Identyfikacja porowatości w kompozytach węglowo i szklano/epoksydowych metodą mikrotomografii komputerowej

• Autorzy: Majerski K. , Bieniaś J. , Ostapiuk M.

Warianty tytułu

EN

Identification of porosity in carbon and glass/epoxy composites using micro-computed tomography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rentgenowska mikrotomografia komputerowa jest nieniszczącą metodą badawczą umożliwiającą wykrywanie oraz trójwymiarowe obrazowanie nieciągłości strukturalnych wewnątrz kompozytowych materiałów polimerowych. Celem pracy było wykorzystanie mikrotomografii do określenia poziomu porowatości oraz kształtu i rozmieszczenia porów w strukturze kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami. Materiał badawczy stanowiły wytworzone metodą autoklawową kompozyty polimerowe wzmacniane tkaniną szklaną oraz węglową. W pracy podjęto próbę określenia ilościowej zawartości porowatości oraz przedstawiono wyniki rekonstrukcji dwu i trójwymiarowej materiału badawczego. Dodatkowo w ramach pracy wykonano i porównano przestrzenne modele binarne obrazujące rozmieszczenie oraz rozmiar nieciągłości struktury w objętości badanych materiałów. W wyniku przeprowadzonej analizy stwierdzono występowanie porowatości w badanych materiałach na poziomie poniżej 1%.

EN

X-ray computed micro-tomography is a non-destructive test method that allows detection and three-dimensional imaging of structural discontinuities within the composite polymer materials. The aim of this study was to use micro-tomography to determine the level of porosity and pore shape and distribution in the structure of fiber reinforced polymer composites. The studied material was produced by autoclaving method as polymer composites reinforced with glass and carbon fabric. This paper attempts to quantitatively determine the porosity content and the results of two-and three-dimensional reconstruction of the research materials. In addition, the work performed and compared the spatial distribution models of binary imaging and size structure of the discontinuity in the volume of test materials. The materials porosity was determined at less than 1%.

Słowa kluczowe

PL

mikrotomografia; nieciągłości; porowatość; kompozyt polimerowy; kompozyt epoksydowo-szklany; kompozyt epoksydowo-węglowy; badania nieniszczące

EN

microtomography; discontinuities; porosity; polymer composite; epoxy-glass composite; epoxy-carbon composite; non-destructive test

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2012
• Tom: [R.] 18, nr 2
• Strony: 98--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Majerski K.

autor

Bieniaś J.

autor

Ostapiuk M.

• Katedra Inżynierii Materiałowej, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin,

Bibliografia

• 1. Donaldson S., Miracle D.: ASM Handbook Composites Volume 21. Wyd. ASM International, 2001.
• 2. Morgan P.: Carbon Fibers and Their Composites, Wyd. CRC pres, 2005.
• 3. Judd N.C.W., Wright W.W.: Voids and their effects on the mechanical properties of composites - an appraisal, SAMPE J 14, 1978, 10-14.
• 4. Geier M. H.: Quality handbook for composite materials, London: Chapman & Hall; 1994.
• 5. Campbell F. C., Mallow A. R, Browning C. E. Porosity in carbon fiber composites: an overview of cause, Advanced Materials 1995, 18-33.
• 6. Joy P. i inni: Characterization of composite microstructure and damage using optical coherence tomography, Composites 03, 1999, 35-85.
• 7. Bayraktar E., Antolovich S.D., Bathias C.: New developments in non-destructive controls of the composite materials and applications in manufacturing engineering, Journal of Materials Processing Technology 206, 2008, 30-44.
• 8. Djukic L.P., Herszberg I., Walsh W.R., Schoeppner G.A., Prusty B.G., Kelly D.W.: Contrast enhancement in visualisation of woven composite tow architecture using a MicroCT Scanner. Part 1: Fabric coating and resin additives, Composites: Part A 40, 2009, 553-565.
• 9. Schell J.S.U., Renggli M., van Lenthe G.H., Muller R., Ermanni P.: Micro-computed tomography determination of glass fibre reinforced polymer meso-structure, Composites Science and Technology 66, 2006, 2016-2022.
• 10. Huang H., Talreja R.: Effects of void geometry on elastic properties of unidirectional fiber reinforced composites, Composites Science and Technology 65, 2005, 1964-1981.
• 11. Purslow D.: On the optical assessment of the void content in composite materials, Composites 15, 3, 1984, 207-210.