Udarność kompozytowych powłok z tkaniną aramidową na podłożu stalowym

• Autorzy: Mayer P. , Pach J.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki udarności powłok kompozytowych na osnowie termoplastycznej z różną liczbą warstw z tkanin aramidowych. Wzmocnione tkaniną aramidową o gramaturze 175 g/m2 powłoki z kopolimeru styren-butadien-styren na podłożu stalowym były otrzymane metodą prasowania. Otrzymano również powłoki bez wzmocnienia o różnej grubości. Wynikiem odporności na uderzenia była ilość uderzeń potrzebnych do mechanicznego uszkodzenia powłoki oraz pęknięcia podłoża. Analizie mikroskopowej poddano również powierzchnie powłok po jednokrotnym uderzeniu. W wyniku przeprowadzonych badań nie zaobserwowano liniowej zależności pomiędzy grubością powłok, a ich odpornością na uderzenia. Znaczący wpływ na powstałe uszkodzenia po udarze ma ilość tkanin w powłoce.

EN

The article presents the results of impact composite coatings on the thermoplastic matrix with varying amounts of aramid fabrics. To prepare composite coatings applied thermoplastic copolymer of SBS (styrenebutadiene- styrene) with a linear chain, trade name Kraton. To reinforcement selected aramid fabric (Twaron 1210 fiber), a plain weave and a weight of 175 g / m2. As the base polymer coatings used steel sheet with a thickness of 1.0 mm marked with DC01 according to EN 10027-1: 2007. It is a quality steel alloy designed for cold-rolled products. Steel substrate were washed in a solution of water and detergent, and then degreased with acetone. First step was compressed at 180 ° C for 3 minutes without load, and then three minutes with a load of 2 MPa. SBS copolymer film having a thickness of 800 μm. The films again were compressed with fabrics on steel substrate, using the same compression parameters as in the case of a single film. Obtained four reinforced with fabric layers differing in number of layers of fabric and two SBS copolymer coating with different thickness. Impact resistance test consisted of placing the sample of 100 x 100 mm in the base device, and then leaving from the height of 1 meter, a weight of 2 kg terminated spherical indenter having a diameter of 20 mm. All samples from a single impact energy of 19.62 J were subjected to microscopic analysis. The first step was to determine the number of impact, after which the steel substrate coating has been without a break. Then carried out research on coatings by measuring the amount of impact, which was interrupted after the structure of the coating and the steel substrate. As a result of the study, there was no linear relationship between the thickness of coatings and their impact resistance. A significant influence on the resulting damage after an impact is the amount of fabric coating.

Słowa kluczowe

PL

powłoka kompozytowa; powłoka polimerowa; podłoże stalowe; odporność na uderzenia; powłoka wielowarstwowa

EN

composite coating; polymer coating; steel; impact resistant of coatings; multilayer coating

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 4, no. 1
• Strony: 6--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mayer P.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Katedra Odlewnictwa, Tworzyw Sztucznych i Automatyki

autor

Pach J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Katedra Odlewnictwa, Tworzyw Sztucznych i Automatyki

Bibliografia

• [1] Kotnarowska D., Wojtyniak M., Metody badań jakości powłok ochronnych, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom, 2010.
• [2] Kowalski Z., Powłoki z tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa, 1973.
• [3] Bien D. C., Le-Thu N., Bao Quoc N., Ha Tran N., Thang V.L., Nieu Huu N., Effects of Carbon Nanotube Dispersion Methods on the Radar Absorbing Properties of MWCNT/Epoxy Nanocomposites, Macromolecular Research, 2014,11, 1221-1228.
• [4] Yongju Z., Shaoxu X., Liwei L., Guizhi R., Qiping C., Haiyu Q., Qilin W., Microwave absorption enhancement of rectangular activated carbon fibers screen composites, Composites Part B, 2015, 77, 371-378.
• [5] Jaeho C., Hee-Tae J., A new triple-layered composite for high-performance broadband microwave absorption, Composite Structures, 2015, 122, 166–171
• [6] Cantwell W.J., Morton J. The impact resistance of composite materials - a review, Composites 1991, 22, 347-362.
• [7] Cheeseman B.A., Bogetti T.A., Ballistic impact into fabric and compliant composite materials, Composite Structures 2003, 61, 161-173.
• [8] Mines R.A.W., Roach A.M., Jones N., High velocity perforation behaviour of polymer composite laminates, International Journal of Impact Engineering 1999, 22, 561-588.
• [9] Naik N.K., Shrirao. P., Delaminated woven fabric composite plates under transverse quasistatic loading: experimental studies Composite Structures 2004, 66, 579-590.
• [10]Walter T.R., Subhash G., Sankar B.V., Yen C.F., Damage modes in 3D glass fiber epoxy woven composites under high rate of impact loading, Composites: Part B 2009, 40, 584-589.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.