave (2/2) fabric, areal mass of 200 g/m2 in the form of 10 layer preforms was used for the tests. Some of the preforms were machine-stitched with a Kevlar 50 thread in lines with a 4 mm stitch length and 5 mm stitch spacing. The matrix of the composites was epoxy resin and the panels were molded by RTM. Curing took place at room temperature for three days. A fiber volume fraction of 50.5÷51.5% was obtained. Static bending tests were carried out on samples of the manufactured materials. The obtained bending curves were subjected to a simple analysis of failure energy. It consisted in determining the energy corresponding to individual stages of the material destruction progress (i.e. the areas under the bending curve) as well as direct and comparative assessment of the determined values. It was found that the applied methodology of simple analysis of the failure process energy allows effective analysis of the failure progress of materials. The total failure energy obtained by the tested laminates in the main directions is: for unstitched about 8% higher than for stitched loaded in the direction along the stitch lines and about 15% higher than for stitched loaded transversely to the stitch lines. This means that less energy is needed to destroy a stitched laminate than to destroy an unstitched one. However, a stitched laminate exhibits a higher value of failure development energy at a later stage of the failure process, which translates into its greater residual load capacity compared to the unstitched one. It was also found that the DI factor (defined as the ratio of energy used to develop the failure process to the energy used to initiate the failure process) is higher for the stitched laminate than for the unstitched one. This trend applies to all the main load directions. This means that the stitched laminate is less fragile than the unstitched one. Analysis of the obtained results indicates that the stitched CFRP laminate is a material with a safer course of destruction than a corresponding unstitched one.
PL
Przedstawiono próbę oceny przebiegu zniszczenia zszywanego laminatu epoksydowo-węglowego (CFRP) za pomocą analizy energii zniszczenia, z użyciem oryginalnej metodologii prostej analizy energii zniszczenia w próbie zginania. Do badań wykorzystano laminat wzmocniony tkaniną węglową o splocie skośnym (2/2) i gramaturze 200 g/m2, w postaci 10 warstwowych preform. Część preform przeszyto maszynowo nicią Kevlar 50, jednokierunkowo, z długością ściegu 4 mm i odległością między liniami szwów 5 mm. Osnowę kompozytów stanowiła żywica epoksydowa, płyty laminatowe formowano metodą RTM. Dotwardzanie odbyło się w temperaturze pokojowej przez okres 3 dób. Uzyskano udział objętościowy włókien na poziomie 50,5÷51,5%. Na próbkach wytworzonych materiałów przeprowadzono próby statycznego zginania. Uzyskane krzywe zginania poddano prostej analizie energii zniszczenia. Polegała ona na wyznaczeniu energii odpowiadającej poszczególnym etapom postępu zniszczenia materiału (czyli pola powierzchni pod krzywą zginania) i ocenie bezpośredniej oraz porównawczej wyznaczonych wartości. Stwierdzono, że zastosowana metodyka prostej analizy energii procesu zniszczenia pozwala skutecznie analizować przebieg zniszczenia materiałów. Całkowita energia zniszczenia uzyskana w badanych laminatach, w kierunkach głównych, jest dla laminatu niezszywanego o ok. 8% większa niż dla zszywanego obciążanego w kierunku wzdłuż linii szwów i o ok. 15% większa niż dla zszywanego obciążanego poprzecznie do linii szwów. Oznacza to, że dla zniszczenia laminatu zszywanego potrzeba mniej energii niż dla zniszczenia niezszywanego. Jednakże, laminat zszywany wykazuje większą wartość energii rozwoju zniszczenia na późniejszym etapie procesu zniszczenia, co przekłada się na jego większą nośność resztkową w porównaniu z niezszywanym. Stwierdzono też, że dla laminatu zszywanego wskaźnik DI (definiowany przez stosunek energii zużytej na rozwój procesu zniszczenia do energii zużytej na zainicjowanie procesu zniszczenia) jest wyższy niż dla niezszywanego. Trend ten dotyczy wszystkich istotnych kierunków obciążania. Oznacza to, że laminat zszywany jest mniej kruchy niż odpowiedni laminat niezszywany. Analiza uzyskanych wyników wskazuje, że zszywany laminat CFRP jest materiałem o bezpieczniejszym w przebiegu zniszczenia niż odpowiadający mu laminat niezszywany.
