Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nanocomposites of nanocarbon functionalized carbon fibers — manufacturing to methodological applications

Kausar Ayesha, Ahmad Ishaq

Advances in Materials Science

|

2024

|

Vol. 24, nr 1(79)

46--71

EN

Carbon fibers have been technically applied in high performance materials and industrial scale applications. Importantly, carbon fiber reinforced composite materials have found applications in aerospace industries. These properties of carbon fiber reinforced composites depend upon the carbon fiber features such as length, orientation, surface properties, adhesion with matrices, etc. To improve the surface properties of carbon fibers and adhesion and interactions with polymers, fiber modification has been suggested as an efficient approach. Carbon nanoparticle or nanocarbon functionalized carbon fibers have been manufactured using various facile physical and chemical approaches such as electrospraying, electrophoretic deposition, chemical vapor deposition, etc. Consequently, the modified carbon fibers have nanocarbon nanoparticles such as graphene, carbon nanotube, nanodiamond, fullerene, and other nanocarbons deposited on the fiber surface. These nanocarbon nanoparticles have fine capability to improve interfacial linking of carbon fibers with the polymer matrices. The chemical vapor deposition has been adopted for uniform deposition of nanocarbon on carbon fibers and chemical methods involving physical or chemical modification have also been frequently used. The resulting advanced epoxy/carbon fiber/nanocarbon composites revealed improved tensile and physical profiles. This review basically aims manufacturing and technical aspects of polymer/fiber/nanofiller nanocomposites toward the development of high performance structures. The resulting morphology, strength, modulus, toughness, thermal stability, and other physical features of the nanocarbon functionalized carbon fibers have been enhanced. In addition, the fabricated polymer/fiber/nanofiller nanocomposites have fine interfacial adhesion, matrix-nanofiller-filler compatibility, and other characteristics. The application areas of these nanomaterials have been found wide ranging including the strengthened engineering structures, supercapacitors, shape memory materials, and several others.

2

An Analysis of the Influence of Carbon Nanoparticles Additive on Selected Properties of Lubricating Oils

Frycz Marcin, Labuda Mateusz

Tribologia

|

2021

|

nr 2

7--20

EN

This paper presents the results of an analysis of the influence of the addition of various types of carbon nanoparticles on selected essential physical and operational properties of lubricating oils. Two selected oils, i.e. the mineral base oil without additives and the typical marine lubricating circulating oil Marinol RG 1240, were modified with the addition of shungite nanoparticles, graphite nanotubes, and C60 fullerenes. The mass fraction of modifiers was 0.2% wt for each of the additives. As part of the experimental tests, measurements were made of the impact of the above-mentioned modifiers on the change in the value of the ignition temperature of oils, the effect on the changes in the value of the dynamic viscosity coefficient in the aspect of changes of temperature and shear rate, as well as the impact on the changes in the friction coefficient and the size of the wear size scar. These tests were carried out on an EraFlash automatic apparatus for determining ignition temperature using the closed cup method, with a Haake Mars III research rheometer, and a T-02U tribometer with a four-ball head.

PL

W niniejszej pracy zaprezentowane zostały wyniki analizy wpływu dodatku różnego rodzaju nanocząstek węgla na wybrane istotne właściwości fizyczne i eksploatacyjne olejów smarowych. Dwa wybrane oleje, tj. mineralny olej bazowy nie zawierający dodatków uszlachetniających oraz typowy morski smarowy olej obiegowy Marinol RG 1240, zostały zmodyfikowane dodatkiem nanocząsteczek szungitu, nanorurek grafitu oraz fullerenów C60. Udział masowy modyfikatorów wynosił 0,2% wt w przypadku każdego z dodatków. W ramach badań eksperymentalnych dokonano pomiarów wpływu wymienionych modyfikatorów na zmianę wartości temperatury zapłonu olejów, wpływu na zmiany wartości dynamicznego współczynnika lepkości w aspekcie zmian temperaturowych, jak również szybkości ścinania, a także wpływu na zmiany współczynnika tarcia i wielkości śladu zużycia. Badania te zostały przeprowadzone odpowiednio na automatycznym aparacie do wyznaczania temperatury zapłonu EraFlash metodą tygla zamkniętego, reometrze badawczym Haake Mars III oraz tribometrze z głowicą czterokulową T-02U. Uzyskane w badaniach eksperymentalnych wyniki zostały poddane analizie, zostały również poczynione obserwacje oraz wyciągnięte wnioski dotyczące wpływu nanomodyfikatorów węgla na wybrane właściwości olejów w szczególności w kontekście ich potencjalnego zastosowania w olejach smarujących.

3

Investigation of Structure and Physico-Mechanical Properties of Composite Materials Based on Copper - Carbon Nanoparticles Powder Systems

Kovtun V., Pasovets V., Pieczonka T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

51--55

EN

Physico-mechanical and structural properties of electrocontact sintered copper matrix- carbon nanoparticles composite powder materials are presented. Scanning electron microscopy revealed the influence of preliminary mechanical activation of the powder system on distribution of carbon nanoparticles in the metal matrix. Mechanical activation ensures mechanical bonding of nanoparticles to the surface of metal particles, thus giving a possibility for manufacture of a composite with high physico-mechanical properties.

PL

Materiały kompozytowe o osnowie miedzi zawierające nanocząstki węgla wytwarzano metodą spiekania elektrostyko-wego. Spieki poddano badaniom właściwości fizyko-mechanicznych oraz badaniom strukturalnym. Obserwacje przełomów za pomocą mikroskopu skaningowego wykazały korzystny wpływ mechanicznej aktywacji mieszanki proszków na rozmieszczenie nanocząstek węgla w osnowie metalowej. Aktywacja prowadzona w wysokoenergetycznym młynie wibracyjnym doprowadza do mechanicznego połączenia nanocząstek węgla z powierzchnią cząstek miedzi, dzięki czemu możliwe jest wytworzenie spiekanego kompozytu o wysokich właściwościach fizyko-mechanicznych.

