Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

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
EN
Purpose: The aim of the study was to evaluate the influence of an implant made of a terpolymer (PTFE-PVDF-PP) on the condition of rabbit eyes during a one year observation period. Methods: The implant in the shape of an equilateral triangle (3 mm side length) was manufactured from a thin hydrophobic porous membrane. There were evaluated 40 eyes of 20 rabbits. The animals had non-penetrating very deep sclerectomy (NPVDS) performed, with insertion of an implant in the form of a triangular thin membrane. The control group consisted of 20 eyes where the animals had NPVDS performed without implant insertion. The evaluations included the study of the anterior part of the eye together with photographic documentation. Histopathological examination of the eyes 52 weeks after NPVDS procedure has been made. The process of wound healing was comparable in both groups. Results: The evaluation of the rabbits did not reveal any acute process of intraocular inflammation. After 12 month period of observation, no statistically significant differences in the process of wound healing or status of eyes were found between the groups. An analysis of fibrous connective tissue attachment to the implant showed that its layer was not thick and did not differ significantly from the control. The procedure of very deep sclerectomy and insertion of a polymer implant were well tolerated by the rabbit eyes. Conclusions: The in vivo results indicate that the hydrophobic implant in the form of a membrane can serve as a sclera implant after further study.
2
Content available remote Membrany kompozytowe przeznaczone na implanty okulistyczne
PL
Zaprojektowano i wykonano materiał kompozytowy przeznaczany na śródgałkowy implant okulistyczny (implant keratocytowy). Materiałem bazowym był syntetyczny niedegradowalny terpolimer (PTFE-PVDF-PP) o stwierdzonej biozgodności (norma PN-EN ISO 10993). Jako fazę porotwórczą zastosowano biodegradowalny polimer-alginian sodu (NaAlg), którego użyto w formie proszku i włókien. Biopolimer mieszano z roztworem terpolimeru. Kompozyty otrzymywano metodą odlewania, a następnie poddawano je obróbce fizykochemicznej w celu nadania im niezbędnej porowatości. W ten sposób otrzymano biomateriał o wysokiej porowatości otwartej z systemem porów połączonych. Średnia wielkość porów w biomateriale zależy od rozmiaru cząstek fazy porogennej oraz od jej rodzaju (włókna lub proszek NaAlg). Membrana kompozytowa jest tworzywem trwałym, odpornym na długotrwałe obciążenia zarówno statyczne, jak i dynamiczne. Niewielki wzrost porowatości i wzrost wielkości porów obserwowany po testach zmęczeniowych nie powoduje deformacji tworzywa membrany i nie prowadzi do jej zniszczenia. Powierzchnie membran mają charakter silnie hydrofobowy (wyniki pomiarów kąta zwilżania i energii powierzchniowej), co utrudnia adhezję makromolekuł, będącą powodem blokowania się porów membrany. Wysoki kąt zwilżania utrzymuje się również w przypadku zastosowania jako cieczy pomiarowej medium hodowlanego wzbogacanego albuminą. Otrzymane wyniki eksperymentalne stanowiły podstawę do podjęcia dalszych badań nad zachowaniem się materiałów membranowych w warunkach in vivo.
EN
Glaucoma is an disease in which increased intraocular pressure causes damages of the eye structure. This leads to destruction of ophthalmic nerve, and as a result, changes of the field of vision. As a secondary effect secondary changes in the eye structure are observed. The disease is caused by blocking of a natural porous eyeball structure so called drainage angle. Inflow of the aqueous medium from inside the eye to the anterior chamber is more difficult than in physiological state. This state leads to excessive accumulation of the aqueous medium in the eye ball. As a result, the increased intraocular pressure causes tissue ischemia and afterwards their necrobiosis leaing to atrophy of the ophthalmic nerve. The role of materials used in therapy of glaucoma is to decrease the pressure inside eye. Materials for such application should fulfill main criteria, such as biocompatibility, biostability and appropriate high porosity. Moreover, it is necessary to provide nonpenetrating filtration inside the eye. For long-term-use, the material applied for cornea implants also have to withstand static pressure and dynamic pressure changes and have to be stable in biological environment. Therefore, its durability in in vitro conditions plays an important role. A new composite material for intraocular ophthalmic implant (keratitis implant) was designed and manufactured. The composite matrix based on a synthetic non-degradable terpolymer (PTFE-PVDF-PP) with certified biocompatibility (PN-EN ISO 10993 standard). As a porogenic phase bio-degradable polymer - sodium alginate (NaAlg) in the form of powder and fibres was used. The biopolymer was mixed with terpolymer solution. Composites were manufactured by casting technique followed by such a physicochemical treatment which led to obtaining appropriate porosity. This procedure enable to manufacture biomaterial possessing high open porosity with interconnected pore system. The average pore size in biomaterial remains in relation with size of porogenic phases and the type of porogenic phases (fibres or particles of NaAlg). The composite membrane is a material durable and resistant to long-term static and dynamic loads. The slight increase of total porosity and pore size which was observed after fatigue tests did not lead to deformation of the membrane material and did not lead to its destruction. Surfaces of the membrane materials were highly hydrophobic (results of wetting angle measurements and surface energy determination). That prevent adhesion of macromolecules responsible for blocking of membrane pores. High value of wetting angle were registered not only in case of distilled water but also in case of using plasma enriched with albumins. On the basis of results of these experiments new tests in in vivo conditions were continued.
