Preparation and properties of polysiloxane-based composite reinforced with carbon fibers

• Autorzy: Gumuła T. , Błażewicz S.

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie i właściwości kompozytów na bazie polisiloksanów wzmacnianych włóknami węglowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

L 4102 methylphenylsiloxane resin as matrix precursors and HTS 5131 carbon fibres (Tcnax-J) as reinforcing were used for preparation of the composite samples. Wet - winding technique to impregnate the carbon fibre tow with polymer solution was employed. Two types of unidirectional composites obtained in various curing conditions were subjected to further thermal treatment. The influence of curing conditions on the mechanical and electrical properties of composites was studied. The bending strength, Young's modulus and mterlaminar shear strength of composites have been determined. The electrical properties of composites were investigated as electrical parameters changes occurring during heating of composites within the range of 800°C to 1400CC. The current- voltage dependence and the temperature resistance coefficient values indicated that all composites behaved as linear resistors. The quantity of dissipated electrical power on composite samples were distinctly higher in comparison with metallic heating resistors (kanthal).

PL

Do otrzymania kompozytów wykorzystano żywicę polimetylofenylosilok-sanową L 4102 oraz włókna węglowe HTS 5131 (Tenax-J). Kompozyty otrzymywano metodą ciekłej impregnacji. Wykonano próbki różniące się sposobem sieciowanie, a następnie poddano je obróbce cieplnej. Badano wpływ warunków sieciowania na wiaściwości mechaniczne i elektryczne kompozytów. Określano wytrzymałość na zginanie, moduł Younga i wytrzymałość na międzywarstwowe ścinanie. Właściwości elektryczne kompozytów badano jako zmiany parametrów elektrycznych towarzyszących ogrzewaniu kompozytu w zakresie temperatur od ok. 800°C do ok. 1400°C. Ze względu na charakter zależności prądowo-napięciowych i na wartość temperaturowego współczynnika rezystancji otrzymane kompozyty można zakwalifikować do rezystorów liniowych. Wielkość wydzielonej mocy na badanych kompozytach była wyraźnie wyższa w porównaniu do metalicznych elementów grzejnych (kantalowych).

Słowa kluczowe

EN

composite; carbon fibres; polysiloxanes; silicon oxycarbide; mechanical properties; electrical properties

PL

kompozyty; włókno węglowe; polisiloksany; oksywęglik krzemu; właściwości mechaniczne; właściwości elektryczne

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2004
• Tom: Nr 3
• Strony: 117--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Gumuła T.

• AGH - University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, Department of Biometerials, Krakow, Poland

autor

Błażewicz S.

• AGH - University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, Department of Biometerials, Krakow, Poland

Bibliografia

• 1. Burchell T.D., Carbon Materials for Advanced Technologies. Pergamon, 1999.
• 2. Savage G., Carbon - carbon composites. Chapman and Hall, London, 1992.
• 3. Dhami T.L., Bahl O.P., Awasthy B.R., Oxidation resistant carbon-carbon composites up to 1700°C. Carbon, 1995, Vol. 33, No. 4, p. 479.
• 4. Lamouroux F., Bourrat X., Naslain R., Silicon carbide infiltration of porous C-C composites for improving oxidation resistance. Carbon, 1995, Vol. 33, No. 4, p. 523.
• 5. Wajler C., Michałowski J., Błażewicz S., Oxidation resistance of C/C composite coated with silicon-based compounds. International Symposium of Carbon, Science and Technology for New Carbon Tokyo, 1998.
• 6. Isola C., Salvo M., Ferraris M., Appendino Montorsi M., Joining of Surface Modified Carbon/Carbon Composites using a Barium-Aluminum-Boro-Silicate glass. Journal of the European Ceramic Society, 1998, Vol.18, p. 1017.
• 7. Błażewicz M., Błażewicz S., Gumuła T., Michałowski J., Carbon fibre-based composite with silicon-containing polymer matrix. Karbo, 2002, No. 5, p. 148.
• 8. Kanthal Handbook, Resistance Heating Alloys and Systems for Industrial Furnaces, Sweden, 2001.
• 9. Stobierski L., Węglik krzemu. Budowa, właściwości, otrzymywanie. Prace Komisji Nauk Ceramicznych, Ceramika, 48, 1996.
• 10. Lamicq P., Bernhart G., Dauchier M., Mace J., SiC/SiC composite ceramics. Am. Ceram. Soc. Bull., 1986, Vol. 65, p. 336.
• 11. Glogar P., Hvizdoš P., Koláŕ F., Rudnayová E., Lifetime study of unidirectional Nicalon-polysiloxane composites at elevated temperatures. Proc. Int. Symp. "Brittle Matrix Composites 6", p. 557, Warsaw 2000.
• 12. Zheng G., Sano H., Suzuki K., Kobayashi K., Uchiyama Y., Cheng H.M., A TEM study of microstructure of carbon fiber / polycarbosilane-derived SiC composites. Carbon, 1999, p. 2057.
• 13. Papakonstantinou C.G., Balaguru P., Lyon R.E., Comparative study of high temperature composites. Composites: Part B 2001, Vol. 32, p. 637.
• 14. Jones R., Szweda A., Petrak D., Polymer derived ceramic matrix composites. Composites Part 1999, A 30, p. 569.
• 15. Brus J., Kolar F., Machovic V., Svitilova J., Structure of silicon oxycarbide glasses derived from poly(methylsiloxane) and poly[methyl(phenyl)siloxane] precursors. Journal of Non-Crystalline Solids, 2001, No. 289, p. 62.
• 16. Greil P., Near Net Shape Manufacturing of Polymer Derived Ceramics. Journal of European Ceramic Society, 1998, No. 18, p. 1905.
• 17. Cordelair J., Greil P., Electrical conductivity measurements as a microprobe for structure transistions in polysiloxane derived SiO-C ceramics. Journal of European Ceramic Society, 2000, No. 20, p. 1947.