Impact testing of carbon fiber-epoxy resin composite with graphene

• Autorzy: Wiśniewski A. , Sałacińska A. , Wilk J.

Identyfikatory

DOI

10.5604/05096669.1226916

Warianty tytułu

PL

Testy uderzeniowe kompozytów węglowo-epoksydowych z grafenem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the state of knowledge in the field of dynamic tests with the use of Drop Tower devices of the impact energy of a spherical pivot 18 J. Developed structures of composite samples were presented, with dimensions of 150x100 mm, consist of unidirectional prepreg MTM46/HTS (12K)-150-35% RW and adhesive film with and without addition of graphene plane. The impact strength of these composites panels were investigated according to ASTM D7136/7136M-15 method. Relationship between impact force versus time during impact test was presented. Relationship between deformation and impact energy in the time of the test was also consulted. The type and degree of samples destruction were observed by the microscope. The effect of graphene addition on the properties of carbon fiber-epoxy resin composites were determined.

PL

W artykule przedstawiono stan wiedzy w zakresie badań dynamicznych z zastosowaniem urządzenia Drop Tower o energii uderzenia trzpienia kulistego 18 J. Przedstawiono opracowane konstrukcje wykonanych płyt kompozytowych z użyciem preimpregnatu jednokierunkowego MTM46/HTS(12K)-150-35% RW o wymiarach 150x100 mm z klejem błonkowym i płyt kompozytowych z grafenem na nośniku z kleju błonkowego. Wykonano badania wytrzymałości tych płyt na uderzenie według normy ASTM D7136/7136M-15. Przedstawiono wykresy zależności siły od czasu podczas uderzenia próbek oraz zależności głębokości deformacji i energii uderzenia od czasu w próbie uderzenia. Oceniono sposób i stopień zniszczenia próbek z zastosowaniem mikroskopu. Określono wpływ grafenu na właściwości kompozytu węglowo-epoksydowego.

Słowa kluczowe

EN

composite; graphene; composite with graphene; drop tower impact test

PL

kompozyt; grafen; kompozyty z grafenem; drop tower test

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 4 (245)
• Strony: 271--279
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wiśniewski A.

• Instytut Lotnictwa, Al. Krakowska 110/114, 02-507 Warszawa

autor

Sałacińska A.

• Instytut Lotnictwa, Al. Krakowska 110/114, 02-507 Warszawa

autor

Wilk J.

• Instytut Lotnictwa, Al. Krakowska 110/114, 02-507 Warszawa

Bibliografia

• [1] Glover, B. M., 2004, "History of development of commercial aircraft and 787 Dreamliner", Aviat. Eng., 592, pp. 16-21.
• [2] Pora, J., 2003, "Advanced materials and technologies for A380 structure. Flight airworthiness support technology". Airbus Custom Serv., 32, pp. 3-8.
• [3] Soutis, C, 2005, "Carbon fiber reinforced plastics in aircraft construction". Materials Science and Engineering: A, 412(1), pp. 171-176.
• [4] Davis, D. C., Wilkerson, J. W., Zhu, J., and Ayewah, D. O., 2010, "Improvements in mechanical properties of a carbon fiber epoxy composite using nanotube science and technology". Composite Structures, 92(11), pp. 2653-2662.
• [5] Mannov, E., Schmutzler, H., Chandrasekaran, S., Viets, C, Buschhorn, S., Tolle, R, and Schulte, K., 2013, "Improvement of compressive strength after impact in fibre reinforced polymer composites by matrix modification with thermally reduced graphene oxide". Composites Science and Technology, 87, pp. 36-41.
• [6] Liang, J., Wang, Y, Huang, Y., Ma, Y, Liu, Z., Cai, J., and Chen, Y, 2009, "Electromagnetic interference shielding of graphene/epoxy composites", Carbon, 47(3), pp. 922-925.
• [7] Chen, J. Y, Cho, J., and Daniel, I. M., 2007, "Processing and characterization of carbon fiber/epoxy composites reinforced with graphite nanoplatelets". International Mechanical Engineering Congress and Exposition, pp. Ill 1-1120, American Society of Mechanical Engineers.
• [8] Shen, M. Y, Chang, T. Y, Hsieh, T. H., Li, Y. L., Chiang, C. L., Yang, H., and Yip, M. C, 2013, "Mechanical properties and tensile fatigue of graphene nanoplatelets reinforced polymer nanocomposites" Journal of Nanomaterials, 1.
• [9] Qin, W, Vautard, R, Drzal, L. T., and Yu, J., 2015, "Mechanical and electrical properties of carbon fiber composites with incorporation of graphene nanoplatelets at the fiber-matrix interphase". Composites Part B: Engineering, 69, pp. 335-341.
• [10] Zhang, X., Fan, X., Yan, C, Li, H., Zhu, Y, Li, X., and Yu, L., 2012, Interfacial microstructure and properties of carbon fiber composites modified with graphene oxide", ACS Applied Materials & Interfaces, 4(3), pp. 1543-1552.