PL
Celem pracy było wytworzenie kompozytów C/C modyfikowanych dodatkami ceramicznymi do zastosowań cieplnych i medycznych. Jako materiał na osnowę wykorzystano pak węglowy pochodzenia krajowego, a elementem wzmacniającym były włókna węglowe (Torayca). Wykonano elementy instalacji mikrotechnologicznej do wytwarzania kompozytów. Włókna węglowe nasycano pakiem w specjalnie do tego celu skonstruowanym urządzeniu umożliwiającym w sposób ciągły otrzymywanie taśmy typu prepreg. Szerokość otrzymanej taśmy odpowiadała szerokości formy służącej do ciśnieniowej karbonizacji kompozytów pak/włókno węglowe. Warunki otrzymywania kompozytów C/C ustalano w trakcie procesu optymalizacji opierając się na wynikach badań właściwości mechanicznych próbek kompozytowych. Próbki kompozytu C/C stanowiły materiał wyjściowy do wytwarzania kompozytów węglowo-ceramicznych. Próbki te dosycano żywicą olimetylofenylosiloxanową i analizowano właściwości mechaniczne. Kompozyty C/C modyfikowano nanocząstkami hydroksyapatytu z przeznaczeniem na materiały dla chirurgii kostnej.
EN
The aim of the work was to elaborate C/C composites modified with ceramic additives designed for thermal and medical applications. The composites were studied in view of their mechanical properties. Coal tar pitch was used as a matrix precursor, and carbon fibers (Torayca) as the reinforcement. The elements of microtechnological system for the fabrication of carbon composites have been made. The fibers tow was impregnated with liquid pitch in special unit allowing for continuous forming the prepreg in the shape of tape of suitable width corresponding to the size of mould to realize the pressure carbonization. The processing variables were chosen on the basis of evaluation of the mechanical properties of the resulting composite samples. Pure C/C composites were then modified with various ceramic components depending on final destination. Carbon composites for thermal application were impregnated with polysiloxane resin followed by heat treatment to transform the polymeric precursor into silicon carbide. Carbon composites designed for bone surgery materials were modified with hydroxyapatite in the form of nanoparticles.
4
Content available remote Kompozytowe retraktory tęczówki - badania wstępne
PL
Przedstawiono wyniki badań wstępnych nad kompozytami włóknistymi, które będą wykorzystane do wytworzenia okulistycznych mikronarzędzi chirurgicznych w formie retraktorów tęczówkowych. Aktualnie do wytworzenia takiego narzędzia stosowane są czyste polimery, które przy bardzo małych przekrojach poprzecznych wyrobów są bardzo delikatne i często ulegają mechanicznemu uszkodzeniu. W pracy wytworzono serię materiałów kompozytowych, w których fazą zbrojącą były różne rodzaje włókien, takich jak naturalne (celuloza, jedwab), polimerowe (PAN) i biopolimerowe (Ca(Alg)2, Zn(Alg)2), a osnowę stanowiły dwa rodzaje żywic epoksydowych (E601 i E540). Sprawdzono ich właściwości fizykochemiczne, a także użytkowe w porównaniu z dostępnym produktem handlowym. Uformowane z kompozytów retraktory pokrywano cienką powłoką polimeru na bazie teflonu. Przeprowadzono ocenę mikroskopową powierzchni kompozytów (mikroskop stereoskopowy, mikroskop optyczny), zbadano ich parametry fizyczne (długość, średnica, kąt zakrzywienia), a także stabilność wytworzonych materiałów w warunkach in vitro (1 m-sc/37°C /H2O). W końcowej części eksperymentu przeprowadzono badania poręczności retraktorów, zakładając je na gałki oczne świni.
EN
The most popular retractors used in ophthalmology practice are made of plastics, usually nylon. Their main drawback is high stiffness of heads, which may cause many complications such as: damage of the iris constrictor, or iris atony (lack of reaction of the iris to a change in light intensity). The second group of materials used for the retractors is metals such as gold and titanium. Although they are easier to make required shapes, they could be dangerous due to their sharp tips which may cause iris rupture, lens capsule rupture or damage of corneal endothelium. Because of common incidence of eye affections requiring application of the iris retractors, much effort is put into investigations of new, biocompatible materials, which would be easy to apply during the operation, and on the other hand would minimise the risk of occurrence of post-surgery complications. The work presents preliminary results on fibrous composites which are planned to be used as elastic materials for production of ophthalmology microtools in the form of iris retractors. At present, for this purpose pure polymers are often used. The main drawback of such tools is their small cross section area, which makes them mechanically sensible, often resulting in their fracture. In this work number of composite materials containing various fibrous reinforcements such as natural fibres (cellulose, silk), polymer fibres (PAN), and biopolymer fibres (Ca(Alg)2, Zn(Alg)2) and two types of epoxy resins (E601, E540) as the composite matrix were prepared. Physicochemical properties of these composites, as well as their practical usefulness were compared to a commercially available polymer product. In order to provide suitable smoothness of the surface, and to improve bio-compatibility of the composites, the retractors were covered with a layer of teflon-based polymer. Surfaces of the composites were evaluated microscopically (stereoscopic microscope, optical microscope), and physically (length, diameter, angle of curvature). The last part of the research was an assessment of practical usefulness of the composite retractors by installing them in the pig eyeball.
