Absorpcja energii przez kompozyt ceramika-polimer wywołana pracą pod obciążeniem ściskającym

• Autorzy: Wasilewski Ł. , Konopka K. , Boczkowska A. , Babski K. , Szafran M.

Warianty tytułu

EN

Absorption energy by ceramic-elastomer composites working under compression load

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizowano kompozyty ceramika-polimer uzyskane metodą infiltracji porowatego tworzywa ceramicznego. Kompozyty poddano trzykrotnej próbie ściskania. Zastosowano dwie różne szybkości ściskania. Obserwacje makro- i mikroskopowe kompozytów przed próbami ściskania wykazały, że elastomer jest równomiernie rozłożony w ceramicznym tworzywie porowatym, tworząc układ dwóch wzajemnie przenikających się faz. Uzyskano mikrostrukturę z perkolacją fazy polimerowej w osnowie ceramicznej. Obserwacjom poddano również próbki po próbach ściskania. Badania z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego ujawniły obszary pokruszonej ceramiki na tle elastomeru, który nadal tworzył ciągłą fazę. W szczególności analizowano energię zaabsorbowaną przez kompozyty oraz ich mikrostrukturę. Wyniki badań wskazują, że badane kompozyty charakteryzują się zdolnością do wielokrotnie większej absorpcji energii w próbach ściskania niż ceramika i elastomer. Pozwala to na stosowanie kompozytów ceramika-elastomer jako "szok absorbery".

EN

In the present paper the ceramic-elastomer composites obtained via infiltration of porous SiO2 ceramics by urea--urethane elastomer were studied. Such composites have potential for being new class of construction and functional materials. As a result of process of infiltration microstructure with percolation of ceramic and polymeric phase is obtained. Due to joining ceramic with elastomer the composites with increased toughness are achieved. Such composites are distinguish by the high compression strength and high value of absorption energy and ability to achieve large deformation. These abilities of composites give them possibility to work as a shock absorber. Due to the presence of the elastomer the composites do not undergo sudden failure and the composites are able to work under third cycle of compression loading, however, the value of absorption energy is lower and the ?-? cure is similar as for elastomer. For higher value of deformation speed the higher value of energy absorption was noticed.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt; ceramika porowata; elastomer; infiltracja

EN

composite; porous ceramics; elastomer; infiltration

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 7, nr 4
• Strony: 190--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wasilewski Ł.

autor

Konopka K.

autor

Boczkowska A.

autor

Babski K.

autor

Szafran M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Pampuch R., Budowa i właściwości materiałów ceramicznych, Wydawnictwo AGH, Kraków 1995.
• [2] Pampuch R., Siedem wykładów o ceramice, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2001.
• [3] Szafran ML, Rokicki G., Lipiec W., Konopka K., Kurzydłowski K.J., Porowata ceramika infiltrowana metalami i polimerami, Kompozyty (Composites) 2002, 2, 5.
• [4] Boczkowska A., Babski K., Konopka K., Krzesiński G., Kurzydłowski K.J., Determination of residual stresses in ceramic-elastomer composites by finite element method, EUROMAT 2005 European Congress on Advanced Materials and Processes, Prague.
• [5] Boczkowska A., Konopka K., Babski K., Krzesiński G., Kurzydłowski K.J., Finite element modeling of the residual stresses in the ceramic-elastomer composites, Materials Science 2005, 23, 2.
• [6] Boczkowska A., Konopka K., Babski K., Szafran M., Kurzydłowski K.J., Improvement of wetting and bonding of SiO2 ceramics and urea-urethane elastomer, E-MRS 2005 Fall Meeting, 05-09.09.2005 Warsaw, conference proceedings.
• [7] Babski K., Boczkowska A., Konopka K., Krzesiński G., Kurzydłowski K.J., Określanie naprężeń własnych metodą elementów skończonych kompozytów ceramicznych infiltrowanych elastomerami, Kompozyty (Composites) 2005, 5,3.
• [8] Boczkowska A., Konopka K., Babski K., Kurzydłowski K.J., Quantitative description of ceramic-elastomer composites with percolation microstructure, 7th STERMAT International Conference on Stereology and Image Analysis in Materials Science, 10-13.05.2005 Zakopane, conf. proceedings vol. 1.
• [9] Ashby M.F., Jones D.R.H., Materiały inżynierskie 1, WNT, Warszawa 1995.
• [10] Szafran M., Boczkowska A., Konopka K., Kurzydłowski K.J., Rokicki G., Batorski K., Kompozyt ceramiczno-polimerowy i sposób wytwarzania kompozytu ceramicznego-polimerowego, zgłoszenie patentowe nr P.353-130.