9
Content available remote Nowe rozwiązania stropów prefabrykowanych
PL
Stropy betonowe stanowią zdecydowaną większość ze wszystkich typów stropów realizowanych na świecie. Nie wymagają one dodatkowych zabezpieczeń przeciwpożarowych lub okresowych zabiegów konserwacyjnych, jakim podlegają chociażby elementy stalowe, co czyni je tańszymi w eksploatacji. Przy wykonywaniu stropów z betonu coraz powszechniej zaczynają być wykorzystywane betony specjalne, a także technologia sprężania. Chęć odciążenia konstrukcji jest motorem poszukiwań możliwości wykorzystywania kruszywowych betonów lekkich w konstrukcjach stropowych. Bardzo ciekawą wydaje się być perspektywa wykorzystywania w prefabrykacji betonowej drobnoziarnistych betonów wysokowartościowych ze zbrojeniem tekstylnym z włókien węglowych, które pozwalają na nieporównywalnie mniejsze przekroje poprzeczne elementów niż obecnie realizowane są w technologii tradycyjnego żelbetu.
EN
Concrete floors constitute the vast majority of all types of floors erected worldwide. They do not require additional fire protection measures or periodical maintenance work that is necessary in the case of steel components, thus reducing the cost of their exploitation. Special concretes and prestressing technology are increasingly common in the production of concrete floors. The desire to de-load the structure is the driving force behind looking for ways of applying light-aggregate concretes in floor production. The application of fine-grain high performance concretes with textile carbon fibres reinforcement in concrete prefabrication processes seems an interesting solution, allowing for incomparably smaller cross-sections of the used elements than the components currently used in the traditional reinforced concrete technology. Although innovations in the area of on-site RC construction are not uncommon, prefabrication still constitutes a technology that is the most open to creating and implementing new and unconventional solutions in the construction industry.
10
Content available remote Advances in carbon fiber reinforced polyamide-based composite materials
EN
Carbon fiber has been used to reinforce both aliphatic and aromatic polyamides. Aliphatic polyamide is known as nylon and aromatic polyamide is often referred to as aramid. Among aliphatic polyamides, polyamide 6, polyamide 6,6, polyamide 11, polyamide 12, and polyamide 1010 have been used as matrices for carbon fiber. Factors affecting the properties of polyamide/carbon fiber composites are: fiber amount, fiber length, fiber orientation, matrix viscosity, matrix-fiber interactions, matrix-fiber adhesion, and conditions encountered during manufacturing processes. This article presents a state-of-the-art review on polyamide/carbon fiber composites. Polyamide/carbon fiber composites are lightweight and exhibit high strength, modulus, fatigue resistance, wear resistance, corrosion resistance, gear, electrical conductivity, thermal conductivity, chemical inertness, and thermal stability. Incorporation of oxidized or modified carbon fiber and nanoparticle modified carbon fiber into polyamide matrices have been found to further enhance their physical properties. Applications of polyamide/carbon fiber composites in aerospace, automobile, construction, and other industries have been stated in this review. To fully exploit potential of polyamide/carbon fiber composites, concentrated future attempts are needed in this field.