PL
Przedstawiono wstępne wyniki badań nad kompozytami o osnowie pseudowolastonitowej Ca3(SiO3)3 wzmacnianej włóknami węglowymi, których zastosowaniem będzie chirurgia kostna. Kompozyty otrzymano techniką ciekłej impregnacji włókien węglowych polimerem polisiloksanowym (tzw. preceramem), zawierającym aktywne wypełniacze. Tak otrzymany kompozyt poddano procesowi obróbki termicznej w 1000°C. Wykonano dwa rodzaje kompozytów różniących się sposobem ułożenia włókien; kompozyt o jednokierunkowym ułożeniu włókien (1D) oraz wielokierunkowym (2D/1D/2D). Kompozyty badano za pomocą spektroskopii w zakresie środkowej podczerwieni (FTIR) metodą absorpcyjną. Badania struktury zostały wykonane za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego. W celu określenia właściwości mechanicznych - wytrzymałości na zginanie oraz modułu Younga - wykonano testy trójpunktowego zginania. Bioaktywność kompozytów określano w warunkach in vitro poprzez przetrzymywanie materiałów w sztucznym osoczu (SBF) w temperaturze 37°C przez 8 i 16 dni. Po tym okresie prowadzono obserwacje mikroskopowe za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) i wykonywano mikroanalizę rentgenowską powierzchni próbek za pomocą mikroanalizatora dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDS). Badania za pomocą spektroskopii w podczerwieni próbek po obróbce termicznej w 1000°C wykazały, że jednym ze składników tak otrzymanych kompozytów jest pseudowolastonit Ca3(Si3O9). Analiza rentgenowska wykazała, że produktami obróbki termicznej włókien węglowych i żywicy, zawierającej aktywne wypełniacze, są węgiel i pseudowolastonit Ca3(Si3O9). Średni rozmiar krystalitów pseudowolastonitu, obliczony z równania Scherrera wynosi w przypadku kompozytu 1D 52 +/- 21 nm, natomiast w przypadku kompozytu 2D/1D/2D - 47 +/- 11 nm. Wytrzymałości na zginanie kompozytów są niskie. Kompozyt 1D ma wyższą wytrzymałość na zginanie i mógłby znaleźć zastosowanie w chirurgii twarzowo-szczękowej. Oba kompozyty mają wartość modułu Younga zbliżoną do wartości tego parametru dla kości. Różny sposób ułożenia włókien węglowych ma wpływ na mechanizm pękania kompozytu. Kompozyty wykazały cechy bioaktywne w warunkach in vitro. Zaobserwowano krystalizację apatytu na powierzchniach obu kompozytów, przy czym wcześniej następowała jego krystalizacja w przypadku kompozytu 2D/1D/2D. Badania wykazały, że kontrolowana obróbka termiczna w 1000°C kompozytów wzmacnianych włóknami węglowymi, których osnowy otrzymano z polimeru polisiloksanowego zawierającego aktywne wypełniacze, pozwala na otrzymanie bioaktywnych kompozytów włókno węglowe/pseudowolastonit. Dalsze badanie nad tego typu kompozytami powinny być skoncentrowane na analizie ich właściwości biologicznych oraz na podwyższeniu ich wytrzymałości, co pozwoliłoby na zastosowanie ich jako implanty konstrukcyjne.
EN
In this work pseudowollastonite Ca3(SiO3)3 matrix composites reinforced with carbon fibres, which may be used for bone reconstruction, were investigated. The composites were obtained by new way, namely impregnation of carbon fibres with active fillers-containing polysiloxane polymer (so-called preceram). As received composites were then subjected to controlled heat treatment at 1000°C. Two types of composites differing in fibres spatial arrangement, namely unidirectional (1D) and multidirectional (2D/1D/2D), were prepared. The ceramic composites were analysed by means of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Their structure was carried out on XRD diffractometer. Mechanical properties, namely bending strength and Young's modulus of the composite samples were investigated in three point bending test. The bioactivity was determined in in vitro conditions, by immersing of composite samples in simulated body fluid (SBF) during the time of 8 and 16 days. After that test surfaces of composites were studied by scanning electron microscope (SEM) and EDS point analysis. FTIR spectra of composites indicate that after heating process, in both cases, pseudowollastonite i.e. ring silicate of the formula Ca3(Si3O9), is formed. XRD analysis reveals that heat treatment products of carbon fibres and active fillers-containing polysiloxane precursor, contain carbon and pseudowollastonite Ca3(Si3O9). The crystallite sizes of pseudowollastonite, calculated from diffraction peak using the Scherrer's equation, are in case of 1D composite 52 +/- 21 nm and in case of 2D/1D/2D composite - 47 +/- 11 nm. Bending strengths of as received composites are rather low. Higher bending strength represents 1D composite. This composite can be applied as an implant in maxilofacial surgery. Both composites posses Young's modulus values adequate for bone surgery applications. Different spatial arrangement of carbon fibres influences on fracture toughness of composites. Such obtained composites demonstrate bioactivity in in vitro conditions. On 2D/1D/2D composite surface already after 8 days of immersing in SBF calcium phosphate precipitated. The results presented in this work indicate that heat treatment at 1000°C of composites reinforced with carbon fibres, which matrices were obtained from active fillers-containing polysiloxane polymer, is a new method leading to receiving of bioactive carbon fibres/pseudowollastonite composites. Future studies on such composites should be focused on investigation of their biological properties and on further improvement of their bending strength, what could widen their application as constructive implants.
