Odporność na przebicie kompozytów epoksydowo-węglowych poddanych starzeniu w warunkach szoków termicznych

• Autorzy: Sławski S. , Szymiczek M. , Chmielnicki B.

Warianty tytułu

EN

Puncture resistance of epoxy-carbon composites subjected to ageing process in the thermal shock conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

PL

włókna węglowe; laminat; proces starzenia; odporność na przebicie

EN

carbon fiber; laminate; ageing process

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 24, Nr 3 (183)
• Strony: 52--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sławski S.

• Instytut Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

autor

Szymiczek M.

• Instytut Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

autor

Chmielnicki B.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń

Bibliografia

• 1. Jamroziak K.: Identyfikacja własności materiałów w balistyce końcowej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2013.
• 2. Fejdyś M., Łandwijt M.: Włókna techniczne wzmacniające materiały kompozytowe. Techniczne Wyroby Włókiennicze 2010, R.18, nr 1/2, s. 12-22.
• 3. Mallick P.K.: Fiber reinforced composites: materials, manufacturing, and design. Third edition. CRC Press, Boca 2007.
• 4. Harris B.: Fatigue in composites. Woodhead Publishing Limited, Cambridge 2003.
• 5. Martin R.: Ageing of composites. Woodhead Publishing Limited, Cambridge 2008.
• 6. Szymiczek M., Sławski S., Domin J.: Wpływ procesu starzenia w warunkach szoków termicznych na odporność na przebicie kompozytu aramidowo-epoksydowego. Przetwórstwo Tworzyw 2017 nr 6, s. 609-616.
• 7. Kroczek R., Domin J.: Projekt pneumatycznego modułu napędowego jako zadajnika prędkości początkowej w hybrydowej wyrzutni elektromagnetycznej. Zesz. Probl. Masz. Elekt. 2015 nr 108, s. 89-94.
• 8. Domin J., Kutyna Ł.: Monitoring acceleration process of missile in the hybrid electromagnetic launcher with use of FPGA module. 2017 International Symposium on Electrical Machines. SME 2017, Naleczow, Poland.
• 9. Rojek M., Szymiczek M., Stabik J., Mężyk A., Jamroziak K., Krzystała E., Kurowski J.: Composite materials with the polymeric matrix applied to ballistic shields. Archives of Materials Science and Engineering, 2013 vol. 63 nr 1, s. 26-35.
• 10. Dobrzański L.A.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT, 2002.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).