PL
Celem pracy była ocena wpływu procesu starzenia w warunkach szoków termicznych na odporność na przebicie paneli kompozytowych wykonanych metodą laminowania ręcznego z wykorzystaniem podciśnienia. Panele użyte w badaniach składały się z 8 warstw materiału wzmacniającego w postaci tkaniny węglowej o splocie płóciennym oraz gramaturze 200 g/m 2. Jako osnowę zastosowano żywice epoksydową sieciowaną utwardzaczami aminowymi o zróżnicowanej lepkości i liczbie aminowej (Aradur 3486 oraz Aradur 3487) oraz aminą polifatycznq (Aradur 3405). Przygotowane próbki zostały poddane procesowi starzenia w warunkach szoków termicznych (-20/+130°C) w komorze ATT Discovery 650. Badania dotyczące odporności na przebicie zostały przeprowadzone na hybrydowej wyrzutni elektromagnetycznej ze wspomaganiem pneumatycznym. Jako penetrator zastosowano stalowy pocisk zakończony stożkiem o kącie rozwarcia 60° oraz masie 55g. Badania zostały przeprowadzone z różnymi energiami kinetycznymi penetratora (2,9J, 4,3J, 5,8J). Ocena odporności na penetrację została dokonana na podstawie średnicy wgłębienia powstałego po uderzeniu penetratora w kompozytowy panel.
EN
The objective of the paper was the evaluation of ageing process influence in the condition of shock temperature to the puncture resistance of epoxy-carbon composites. Composite panels have been made by manual laminating method with additional use of vacuum. Prepared samples consist of 8 layers of reinforcement material in the form of carbon plain fabric with the weight of 200 g/m2. As a matrix, epoxy resin has been used. Resin has been mixed with curing agents with different viscosity and amine number (Aradur 3486 and Aradur 3487) and polifatic amine (Aradur 3405). Prepared samples were subjected to the ageing process in thermal shock conditions (-20/+130°C) in ATT Discovery 650 chamber. The tests of the puncture resistance have been performed on hydromagnetic launcher with pneumatic support. As a penetrator, a steel bullet was applied, with the mass of 55g, which ended with a cone of opening angle 60°. Tests have been performed with several different kinetic energies of the penetrator (2,9J, 4,3J, 5,8J). Evaluation of the puncture resistance has been conducted, based on the cavity diameter created after penetrator's impact on the composite panel.
EN
The composites of epoxy resins reinforced with unidirectional carbon fibers were prepared via hot pressing of carbon fiber prepregs. Multiwall carbon nanotubes (MWCNT) derivatives [parent CNTs, low carboxylated CNTs (LCCNTs) and higher carboxylated CNTs (HCCNTs)] were incorporated into the epoxy resin/carbon fiber (E/C) composite. Interestingly, remarkable modifications as consequences of homogeneous dispersion of CNTs in E/C matrix and prevention of void formation within the composite wereachieved by using carboxylated CNTs. The dynamic mechanical analysis (DMA) showe dimproved glass transition temperature (Tg) and storage modulus of the resulting E/C/HCCNT composite. The master curves of storage modulus were constructed for the samples using the Vogel-Fulcher-Tammann (VFT) and Williams-Landel-Ferry (WLF) equations as well as the time-temperature superposition principle (TTS). The apparent activation energies of molecular rearrangements were calculated at different temperatures based on the numerical derivatives and WLF equations. The experimental results indicate that COOH content of CNTs can have a remarkable effect on the ultimate properties and performance of the E/C/CNTs nanocomposites. Based on possessing light weight and good modulus (of 31 GPa and 20.6 GPa at -90 °C and 80 °C, respectively), E/C/HCCNT can be consideredas an interesting composite for structural applications by polymer engineers.
