Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Phenomenological analysis of selfheating effect in glass and carbon fabric reinforced polymeric composites

Katunin A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2017

|

T. 31, nr 62

43--48

EN

The self-heating effect occurring in polymeric composites during cyclic loading or vibrations is a dangerous phenomenon which affects intensification of mechanical degradation processes and shortening of structural residual life. During this process, heat is generated due to hysteretic behavior of a polymeric matrix, and the growing surface temperature may initiate the most dangerous mode of self-heating effect – the non-stationary one. During non-stationary self-heating the heating-up process dominates mechanical degradation and causes its significant intensification and sudden failure. Besides the loading conditions, several other factors influence on the self-heating process. In this paper, the influence of reinforcing material as well as its content in the composite is analyzed in the light of self-heating effect. The results of the performed experimental studies show that these material properties have a great impact on intensity of self-heating effect. This observation allows for better understanding the mechanics of structural degradation of fabric-reinforced composites subjected to cyclic loading with self-heating effect occurrence. The obtained results might be helpful in development of new industrial composites, which will be characterized by high thermal conductivity and effectively release generated heat to the environment, increasing the operational safety of composite elements working in mentioned loading conditions.

PL

Efekt samorozgrzania, powstający w kompozytach polimerowych podczas obciążeń cyklicznych lub drgań, jest niebezpiecznym zjawiskiem, które powoduje intensyfikację procesów mechanicznej degradacji oraz skrócenie żywotności struktur. Podczas tego procesu ciepło jest generowane wskutek histerezowego zachowania osnowy polimerowej, a wzrastająca temperatura na powierzchni może inicjować najbardziej niebezpieczną postać efektu samorozgrzania – niestacjonarną. Podczas samorozgrzania niestacjonarnego proces nagrzewania się staje się dominujący w stosunku do degradacji mechanicznej i powoduje jego znaczną intensyfikację oraz szybkie zniszczenie. Oprócz warunków obciążenia, niektóre inne czynniki wpływają na proces samorozgrzania. W niniejszym artykule wpływ materiału wzmocnienia oraz jego zawartości w kompozycie został przeanalizowany w świetle efektu samorozgrzania. Wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych wskazują na znaczący wpływ właściwości materiałów umocnienia na intensywność efektu samorozgrzania. Taka obserwacja pozwala na lepsze zrozumienie mechaniki degradacji strukturalnej kompozytów wzmacnianych tkaninami poddanych obciążeniom cyklicznym z występowaniem efektu samorozgrzania. Otrzymane wyniki mogą być pomocne przy opracowaniu nowych kompozytów konstrukcyjnych, które będą charakteryzować się wysoką przewodnością cieplną i skutecznie odprowadzać generowane ciepło do środowiska, zwiększając bezpieczeństwo użytkowania elementów kompozytowych pracujących w wymienionych warunkach obciążeń.

2

Flammability of electrically conductive composite dedicated for lightning strike protection

Katunin A., Bilewicz M.

Composites Theory and Practice

|

2017

|

R. 17, nr 3

131--135

EN

Lightning strike protection is one of the crucial structural demands for aircraft composites addressed to their integrity and durability after a strike. When the lightning strikes a classic composite structure, the generated heat from electrical resistance as well as mechanical impulse resulting from acoustic wave propagation, might cause serious damage. Currently used metallic meshes and foils immersed in composite structures are effective in dissipating lightning charges and generated heat, however, such a solution has numerous disadvantages like increasing mass, problems with adhesion on the metal/polymer interface, complicated manufacturing technology, etc. Therefore, a fully organic conductive composite was developed as an alternative to current solutions. After a lightning strike the developed composite should not only effectively conduct and dissipate the electrical charge and generated heat, but also stop burning, which appears due to very high temperature values in the vicinity of the strike area. In this study, flammability tests were performed for a classic carbon fabric-reinforced composite as well as for the developed conductive polymer and carbon fabric-reinforced composite based on this polymer for comparative purposes, with measurement of the combustion temperature. The obtained results show that the developed composite is characterized by sufficiently low flammability, however, further studies will be focused on further improvement of flame retardancy.

PL

Ochrona odgromowa jest jednym z ważniejszych wymagań strukturalnych stawianych kompozytom lotniczym, odnoszących się do ich integralności oraz trwałości po uderzeniu pioruna. Gdy piorun uderza w klasyczne struktury kompozytowe, ciepło generowane z oporu elektrycznego oraz impuls mechaniczny, wynikający z propagacji fali akustycznej, może spowodować poważne uszkodzenia. Obecnie stosowane metalowe siatki i folie zatopione w strukturach kompozytowych są efektywne w rozpraszaniu ładunków piorunowych i generowanego ciepła, jednak takie rozwiązanie posiada szereg wad, jak wzrost masy, problemy z adhezją na granicy ośrodków metal/polimer, skomplikowana technologia wytwarzania itd. Dlatego został opracowany w pełni organiczny kompozyt przewodzący jako alternatywa dla obecnych rozwiązań. Po uderzeniu pioruna opracowany kompozyt powinien nie tylko efektywnie przewodzić i rozpraszać ładunek elektryczny i generowane ciepło, ale także zatrzymać płonięcie, powstające w wyniku bardzo dużych wartości temperatury w otoczeniu miejsca uderzenia. W niniejszej pracy w celach porównawczych badania palności przeprowadzono dla klasycznego kompozytu wzmacnianego tkaniną węglową oraz opracowanego polimeru i kompozytu wzmacnianego tkaniną węglową na jego bazie z pomiarem temperatury spalania. Otrzymane wyniki wykazały, że opracowany kompozyt charakteryzuje się stosunkowo niską palnością, jednak przyszłe badania będą skupione na dalszej poprawie ognioodporności.

3

Włóknina węglowa jako materiał konstrukcyjny czujnika potencjometrycznego w pomiarach elektrokardiograficznych.

Ciszewski A., Leczykiewicz T., Posłuszny Sz., Mielczarek G.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 3

141-144

PL

W pracy przedstawiono badania nad wykorzystaniem włókniny węglowej jako nośnika dla układu Ag/AgCl/KCl, będącego potencjometrycznym sensorem w pomiarach elektrokardiograficznych. Proces metalizacji włókniny węglowej srebrem przeprowadzono metodą chemiczną, a wytworzenie warstewki AgCl na posrebrzanej włókninie metodą elektrochemiczną. Wytworzone czujniki charakteryzują się niskim kosztem produkcji, dobrą aktywnością i zgodnością parametrów pracy z wymogami norm. Przedstawiono wyniki charakterystyki elektrycznej sensorów, a także pokazano surową włókninę węglową oraz włókninę posrebrzoną.

EN

This study presents research on the use of carbon fabric as a carrier of the active system, Ag/AgCl/KCl, of the potentiometric sensor for the electrocardiogram measurements. The metallization process of carbon fabric has been performed chemically and generation of AgCl layer electrochemically. Application of this carrier allows the manufacturing of a low-cost and active sensor with good parameters. Electrical parameters of these sensors are presented. The surface and cross-section of naked and metallized carbon fabric are shown.