PL
Celem pracy było zbadanie przewodnictwa cieplnego oraz odporności na utlenianie nowych materiałów kompozytowych o osnowie ceramicznej, powstałej w wyniku pirolitycznej konwersji polimeru krzemoorganicznego. Elementem wzmacniającym kompozytów były włókna węglowe. W doświadczeniach, jako substraty osnowy ceramicznej, wykorzystano cztery rodzaje dostępnych na rynku tanich żywic polisiloksanowych. Podstawowa charakterystyka żywic została przedstawiona w tabeli 1. Kompozyty o jednokierunkowym ułożeniu włókien (ID) otrzymywano metodą ciekłej impregnacji. Następnie kompozyty obrabiano cieplnie w atmosferze ochronnej argonu do 1000°C w celu otrzymania kompozytów C/Si-C-O (włókno węglowe/oksywęglik krzemu) i do 1700°C w celu otrzymania kompozytów C/SiC (włókno węglowe/węglik krzemu). Charakterystykę otrzymanych kompozytów przedstawiono w tabeli 2. Współczynnik przewodnictwa cieplnego kompozytów wyznaczany był przy wykorzystaniu metody porównywania przepływu ciepła przez próbkę wzorcową i badaną. Schemat urządzenia przeznaczonego do pomiaru przewodnictwa cieplnego przedstawiono na rysunku 1. Odporność na utlenianie określano na podstawie pomiaru strat masy próbek utlenianych w atmosferze powietrza w temperaturze 600°C w czasie 2 godzin. Badania mikrostruktury przeprowadzono za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego JEOL 5400 (SEM), współpracującego z mikroanalizatorem dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego LINK AN 10000 (EDS). Rysunek 2 uwidacznia wpływ ciśnienia sieciowania na przewodnictwo cieplne badanych kompozytów. Kompozyty C/Si-C-O sieciowane przy wyższym ciśnieniu mają wyższe wartości przewodnictwa cieplnego w porównaniu do kompozytów C/Si-C-O sieciowanych przy ciśnieniu o niższej wartości - im wyższe ciśnienie sieciowania, tym lepszy kontakt pomiędzy włóknami i osnową, i w konsekwencji - wyższe wartości przewodnictwa cieplnego. Identyczna zależność występuje w przypadku kompozytów C/SiC (rys. 2). Kompozyty C/Si-C-O sieciowane przy takim samym ciśnieniu jak kompozyty C/SiC mają wyższe przewodnictwo cieplne (rys. 2). Wpływ porowatości na przewodnictwo cieplne kompozytów C/Si-C-O przedstawia rysunek 3. Rysunek ten potwierdza fakt, że przewodnictwo cieplne kompozytów spada ze wzrostem porowatości. Z uwagi na wielkość przewodnictwa cieplnego, mierzoną w kierunku równoległym do kierunku ułożenia włókien, zbadane kompozyty C/Si-C-O i C/SiC można uznać za materiały o średnich właściwościach izolacyjnych. Kompozyty C/Si-C-O charakteryzują się dość niską odpornością na utlenianie (rys. 4). Duże straty masy występujące podczas utleniania próbek kompozytów C/Si-C-O wynikają z utleniania się węgla z włókien węglowych oraz wolnego węgla zawartego w osnowach kompozytowych. Kompozyty C/SiC mają wyraźnie wyższą odporność na utlenianie w porównaniu do kompozytów C/Si-C-O (rys. 4). Przyczyną polepszenia odporności na utlenianie kompozytów C/SiC jest obecność na granicy faz włókno-osnowa warstwy ochronnej z węglika krzemu (rys. 5), powstałej w trakcie obróbki termicznej kompozytu. Mimo stosunkowo wysokiej porowatości kompozytów C/SiC (do 39% - tab. 2), dzięki obecności na powierzchni włókien węglowych warstwy ochronnej z węglika krzemu, kompozyty te zachowują znaczącą odporność na utlenienie. Warstwa ochronna z węglika krzemu powstaje podczas procesu rozkładu termicznego osnowy z oksyweglika krzemu, zachodzącego w temperaturze powyżej 1000°C głównie poprzez fazę gazową. Dowodem na to, że proces rozkładu zachodzi głównie poprzez fazę gazową, jest krystalizacja węglika krzemu w formie nanowłókien w porach kompozytów (rys. 5).