PL
Kompozyty żywicy epoksydowej wzmocnione jednokierunkowo włóknami węglowymi otrzymywano metodą prasowania na gorąco prepregów. Do kompozytów epoksydowo-węglowych (E/C) dodawano wielościenne nanorurki węglowe (MWCNT) oraz ich karboksylowane pochodne, z małą (LCCNT) lub dużą (HCCNT) zawartością grup karboksylowych. Wprowadzenie do osnowy E/C jednorodnej dyspersji nanorurek węglowych (CNT), z uniknięciem tworzenia się pustych przestrzeni umożliwiło znaczną modyfikację właściwości kompozytów. Dynamiczna analiza mechaniczna DMA wykazała zwiększenie wartości temperatury zeszklenia (Tg) oraz modułu zachowawczego kompozytu E/C/HCCNT. Na podstawie równania Vogela-Fulchera-Tammanna (VFT) i Williamsa-Landela-Ferry’ego (WLF) oraz zasady superpozycji temperaturowo-czasowej (TTS) wyznaczono krzywe wiodące modułu zachowawczego. Pozorne energie aktywacji przekształceń molekularnych obliczono dla różnych wartości temperatury z zastosowaniem pochodnych numerycznych i równań WLF. Wyniki badań wskazują, że zawartość grup COOH w nanorurkach węglowych może mieć istotny wpływ na właściwości użytkowe nanokompozytów E/C/CNT. Ze względu na niewielką masę i duże wartości modułu sprężystości (odpowiednio 31 GPa i 20,6 GPa w temp. -90 °C i 80 °C) wytworzone kompozyty mogą być interesującym materiałem do zastosowań konstrukcyjnych.
13
PL
Do zapraw cementowych dodawano nanokrzemionkę [NS] i włókna węglowe [WW] o różnej długości, oddzielnie i razem, badając ich wpływ na właściwości mechaniczne i przewodność zapraw cementowych. Przeprowadzone doświadczenia wykazały, że dodatek WW o długości 3 mm daje większą wytrzymałość od dodatku WW o długości 6 mm. Dodatek NS zwiększa wytrzymałość zapraw, jak można tego było oczekiwać. Równoczesny dodatek NS i WW zapewnia wyższą wytrzymałość niż ich oddzielny dodatek. Przypuszczalnie jest to wpływ bardziej równomiernego rozproszenia obu domieszek w zaprawie. Oporność elektryczna zapraw maleje z rosnącym dodatkiem WW i jest większa w przypadku włókien o długości 3 mm. NS nie ma na tę właściwość wpływu.
EN
Nano-silica [NS] and carbon fibers [CF] of different lengths were added separately and together to the cement mortars and their influence on mechanical and electrical properties were examined. The experimental results have shown that addition of 3 mm CF gives higher strength of cement mortars than 6 mm CF. NS addition is assuring higher strength, as should be expected. The simultaneous addition of CF and NS causes higher increase of strength than separate addition of these admixtures. Probably it is the influence of more uniformly dispersion of both CF and NS in cement paste. The electrical resistivity of cement mortars decrease with increasing CF content and is higher with 3 mm CF w than with 6 mm CF addition. NS has no influence on the electrical resistivity.
EN
It was found that the addition of carbon fibers (CFs) does not affect the crosslinking process in the microwave radiation (800 W, 2.45 GHz) of the BioCo2 binder, which is a water solution of poly(acrylic acid) and dextrin (PAA/D). It has influence on BioCo2 thermal properties. The CFs addition improves the thermostability of a binder and leads to the reduction of gas products quantity generated in the temperature range of 300-1100°C (TG-DTG, Py-GC/MS). Moreover, it causes the emission of harmful decomposition products such as benzene, toluene, xylene and styrene to be registered in a higher temperatures (above 700°C). BioCo2 binder without CFs addition is characterized by the emission of these substances in the lower temperature range. This indicates the positive effect of carbon fibers presence on the amount of released harmful products. The selected technological tests (permeability, friability, bending strength, tensile strength) have shown that the moulding sand with the 0.3 parts by weight carbon fibers addition displays the worst properties. The addition of 0.1 parts by weight of CFs is sufficient to obtain a beneficial effect on the analyzed moulding sands properties. The reduction of harmful substances at the higher temperatures can also be observed.
