Hybrydowe materiały kompozytowe o osnowie polimerowej wzmacniane włóknami : właściwości mechaniczne i balistyczne

• Autorzy: Gmitrzuk M. , Smoczyński Z. , Szudrowicz M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2016.5.25

Warianty tytułu

EN

Hybrid composite materials of a polymer matrix reinforced with fibers : mechanical and ballistic properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań hybrydowych kompozytów polimerowych wykonanych metodą VARTM (vacuum-assised resin transfer molding) na bazie żywicy epoksydowej ze wzmocnieniem w układzie tkanin: szklana-węglowa i szklana-aramidowa. Materiał poddano badaniom wytrzymałościowym w zmiennych temp.: -40, 20 i 50°C oraz badaniom odporności balistycznej, V₅₀, standardowym odłamkiem o masie 1,1 g. Właściwości hybrydowych kompozytów polimerowych porównano z właściwościami polimerowych płyt kompozytowych z jednym rodzajem wzmocnienia: tkaniną szklaną lub tkaniną węglową.

EN

Hybrid polymer-matrix composites were made by vacuum resin transfer molding of an epoxy resin and glass/carbon and glass/aramide reinforcement fabrics. The composites were studied for mech. strength at variable temp. from -40°C to 50°C, and ballistic resistance by the fragment std. projectile (1.1 g). The properties of the hybrid polymer composites were compared with the properties of the polymer composite plates made of only one type of reinforcement (glass fiber fabric or carbon fabric). The hybrid composites may be used for ballistic purposes.

Słowa kluczowe

PL

polimerowe materiały hybrydowe; VARTM; właściwości balistyczne

EN

polymer hybrid materials; VARTM; ballistic properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 95, nr 5
• Strony: 1014--1019
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr.

Twórcy

autor

Gmitrzuk M.

• Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej, ul. Okuniewska 1, 05-070 Sulejówek

autor

Smoczyński Z.

• Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej, Sulejówek

autor

Szudrowicz M.

• Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej, Sulejówek

Bibliografia

• [1] C. Marston, B. Gabbitas, J. Adams, The effect of fibre sizing on fibres and bundle strength in hybrid glass carbon fibre composites, School of Engineering Systems Design, South Bank University, London SE1 OAA, UK.
• [2] V. Gantovnik, Design and optimization of laminated composite materials, Clemson University, November 2006.
• [3] M. Gmitrzuk, Z. Smoczyńsk, Przem. Chem. 2014, 93, nr 2, 246.
• [4] M. Szudrowicz i in., Opracowanie technologii wytwarzania kompozytu wielowarstwowego na bazie włókien wysokowytrzymałych, Sprawozdanie WITPiS nr 87 ZE 2008 etap I z realizacji projektu Departamentu Nauki i Szkolnictwa Wojskowego MON.
• [5] P.J. Hogg, Composites for ballistic applications. Composites processing, Department of Materials Queen Mary, University of London, 2003.
• [6] A.A. Fahmy, Deformation, strength, and failure modes of laminated conventional and hybrid polymer-matrix composites loaded in the thickness direction, Materials Science and Engineering Department, North Carolina State University, 1994.
• [7] T.W. Clyne, Mechanics of composite materials, University of Cambridge, 1996.
• [8] P.E. McMahon, L. Ying, Effects of fibre/matrix interactions on the properties of graphite/epoxy composites, NASA Contractor Report 3607, 1982.
• [9] Composite materials handbook, t. 3 Polymer matrix composites, MILHDBK-17, 2003.
• [10] M. Gmitrzuk, Z. Smoczyński, Przem. Chem. 2014, 93, nr 2, 251.
• [11] K. Silva Kumar, T. Balakrishna Bhat, Key Eng. Materials 1998, 141-143, 337.
• [12] J. López-Puente, D. Varas, J.A. Loya, R. Zaera, Composites, Part A 2009, 40 1223.
• [13] S.R. Reid, G. Zhou, Impact behavior of fibre-reinforced composite materials and structures, Woodhead Publishing Limited, 2000.
• [14] K. Imielińska, Degradation and damage of advanced laminate polymer composites due to environment and effects at low velocity impact, Politechnika Gdańska, 2005.
• [15] Alireza Sabet, Narges Fagih, Mohammad Hosain Beheshty, Int. J. Impact Eng. 2011, 38, 715.
• [16] B.P. Patel, S.K. Bhola, M. Ganapathi, D.P. Makhecha, Def. Sci. J. 2004, 54, 2.
• [17] D. Liu, J. Comp. Materials 2004, 38, 1425.
• [18] J.E. Kirkwood, K.M. Kirkwood, Y.S. Lee, R.G. Egres, Jr, N.J. Wagner, E.D. Wetzel, Textile Res. J. 2004, 74, 939.
• [19] Ch. Edwards, Influence of material selection and fabrication process repeatability on mechanical properties of glass-polymer matrix composite structures, Polymer and Fiber Science, Clemson University, May 2011.
• [20] PN-V-87000:1999, Osłony balistyczne lekkie. Kamizelki kulo- i odłamkoodporne. Wymagania ogólne i badania.
• [21] PN-V-87001:1999, Osłony balistyczne lekkie. Hełmy ochronne odłamkowo- i kuloodporne. Wymagania ogólne i badania.
• [22] STANAG 2920, Ballistic test method for personal armour.
• [23] PN-EN ISO 527-4, Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Warunki badań kompozytów tworzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włóknami.