Study of properties of expanded graphite - polymer porous composite by acoustic emission method

• Autorzy: Berdowski J. , Berdowska S. , Aubry F.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0169

Warianty tytułu

PL

Badanie właściwości porowatych kompozytów grafit ekspandowany - polimer metodą emisji akustycznej

• Konferencja: Composites and Ceramic Materials - Technology, Application and Testing (13 ; 13-15.05.2013 ; Białowieża, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this paper was to investigate the physical and mechanical properties of compressed expanded graphite (CEG) and their porous derivatives after impregnation, polymerization; and carbonization by the use of acoustic emission method (AE). The mechanical and structural characteristics of compressed expanded graphite and their three groups of porous composites after each technological process are presented and discussed. The measurements of acoustic emission parameters in these materials were carried out at wide range of frequency of the waves (0.1÷2.5 MHz). The changes of two of parameters: - AE pulses counts rate and spectrum distribution of AE waves - are presented in this paper. The analysis of the respective parameters AE also gives possibility to determine the micro- and macro structural changes of materials at different levels of technological processes. Applications of these materials as catalysts with high specific surface make them very interesting subject of study. Also compressed expanded graphite composite membranes prepared from furfuryl alcohol polymers are promising for gas separation.

PL

Cel pracy stanowiło zbadanie przy użyciu metody emisji akustycznej (EA) fizycznych i mechanicznych właściwości sprasowanego grafitu ekspandowanego (SGE) i jego porowatych pochodnych kompozytowych, otrzymanych po procesach impregnacji, polimeryzacji i karbonizacji. Przedstawiono i przedyskutowano mechaniczne i strukturalne charakterystyki sprasowanego grafitu ekspandowanego i trzech porowatych kompozytów otrzymanych na jego bazie, po kolejnych procesach technologicznych. Pomiary parametrów zarejestrowanych sygnałów EA w tych materiałach wykonano w szerokim przedziale częstotliwości emitowanych w materiale fal (0,1-2,5 MHz). W pracy przedstawiono zmiany dwu z tych parametrów: szybkości zliczeń impulsów i rozkładu widmowego emitowanych fal. Analiza poszczególnych parametrów emisji akustycznej stwarza możliwości określenia mikro- i makrostrukturalnych zmian w materiałach, wytworzonych na różnych etapach procesu technologicznego. Przewidywane szerokie zastosowanie tych materiałów jako katalizatorów, posiadających bardzo duże powierzchnie właściwe, czyni je niezwykle interesującym przedmiotem badań. Również bardzo perspektywiczne jest wykorzystanie kompozytowych membran z matrycą ze sprasowanego grafitu ekspandowanego, wypełnionego polimerem alkoholu furfurylowego. do separacji gazów.

Słowa kluczowe

EN

compressed expanded graphite; polymerization; carbonization; composite membrane; acoustic emission

PL

sprasowany grafit ekspandowany; polimeryzacja; zwęglanie; membrana kompozytowa; emisja akustyczna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1331--1336
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Berdowski J.

• Institute of Physics J. Dlugosz University, Częstochowa, Poland

autor

Berdowska S.

• Silesian University of Technology, Institute of Power Engineering and Urbomachinery, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Aubry F.

• Laboratoire de Chimie du Solide Mineral, Universite H. Poincare, Nancy, France

Bibliografia

• [1] M. Gorman, J. Composite Matls. 25, 703 (1991). BA2 7AY, U.K. (1993).
• [2] J. Berdowski, E. Berdowska, Karbo 42, 126 (1997).
• [3] E. Berdowska, J. Berdowski, New Trends in Technology and Research of Materials, IPPT PAN, Warszawa, 81, (1999).
• [4] J. Berdowski, M. Krzesińska, Proc. Seminaire Franco - Polonais Carbochimie Materiaux Carbones Fonctionnalises, Zakopane, 100, (1997).
• [5] A. Celzard, M. Krzesińska, D. Begin, J. Mareche, S. Puricelli, G. Furdin, Carbon 40, 557 (2002).
• [6] A. Celzard, J. Mareche, G. Furdin, Prog Mater Sci. 50, 93 (2005).
• [7] Ch. Song, T. Wang, X. Wang, J. Qiu, Y. Cao, Separation and Purification Technology 58, 412 (2008).
• [8] F. Constanzo, P. Silvestrelli, F. Anciloto, Arch. Metal. and Materials 57, 4, 1075 (2012).
• [9] C. Du, P. Ming, M. Hou, J. Fu, Y. Fu, X. Luo, Q. Shen, Z. Shao, B. Yi, J. Power Sourc. 195, 5312 (2010).
• [10] J. Fu, H. Xu, Y. Wu, Y. Shen, Ch. Du, J. of Reinforced Plastics and Composites 31, 3 (2012).
• [11] A. Du, P. Ming, M. Hou, J. Fu, Q. Shen, D. Lian g, et al. J. Power Sourc. 195, 794 (2010).
• [12] Z. Ranachowski, Pomiary i analiza sygnału emisji akustycznej. Prace IPPT PAN 6, Warszawa 1996.
• [13] J. Berdowski, Proc. IInd International Conference on New Carbon Materials, Ustroń, 12, (2001).
• [14] E. Berdowska, J. Berdowski, Scientific papers of UJD, Częstochowa, Physica 6, 11 (2005).