PL
W artykule opisano sposób otrzymania materiału kompozytowego na bazie włókien węglowych oraz miedzi. Miedź osadzano na włóknach węglowych dwiema metodami: bezprądową oraz prądową (elektroliza). Dzięki procesowi osadzania Cu na włóknach węglowych uzyskano materiał, który miał łączyć właściwości włókien węglowych (np. wysoką wytrzymałość na rozciąganie) oraz wysokie przewodnictwo elektryczne charakterystyczne dla metalicznej miedzi. W tym celu przeprowadzono serię badań mających na celu określenie wpływu takich czynników jak: stężenie jonów miedzi w kąpieli do bezprądowego osadzania, a także czasu elektroosadzania na przewodnictwo elektryczne produktu końcowego. Otrzymane materiały porównano ze sobą różnymi metodami, wykorzystując do tego celu m.in. mikroskopię optyczną oraz mostek Thomsona (KeMna), w celu określania odpowiednio morfologii oraz właściwej przewodności elektrycznej.
EN
The aim of the work was to obtain composite material based on carbon fibers and copper. Copper was deposited on carbon fibers surface using two methods: chemical and electrochemical. Thanks to the deposition process of Cu on carbon fibers surface, material has been obtained which combines the properties of carbon fibers (i.e. high tensile strength) and the high electrical conductivity characteristic for metallic copper. For this purpose, a se¬ries of studies were carried out to determine the influence of factors such as the concentration of copper ions in the bath to electrolytic deposition as well as the electrode deposition time for the electrical conductivity of the end product. The materials obtained were compared by different methods, among them optical microscope and Thomson (Kelvin) bridge were appliedffor morphology and an electrical conductivity determination, respectively.
16
Content available remote Flexural strength of hybrid epoxy composites with carbon fiber
EN
The paper presents a flexural strength comparison of hybrid epoxy composites with different reinforcing phases and amounts of used fillers. As the reinforcement, carbon fiber was used in mat and fabric forms. As the matrix, an epoxy resin and a mixture of the epoxy resin with a filler in the form of coal fly ash was used. The samples were produced according to the PN-EN ISO 178 standard and bending stress values of the studied composites were determined. The work is a part of studies related to selecting material for the hull of an innovative yacht with a hybrid drive, fueled by renewable energy sources, in the scope of the “RepSail” project in the “Era Net Future Travelling” contest realized at the Maritime University of Szczecin.
PL
Porównano wytrzymałość na zginanie hybrydowych kompozytów epoksydowych w postaci laminatów różniących się rodzajem fazy zbrojącej oraz ilością użytego napełniacza. Zbrojenie stanowiło włókno węglowe w postaci: maty i tkaniny, osnową była żywica epoksydowa oraz mieszanina żywicy epoksydowej z napełniaczem w postaci popiołu lotnego. Próbki wykonano zgodnie z PN-EN ISO 178, określono wielkości naprężeń zginających dla badanych kompozytów. Praca stanowi części badań, związanych z wyborem materiału do zastosowania na kadłub innowacyjnego jachtu z napędem hybrydowym, zasilanego z odnawialnych źródeł energii, w ramach projektu "RepSail" w "Era Net Future Travelling" konkursu realizowanego w Akademii Morskiej w Szczecinie.
EN
This article reports the results of investigations carried out to produce yarns consisting of staple carbon fiber (CF) obtained from process waste for the manufacturing of composites suitable especially for thermoset applications. For this purpose, a comparative analysis is done on processability between 100% staple CF and 60 weight% staple CF mixed with 40 weight% PVA fibers in carding, drawing and spinning process. The hybrid yarns are produced by varying twist level. The PVA fibers of the hybrid yarn are then dissolved using hot water treatment. The mechanical properties of yarns consisting of 100% staple CF and hybrid yarns consisting of staple CF and PVA before and after hot water treatment are investigated. Furthermore, test specimen is also prepared by impregnating 100% staple CF yarn and the hybrid yarns (after the dissolving of PVA) with epoxy resin. The results of the tensile test of the yarns in consolidated state reveals that the hybrid yarn produced with 80 T/m after hot water treatment exhibits approximately 75% of the tensile strength of virgin filament tow, and it is expected that the hybrid yarns can be applied for the manufacturing of thermoset based composites for load bearing structures.