EN
The aim of this work was to investigate thermal conductivity and oxidation resistance of new ceramic matrix composites obtained by pyrolytic conversion of organosilicon polymer. Carbon fibres were used as reinforcement. As ceramic matrix substrates four types of cheap commercially available polysiloxane resins were used. The basic characteristic of the polysiloxane polymer precursors is presented in Table 1. Unidirectional reinforced composites (ID) were manufactured by liquid impregnation method. The composites were heat treated ill an inert argon atmosphere up to 1000°C in order to obtain C/Si-C-O composites (carbon fibre/silicon oxycarbide) and up to 1700°C in order to obtain C/SiC composites (carbon fibre/silicon carbide). The characteristic of such obtained ceramic composites is shown in Table 2. Thermal conductivity of the composites were determined by comparison of heat flow by standard and investigated samples. The scheme of thermal conductivity testing set up is shown in Figure 1. Oxidation resistance was examined by mass losses of samples heated in air atmosphere at 600°C for 2 h. Microstructure of the composites was observed by scanning electron microscope JEOL 5400 (SEM) with EDS accessory (LINK AN 10000 microanalyzer). Figure 2 reveals the effect of curing pressure on thermal conductivity of investigated composites. The C/Si-C-O composites cured under higher pressure have higher values of thermal conductivity in comparison with C/Si-C-O composites cured under lower pressure - the highest curing pressure the better contact between fibres and matrix, and, as a consequence, higher thermal conductivity values. Similar dependence is observed for C/SiC composites (Fig. 2). C/Si-C-O composites cured under the same pressure as C/SiC composites demonstrate higher thermal conductivity (Fig. 2). The effect of porosity on thermal conductivity of various C/Si-C-O can be seen in Figure 3. This Figure confirms that thermal conductivity of composites decreases with increasing of porosity. From the point of view of thermal conductivity values, measured according to fibres axes, the C/Si-C-O and C/SiC composite samples demonstrate medium thermal properties as insulating materials. C/Si-C-O composites represent relatively low oxidation resistance (Fig. 4). High mass losses occurring during oxidation test of C/Si-C-O composites results from oxidation of carbon from carbon fibres and free carbon phase from composite matrices. C/SiC composites show distinctly higher oxidation resistance in comparison with C/Si-C-O composites (Fig. 4). The reason of higher oxidation resistance of C/SiC composites is the presence of silicon carbide protective layer on carbon fibres surface (Fig. 5), forming during heat treatment of composites. In spite of high porosity of C/SiC composites (up to 39% - Table 2), due to the presence of silicon carbide protective layer on carbon fibres, such composites exhibit relatively high oxidation resistance. Silicon carbide layer is formed during thermal decomposition of silicon oxycarbide matrix, occurring above 1000°C mainly by gas phase. An evidence, that the decomposition process occurs mainly by gas phase is crystallisation of silicon carbide in the form of nanofilaments (Fig. 5) in composite pores.
PL
Celem pracy było opracowanie metody wytwarzania bioaktywnego materiału implantacyjnego przeznaczonego dla chirurgii kostnej. Bioceramiczne tworzywo otrzymano drogą obróbki termicznej prekursora krzemoorganicznego, zawierającego aktywne dodatki. Skład fazowy materiału ceramicznego badano za pomocą spektroskopii w podczerwieni (FTIR) oraz dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Mikrostrukturę otrzymanego materiału analizowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) połączonej z mikroanalizą rentgenowską (EDS). Przeprowadzono test bioaktywności w warunkach "in vitro" poprzez przetrzymywanie materiałów ceramicznych w SBF-ie. Badania wykazały, że obróbka termiczna prekursora krzemoorganicznego zawierającego aktywne wypełniacze prowadzić może do otrzymania tworzywa ceramicznego zawierającego wolastonit, charakteryzującego się bioaktywnością w warunkach "in vitro".
EN
The aim of this work was to elaborate the preparation method of bioactive implant material for bone surgery applications. The bioceramic material was obtained by thermal treatment of active fillers-containing organosilicon precursor. The phase composition of ceramic material was analysed by means of infrared spectroscopy (FTIR) and XRD analysis (XRD). The microstructure of the obtained material was studied by scanning electron microscopy (SEM) with EDS point analysis. The bioactivity test in "in vitro"conditions was determined by immersing of ceramic samples in SBF. It was found that thermal treatment of active filters-containing organosilicon precursor leads to formation of wollastonite-containing ceramic material. The ceramic material demonstrates bioactivity in "in vitro" conditions.
8
Content available remote Właściwości elektryczne kompozytów włókna węglowe - węglik krzemu
PL
Praca przedstawia wyniki badań nad właściwościami elektrycznymi kompozytów włókna węglowe - węglik krzemu. Celem tej pracy było zbadanie wpływu rodzaju prekursora osnowy i czasu obróbki termicznej na charakterystyki elektryczne kompozytów. Do otrzymania kompozytów wykorzystano włókna węglowe T-300 (Torayca) oraz dwa rodzaje żywic polimetylofenylosi-loksanowych L 901 i L 150X. Kompozyty o jednokierunkowym wzmocnieniu (ID) otrzymywano metodą ciekłej impregnacji i poddawano obróbce cieplnej w różnych warunkach. Rejestrowano charakterystyki prądowo-napięciowe kompozytów i wielkość wydzielanej na nich mocy. Rejestrację temperatury elementu kompozytowego dokonywano przy pomocy pirometru optycznego w zakresie temperatur od ok. 800 stopni C do ok. 1400 stopni C. Wraz ze zmianą czasu obróbki termicznej zmieniał się udział składników kompozytu w przewodzeniu. Ze względu na charakter zależności prądowo-napięciowych i na wartość TWR otrzymane kompozyty można zakwalifikować do rezystorów liniowych. Kompozyty różniły się wielkością wydzielonej mocy w zależności od warunków ich obróbki cieplnej.
EN
Electrical characteristies of various carbon fibres - silicon carbide composites were investigated. Effect of matrix precursors and conditions of thermal processing on the electrical properties of composites was studied. Two types of methylphenylsiloxane resins (L 901 and L 150X) as matrix precursors and carbon fibres T-300 Torayca were used. Wet - winding technique to impregnate the carbon fibre tow with polymer solution and to prepare the prepregs was employed. Unidirectional composite samples with organic matrix were subjected to thermal treatment. Two types of composites differed in the time of heat treatment (40 or 210 minutes) were obtained. The current - voltage relationships and quantity of dissipated electrical power on composite samples were registered. The temperature changes of the composites by means of optical pyrometer in the range from 800 Celsius degrees -1400 Celsius degrees were monitored. Depending on the processing variables the microstructure of composites altered resulting in the contribution in electrical conductivity of composite constituents. The current - voltage dependence and the temperature resistance coefficient values indicate that all composites behaved as linear resistors. Composites differed in the values of dissipated electric power depending on HT.
