The influence of carbon roving impregnation technology on the structure and properties of carbon-epoxy composites

• Autorzy: Rodziewicz M. , Awietjan S. , Boczkowska A. , Kurzydłowski K.J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ technologii impregnacji rovingu węglowego na strukturę i właściwości kompozytów węglowo-epoksydowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of the studies are the part of experimental work upon carbon-epoxy composites (CFRP) reinforced with uni-directional roving (TJD) for aeronautical applications. These types of composites are used for wing spars of gliders production. The aim of research was to develop a new composite materials for 18-meter class glider construction. To realize a competitive glider in this class, a very high strength as well as lightweight material is needed. Only carbon-epoxy composites possess such properties. The influence of roving impregnation devices technology on structure and properties of composites has been investigated. A series of roving impregnation devices has been made and modified to obtain composites with uniform structure and good mechanical properties. Two types of impregnation devices were used in this work for composites production. These can be divided into two groups: vacuum devices and roller devices. This division shows the main principle, which the device uses to impregnate and deaerate roving in particular groups. The structure of obtained composites has been controlled with reflected light microscope. It has been found that observations of the sections made perpendicular to fibers layout direction give rather representative image of composites structure. Structural observations allowed evaluation of used production methods and their influence upon composite quality. The aim of the study was to fulfill Joint Airworthiness Requirements JAR-22 Gliders and Motor Gliders. During the tests these requirements were fulfilled and compression strength of over 800 MPa at 54°C has been obtained.

PL

Wyniki prowadzonych badań stanowią część prac badawczych kompozytów węglowo-epoksydowych (CFRP) zbrojonych rovingiem o ułożeniu jednokierunkowym (UD). Przeznaczeniem tego typu struktur kompozytowych są konstrukcje lotnicze. Kompozyty zbrojone włóknem rovingowym są stosowane do wytwarzania pasów dźwigarów skrzydeł w szybowcach. Celem badań było opracowanie nowych materiałów kompozytowych do konstrukcji szybowców klasy 18-metrowej. Do wykonania konkurencyjnego szybowca w tej klasie potrzebny jest materiał o szczególnie wysokich właściwościach wytrzymałościowych, a jednocześnie jak najlżejszy. Warunki takie spełniaj;) jedynie kompozyty węglowo-epoksydowe. Badano wpływ urządzeń zastosowanych do impregnacji rovingu na strukturę i właściwości uzyskiwanych kompozytów. Wykonano szereg urządzeń do impregnacji (rys. rys. 1-4) i poddano je modyfikacji tak, by wytwarzać coraz to lepsze kompozyty. Strukturę kompozytów kontrolowano przy użyciu mikroskopu świetlnego odbiciowego (rys. 8). Dążono do spełnienia wymagań postawionych w przepisach technicznych budowy szybowców JAR-22. Opracowano urządzenie, dzięki któremu udało się spełnić te wymagania, uzyskano wytrzymałość kompozytu na ściskanie w temperaturze 54°C powyżej 800 MPa (rys. 7).

Słowa kluczowe

EN

carbon-epoxy composite; impregnation devices; composite strength; structure investigations

PL

kompozyt węglowo-epoksydowy; urządzenie; impregnacja; wytrzymałość; badanie struktury

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 1
• Strony: 25--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rodziewicz M.

autor

Awietjan S.

autor

Boczkowska A.

autor

Kurzydłowski K.J.

• Warsaw University of Technology, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanica, Nowowiejska 24, 00-665 Warsaw, Poland; Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Wołoska 141, 02-507 Warsaw, Poland