Zastosowanie komputerowej analizy obrazu do oceny struktur polimerów wzmacnianych

• Autorzy: Gądek A. , Kuciel S. , Wojnar L. , Dziadur W.

Warianty tytułu

EN

Application of computer-aided analysis of an image for assessment of reinforced polymers structures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem analizy komputerowej były zdjęcia mikrostruktury kompozytów polimerowych: poliamidu 6 (PA6) i poliacetalu (POM) wzmacnianych włóknami szklanymi oraz politetrafluoroetylenu (PTFE) napełnianego proszkiem brązu cynowego (CuSn). Zastosowana metoda komputerowa polegała na ilościowej ocenie mikrostruktury kompozytów w wyniku wyznaczenia następujących parametrów stereologicznych: udziału napełniacza, wymiarów i położenia prostokątów opisanych na cząstkach, najdłuższych cięciw cząstek oraz średnich powierzchni stref wpływów. Zaproponowany sposób analizy wykorzystano do oceny zmiany mikrostruktury badanych kompozytów w wyniku oddziaływań mechanicznych. Oddziaływania te polegały na poddawaniu próbek POM oraz PA6 dynamicznym naprężeniom rozciągającym oraz próbek PTFE - dynamicznym i statycznym naprężeniom ściskającym. W wyniku tego stwierdzono m.in., że długotrwałe obciążenia zmęczeniowe powodują zwiększenie średniej liczby cząstek napełniacza. Omawiana metoda pozwala na ilościową ocenę obszarów pękania kruchego.

EN

The images of microstructures of polymer composites: polyamide 6 (PA 6) and polyacetal (POM) reinforced with glass fiber as well as polytetrafluoroethylene (PTFE) filled with bronze (CuSn) powder were the subjects of computer-aided analyses. The computer method used based on quantitative evaluation of composite microstructure as a result of the following parameters' determinations: filler part, dimensions and positions of rectangles described onto the particles (Fig. 1a), the longest chords of particles (Fig. 1b) and average surfaces of zones of influence (Fig. 1c). The proposed way of analysis has been applied to evaluate the effects of mechanical interactions on the microstructures of composites investigated. These interactions were as follows: POM samples (Fig. 4 and 5) and PA 6 samples (Fig. 6) were subjected to dynamic tensile stress while PTFE samples were subjected to dynamic and static compressive stress (Fig. 3). It was found, between others, that long-lasting fatigue load causes increase in average number of filler particles. The method discussed allows evaluating quantitatively the areas of brittle cracking.

Słowa kluczowe

PL

komputerowa analiza obrazu; kompozyty polimerowe; mikrostruktura; politetrafluoroetylen; poliacetal; poliamid 6; napełniacze; naprężenia mechaniczne

EN

computer image analysis; polymer composites; microstructure; polytetrafluoroethylene; polyacetal; polyamide 6; fillers; mechanical stress

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 3
• Strony: 206--211
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Gądek A.

autor

Kuciel S.

autor

Wojnar L.

autor

Dziadur W.

• Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, Al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków

Bibliografia

• 1. Wojnar L.: „Image analysis. Applications in materials engineering", CRC Press Boca Raton, Fl, 1999.
• 2. Wojnar L., Kurzydłowski K. J., Szala J.: „Praktyka analizy obrazu", Wyd. PTS, Kraków 2002.
• 3. Bakar M.: „Właściwości mechaniczne materiałów polimerowych", Politechnika Radomska, Radom 2000.
• 4. Dziadur W., Gadek A., Gałgan R., Kuciel S., Liber A.; „Ocena zmian właściwości i struktury kompozytów POM z włóknem szklanym pod wpływem obciążeń zmiennych w czasie", Materiały konferencji „Nowe kierunki modyfikacji i zastosowań tworzyw sztucznych", Rydzyna 2004,
• 5. Garbarski J.: „Materiały i kompozyty niemetalowe", PWN, Warszawa 2001,
• 6. Jamróz M,, Kuciel S,, Kurowska D.: „Ocena skuteczności wzmocnień włóknem szklanym PA 6 i POM", Materiały X Seminarium „Tworzywa sztuczne w budowie maszyn", Kraków 2003.