EN
L 4102 methylphenylsiloxane resin as matrix precursors and HTS 5131 carbon fibres (Tcnax-J) as reinforcing were used for preparation of the composite samples. Wet - winding technique to impregnate the carbon fibre tow with polymer solution was employed. Two types of unidirectional composites obtained in various curing conditions were subjected to further thermal treatment. The influence of curing conditions on the mechanical and electrical properties of composites was studied. The bending strength, Young's modulus and mterlaminar shear strength of composites have been determined. The electrical properties of composites were investigated as electrical parameters changes occurring during heating of composites within the range of 800°C to 1400CC. The current- voltage dependence and the temperature resistance coefficient values indicated that all composites behaved as linear resistors. The quantity of dissipated electrical power on composite samples were distinctly higher in comparison with metallic heating resistors (kanthal).
PL
Do otrzymania kompozytów wykorzystano żywicę polimetylofenylosilok-sanową L 4102 oraz włókna węglowe HTS 5131 (Tenax-J). Kompozyty otrzymywano metodą ciekłej impregnacji. Wykonano próbki różniące się sposobem sieciowanie, a następnie poddano je obróbce cieplnej. Badano wpływ warunków sieciowania na wiaściwości mechaniczne i elektryczne kompozytów. Określano wytrzymałość na zginanie, moduł Younga i wytrzymałość na międzywarstwowe ścinanie. Właściwości elektryczne kompozytów badano jako zmiany parametrów elektrycznych towarzyszących ogrzewaniu kompozytu w zakresie temperatur od ok. 800°C do ok. 1400°C. Ze względu na charakter zależności prądowo-napięciowych i na wartość temperaturowego współczynnika rezystancji otrzymane kompozyty można zakwalifikować do rezystorów liniowych. Wielkość wydzielonej mocy na badanych kompozytach była wyraźnie wyższa w porównaniu do metalicznych elementów grzejnych (kantalowych).
10
Content available remote Zastosowanie destylacji reaktywnej do syntezy akrylanu metylu
EN
The results of the modeling of methyl acrylate synthesis in the reactive distillation column have been presented. Examined in detail was the influence of important operating and design factors (reactant ratio HBO/HAO, number of stages n, number of the input streams k, reflux ratio R and distillate ratio D) on the final degree of conversion a and product distribution between distillate and bottoms cp.
PL
W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań właściwości biologicznych kompozytów otrzymanych z prekursorów polimerowych, jako możliwych materiałów implantacyjnych. Próbki kompozytowe otrzymano z żywic polisiloksanowych i włókien węglowych. Próbki następnie sieciowano i obrabiano cieplnie w temperaturze 1000 stopni Celsjusza w atmosferze ochronnej argonu. Tak otrzymano próbki przetrzymywano w płynie Ringera i przez okres 6 tygodni badano zmiany pH, a po 28 tygodniach mierzono ilość uwalnianego krzemu do płynu Ringera. Próbki poddano testom biologicznym polegającym na pomiarze przeżywalności mysich makrofagów linii J 774 w obecności próbek kompozytowych. Kompozyt węgiel-węgiel stanowił próbkę odniesienia. Wyniki pomiarów zmian pH dla kompozytów zawierających w osnowie związek z układu Si-O-C nie przekraczają zakresu norm ustalonych dla biomateriałów, a uzyskane wyniki przeżywalności mysich makrofagów są wyższe dla tych kompozytów, w porównaniu do kompozytu węgiel-węgiel.
EN
Preliminary results on biological properties of polymer-derived composite materials as possible materials for implants are presented. The composite samples were obtained from polysiloxane resin precursors. The samples were cured and head treated up to 1000 Celsius degrees in an inert atmosphere of argon. The prepared in such a way samples were immersed in Ringer's solution, and pH changes were monitored within the period of 6 weeks, followed by measurement of Si amount released after 28 weeks. The composites were subject to biological tests. As references, the carbon-carbon composites were used. These tests involved viability of J 774 line mouse macrophages in presence of the prepared composites. The results indicate that the pH variations meet the standards concerning biomaterials, and viability of the mouse macrophages is higher in comparison to pure C/C composites.
EN
Polysiloxane resins and carbon fiber-based composites were studied in this work. Two types of polymethylphenylsiloxane resins L 901 and L 150 X were used as the matrix precursors of composites. Polymer matrices unidirectional reinforced with carbon fibres were formed and heat-treated to 1000 degrees centigrade in an inert atmosphere. After the first stage of heat treatment the samples were subjected to densification by impregnation with resin solution followed by heat treatment. The impregnation - thermal treatment cycles were repeated several times. After each stage of densification the mechanical properties, oxidation resistance and changes of microstructural parameters were studied. Distinct differences relevant to mechanical properties, microstructure parameters and oxidation resistance of composites depending on the kind of polymer matrix precursor were revealed. The densification technique by liquid impregnation with polymer solution influenced the properties of the investigated composites. As a result of this process, porosity and average pore size of composites decreased. The applied densification method enhanced significantly the mechanical properties and oxidation resistance of composite samples. Higher mechanical properties and better oxidation resistance concerned the composites obtained from the resin precursor of higher ceramic yield after treatment to 1000 degrees centigrade.