EN
The objective of this research work was to estimate the effect of thermal cycling on the tensile behavior of CARALL composites. Fiber metal laminates (FMLs), based on 2D woven carbon fabric and 2024-T3 Alclad aluminum alloy sheet were manufactured by pressure molding technique followed by hand layup method. Before fabrication, aluminum sheets were anodized with phosphoric acid to produce a micro porous alumina layer on surface. This microporous layer is beneficial to produce a strong bond between the metal and fiber surfaces in FMLs. The effect of thermal cycling (-65 to +70ºC) on the tensile behavior of Cf/Al based FML was studied. Tensile strength was increased after 10 thermal cycles, but it was decreased slightly to some extent after 30 and 50 thermal cycles. Tensile modulus also show similar behavior as that of tensile strength.
PL
W artykule przedstawiono sposób wykonania master modelu z odpowiedniej płyty narzędziowej. Master model został wykonany na potrzeby budowy foremnika kompozytowego. Foremnik wykonano w technologii preimpregnatow bezautoklawowych (00 A - Out Of Autoclave), lecz model ten posłużyć może również do wykonania foremnika w technologii na mokro. Przedstawiono rownież technologie stosowane w przemyśle lotniczym do wykonywania elementów kompozytowych (foremniki metalowe, kompozytowe i z płyt narzędziowych). Zaprezentowano porównanie tych metod z uwzględnieniem przeznaczenia - produkcję mało i dużo seryjne. Wyszczególniono również ich odporność na uszkodzenia i wpływ podwyższonej (ok 140"C) temperatury na jakość późniejszego wyrobu. Wykonanie master modelu podzielono na trzy etapy: przygotowanie prefabrykatu do frezowania, frezowanie, wykończenie gotowego master modelu, ustawianie i nałożenie środków rozdzielczych. Pokazano zalecenia dotyczace obróbki mechanicznej mające wpływ na dokladność wykonania master modelu.
EN
The article shows how to build a master model with the use of tooling board to manufacture a composite mold. Mold will be made for out of autoclave technology (model can be used also in wet layup technology).Technologies for composite parts used in aerospace industry (metal, composites and model board tooling) are shown. A comparison of those methods regarding the destination - production on a small and large scale is also presented. The article also highlights resistance to damage and high temperature influence (140 °C) for the quality of the product. The building process was divided into the following stages: preparing stock for milling, milling, sanding, scanning and application of release agents. Recommendations for machining parameters which have influence on the accuracy of the master model were shown.
20
Content available Unconventional material part FEM analysis
EN
The article covers the usability of alternative materials in vehicles construction. The paper elaborates upon the setup of the process and analysis of the results of carbon composite component FEM model. The 3D model, used for the examination, is a part of axle from alternative small electric vehicle. The analysis was conducted with the help of MSC Adams and Ansys Workbench software. Color maps of von Mises stress in material and total deformations of the component are the results of calculation.
PL
Artykuł dotyczy możliwości wykorzystania alternatywnych materiałów w konstrukcji pojazdów z wykorzystaniem symulacji MES. Praca opisuje proces przeprowadzanego eksperymentu oraz analizy wyników elementów wykonanych z kompozytu węglowego. Do badań wykorzystano model 3D elementu osi z małego pojazdu elektrycznego o napędzie alternatywnym. Analiza została wykonana przy pomocy oprogramowania MSC Adams i Ansys Workbench. Wynikami obliczeń są mapy naprężeń materiałowych von Misesa oraz całkowitych odkształceń elementu.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.