PL
Przedmiotem badań były kompozyty otrzymane ze średniomodułowych włókien węglowych i żywic polisiloksanowych. Dwa rodzaje żywic polimetylo-fenylosiloksanowych (L 901 i L 150 X) stanowiły substraty do wytworzenia ceramicznych osnów kompozytów. Kompozyty o jednokierunkowym wzmocnieniu (D) otrzymywano metodą ciekłej impregnacji a następnie próbki poddawano procesowi obróbki cieplnej w atmosferze ochronnej argonu w temperaturze do 1000 stopni Celsjusza. Tak otrzymane kompozyty poddawano kolejnym cyklom impregnacja - obróbka cieplna. Po każdym etapie analizowano właściwości mechaniczne, odporność na utlenianie i zmiany parametrów mikrostrukturalnych kompozytu. Stwierdzono wpływ rodzaju prekursora osnowy na parametry mechaniczne, mikrostrukturalne i odporność na utlenianie próbek kompozytowych. Wykazano również wpływ procesu dosycania na właściwości kompozytów. W wyniku dosycania porowatej osnowy metodą ciekłej impregnacji zmniejszeniu ulega porowatość otwarta i średni rozmiar porów. Zastosowana metoda dosycania znacznie poprawia parametry mechaniczne i odporność na utlenianie badanych kompozytów. Wyższe parametry mechaniczne i lepszą odporność na utlenianie miały kompozyty, których prekursorem osnowy była żywica o większym uzysku masy po obróbce cieplnej w 1000 stopniach Celsjusza.
PL
Przedstawiono wyniki badań kompozytów węglowych modyfikowanych składnikami ceramicznymi w celu podniesienia ich odporności na ' utlenianie. Różne powłoki ceramiczne nanoszono na powierzchnie, próbek kompozytowych stosując metodą osadzania elektroforetycznego. Kompozyty wykonano z włóknin węglowych impregnowanych wą- ' glem pirolitycznym metodą pulsacyjnego osadzania z fazy gazowej. Próbki kompozytowe po impregnacji składnikami ceramicznymi poddawano testom odporności na utlenianie. Wyniki wskazują, że podniesienie odporności na utlenianie zależy od rodzaju składników ceramicznych użytych do modyfikacji i od zastosowanej obróbki termicznej w atmosferze obojętnej po procesie elektroforezy.
EN
The work presents the results on carbon composites modified with ceramic constituents in order to improve oxidation resistance. The composite samples were infiltrated and covered with various ceramics coatings by means of electrophoretic method. The composites were made of carbon unwoven fabrics and pyrolytic carbon as a matrix. P-CVI-pulse chemical vapour infiltration method to impregnated fibrous reinforcement of the composite was applied. The composite samples with ceramics constituents were examined to determine the oxidation resistance. The results indicate that an enhancement of oxidation resistance of modified carbon composites depends on the type of ceramic phases and heat treatment in an inert atmosphere after the electrophoresis.
14
Content available remote Badania nad żywicami polisiloksanowymi jako osnowami kompozytów ceramicznych
PL
Przeprowadzono badania dotyczące możliwości wykorzystania żywic siloksanowych (zawierających w strukturze krzem) jako substratów do wytwarzania kompozytów z włóknami węglowymi. Przeprowadzono badania strat masy podczas obróbki cieplej żywic oraz kompozytów o osnowach otrzymanych na bazie tych żywic. Kompozyty otrzymywano metodą ciekłej impregnacji. W badaniach wykorzystano dwa rodzaje żywic poli[mctylo(fenylosiloksanowych)j o oznaczeniach handlowych L 901 i L 150X produkcji czeskiej (Lucebni zavody, Kolin, Republika Czeska). Otrzymane kompozyty poddano badaniom odporności na utlenianie. Kompozyty o osnowie otrzymanej na bazie żywicy L 901 mają mniejsze straty masy podczas obróbki cieplej w porównaniu do kompozytów o osnowie otrzymanej na bazie żywicy L 150X. Podobnie jest z odpornością na utlenianie. Największą odpornością na utlenianie charakteryzują się następujące kompozyty: włókna węglowe T 300 z preparacją-żywica zwęglane w 1500°C oraz włókna SiC-żywica zwęglane w 900"C.
EN
One of the most advanced and promising engineering materials is the carbon fibres-reinforced carbon matrix composite, often termed as carbon-carbon composite. Their desirable properties including high-tensile modulus and tensile strength that are retained to temperatures in excess of 2000°C, resistance to creep, and relatively large fracture toughness values. Furthermore, carbon-carbon composites have low coefficients of thermal expansion and relatively high thermal conductivities; these characteristics, coupled with high strengths, give rise to a relatively low susceptibility to thermal shock. Their major drawback is a propensity to high-temperature oxidation. This occurs at temperatures above 500°C. Much effort is done in order to protect carbon-carbon composite against air-oxidation and to enable their use for high temperature application. Several methods have been developed to improve oxidation resistance. Ceramic matrix composites reinforced with carbon fibres are potential candidates for applications requiring high strength and modulus at elevated temperatures. Subject of this work is usability of [methyl(phenyl)siioxane] resins as matrix fibre-reinforced composites. The used resins were compared from point of view of mass losses after heat treatment and of oxidation resistance in air at 600°C. The investigations were realized in the following stages: Investigation of two types of [methyl(phenyl)siloxane] resins (designations: L 150X and L 901) as matrix precursors. Preparation of composite samples with various types of fibres. Investigation of composites. In this study [methyl(phenyl)siloxane]-based resins, type L 150X and L 901, produced by Lufebni zavody, Kolin (Czech Republic) and various types of fibres (carbon fibres T 300 (Torayca) without sizing, carbon fibres T 300 (Torayca) with sizing, SiC fibres NICALON) were used. Resins were used as the substrates for receiving matrices of composites. The resins varied in chemical structure, physical properties and type of solvent. The unidirectional composite samples (ID) were manufactured by wet-winding (prepreg) technique. Method of preparation is shown in Figure 1. The oxidation resistance for all samples was determined by mass losses measurement after heating in air atmosphere at 600°C for 2 hours. Mass losses after heat treatment for resin L 901 were 15,7% (Fig. 2). This result indicates that composite with L901 resin as a matrix precursor should have lower porosity in comparison to composite with matrix received by heat treatment of L 150X resin (50.2%). Hence, the L 901 resin heat treated at 900°C has lower mass losses after oxidation then L 150X resin (after heat treatment at the same conditions) (Fig. 2). Carbon fibres T 300 surface treated (with sizing)/resin composite after heat treatment at 900"C (Fig. 4) has distinctly lower oxidation resistance in comparison to the same composite after heat treatment at 1500"C (Fig. 5). It can be explained by SiC forming in the matrix after additional treatment at 1500°C, which inhibits the oxidation process. As it indicates from Figures 3 and 4 carbon fibres T 300 reinforced with resin matrix and subject to heat treatment at 900°C have relative low oxidation resistance. SiC fibres/resin composite (Fig. 6) has comparable oxidation resistance to the carbon fibres with sizing/resin composite after heat treatment at 1500°C (Fig. 5). Composites with L 901 resin-based matrix have lower mass losses after heat treatment in comparison to composites with L 150X resin-based matrix. Such a low value of mass losses can be useful for receiving the composites, which should have higher density, lower porosity and probable should have better mechanical properties. The highest oxidation resistance have carbon fibres T 300 with surface sizing/resin composite after heat treatment at 1500°C and SiC fibres/resin composite heat treated at 900°C.
EN
Composite based on polysiloxane resins and carbon fibers as reinforcing elements have been investigated. Polysiloxane- based resins were used as a matrix precursor. Wet - winding technique was employed to prepare the unidirectional laminates. The parameters of this stage in the processing of composite were optimised. Unidirectional composite samples with organic matrix were subject to thermal treatment up to 1500°C. Mechanical properties of the samples after various stages of manufacturing were determined. Thermal resistance of the composite after heat treatment to 900 and 1500°C of organic matrix reinforced with carbon fibers was studied.
PL
Przedmiotem badań były kompozyty wytworzone z włókien węglowych jako elementów zbrojących osnowę polisiloksanową. Zastosowano technikę ciekłej impregnacji włókien żywicą celem wytworzenia laminatów jednokierunkowych. W pracy określono warunki formowania laminatów, z których następnie wytworzono jednokierunkowe próbki kompozytowe. Próbki takie poddawano obróbce termicznej do temperatury 1500°C. Określono właściwości mechaniczne próbek kompozytowych w różnych fazach ich przetwarzania. Badano również odporność termiczną otrzymanych próbek kompozytowych po obróbce termicznej w temperaturach 900 i 1500°C.
PL
Przedstawiono wyniki badań kinetycznych procesu estryfikacji kwasu kaprylowego wybranymi alkoholami alifatycznymi w obecności kwasu wolframofosforowego jako katalizatora. Reakcję prowadzono w izotermicznym półciągłym reaktorze doświadczalnym. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano model kinetyczny badanych procesów oraz wyznaczono parametry równań kinetycznych.
EN
The results of kinetic study of the esterification of octanoic acid with selected aliphatic alcohols catalysed by dodecatungstophosphoric acid have been presented. The esterification reactions were carried out in an isothermal semibatch reactor. Basing on experimental results, the kinetic models and kinetic parameters of the investigated processes have been determined.
PL
W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące właściwości cieplnych kompozytów typu węgiel-węgiel modyfikowanych krzemem lub krzemionką. Celem pracy było otrzymanie kompozytowego materiału mogącego pracować jako element grzejny. Kompozyt C/C został wykonany w formie cienkiej rurki. W trakcie wytwarzania osnowa organiczna była mieszana z proszkiem krzemowym lub krzemionką. Drogą obróbki termicznej w wyższej temperaturze (1600 stopni Celsjusza) w osnowie węglowej tworzył się węglik krzemu. Tak wytworzone próbki kompozytowe poddawano badaniom w warunkach nagłych zmian temperatury. Wyniki badań wskazują na dobrą odporność na nagłe zmiany temperatury badanych elementów kompozytowych.
EN
Selected problems concerned thermal properties of carbon-carbon composites modified with silicon - based compounds are shown. The aim of this work was to manufacture a composite material for heating elements. The carbon-carbon composite has been prepared in the form of thin tube. During manufacturing stage, an organic matrix precursor was mixed with silicon powder and silica. By thermal treatment at higher temperature (1600 Celsius degrees) silicon carbide was formed in the matrix of composite. Final composite samples were subjected to thermal shock loading at different conditions. The results show good thermal resistance of the examined composite elements.
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.