4

Nanocząstki węglowe w środkach smarowych. Część I – stan wiedzy

Krasodomski M., Krasodomski W., Skibińska A., Mazela W.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 3

185--191

PL

Praca dotyczy problematyki wykorzystania nanostruktur węglowych do modyfikacji środków smarowych, szczególnie smarów plastycznych. Potencjalna możliwość zmiany właściwości użytkowych smarów plastycznych dzięki unikalnym cechom nanostruktur węglowych jest przedmiotem niewielkiej liczby prac, choć w najbliższych latach, w związku ze stałym spadkiem cen nanocząstek, należy spodziewać się rozwoju tej gałęzi nanotechnologii. W artykule przedstawiono zastosowania nanocząstek węglowych w technologii środków smarowych w celu poprawy właściwości tribologicznych, zwiększenia przewodnictwa cieplnego, przewodnictwa elektrycznego i obniżenia prędkości starzenia komponentu olejowego smaru.

EN

This work concerns the problem of the use of carbon nanostructures to modify lubricants, especially plastic greases. The use of the unique properties of carbon nanostructures to modify the performance of greases are the subject of a few publications, but due to the steadily decreasing prices of nanoparticles, the development of this branch of nanotechnology is expected in the coming years. This paper presents the application of carbon nanoparticles in lubricants technology with the aim of improving tribological properties, increasing thermal conductivity, electrical conductivity and reducing the aging speed of the base oil of the grease.

5

Badania zmęczeniowe nanokompozytów elastomerowych przeznaczonych na systemy wspomagania serca

El Fray M.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 7-8

571-577

PL

Zbadano właściwości zmęczeniowe nowych, syntezowanych nanokompozytów elastomerowych. Osnowę polimerową stanowił elastomer multiblokowy poli(alifatyczno/aromatyczny ester) (PET/DLA) o twardości porównywalnej do twardości poliuretanów stosowanych obecnie w konstrukcjach sztucznych komór wspomagania pracy serca, w roli napełniacza zaś zastosowano nanometryczne cząstki węglowe (30 nm) (CNP). Właściwości zmęczeniowe określano metodą pętli histerezy mechanicznej, w której dokonuje się oceny kolejnych stanów naprężenia-odkształcenia materiału podczas deformacji cyklicznej. Obciążając sinusoidalnie materiał w cyklach niesymetrycznych wyznaczono wartości „pełzania dynamicznego” otrzymanego kopolimeru i nanokompozytów zawierających 0,2 lub 0,6 % mas. nanocząstek węgla. Wyniki wskazują, że bardzo mały udział nanocząstek nie wpływa w istotnym stopniu na wzrost odporności na płynięcie materiału w czasie (100 tys. cykli, częstotliwość 1,33 Hz) i stałym obciążeniu. Mimo to jednak badane materiały poliestrowe (z i bez udziału nanocząstek) wykazują ponad sześciokrotnie większą odporność na płynięcie pod obciążeniem niż dostępny w handlu poliuretan stosowany w kardiochirurgii.

EN

The results of studies on the fatigue properties of synthesized novel elastomeric nanocomposites have been presented. An elastomeric multiblock poly(aliphatic/aromatic ester) — PET/DLA of a hardness comparable to that of biomedical polyurethanes used for cardiovascular applications was applied as polymeric matrix and carbon nanoparticles (CNP, 30 nm) used as fillers (Fig. 1). The fatigue properties were determined by the "mechanical hysteresis loop method”, in which the subsequent stress-strain behavior was evaluated during cyclic deformations (Fig. 2, Table 1). The dynamic creep values of the copolymers and the synthesized nanocomposites containing 0.2 or 0.6 wt. % of the carbon nanoparticles was determined by sinusoidal deformation of the material in unsymmetrical cycles (Figs. 3—9, Table 2). The obtained results indicate that a small percentage per weight composition of the nanoparticles does not cause an increase in the creep resistance of the material in any significant manner over a long testing period (100 thousand cycles, 1.33 Hz frequency) under constant loading. Moreover, the studied polyester materials (with and without the nanofillers) exhibited an over six-fold increase in the creep resistance under loading in comparison with biomedical polyurethane currently applied in cardiovascular devices.

6

Biological effects of polymers modified with carbon nanotubes on human osteoblast-like MG 63 cells

Grausova L., Bacakova L., Frączek A., Błażewicz S., Błażewicz M., Pepka M.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

14-16

EN

The tested materials were represented by a pure terpolymer of polytetrafluorethylene-polyvinyldifluoride-polypropylene (PTFE-PVDF-PP), pure polysulphone (PSU) and PSU modified with single- or multiwalled carbon nanotubes in concentrations of 0.5, 1 or 2 wt%. As control samples, a polystyrene cell culture dish and microscopic glass coverslips were used. The number and viability of human osteoblast-like MG 63 cells in cultures on these materials was detected with a Cell Viability Analyzer (Vi-CELL XR, Beckman Coulter) on 1, 3 and 7 days after seeding. On all tested samples, the cell number was similar or lower than that detected on the control polystyrene dishes. The cell viability on day 1 after seeding was relatively low on PTFE-PVDF-PP and some nanotube-containing samples, ranging from 10 to 100% of living cells, but on day 7 after seeding, it reached at least 90% on all tested samples. The cell spreading area was detected in cells after immunocytochemical staining of beta-actin on day 3 after seeding. In nanotube-containing samples, especially those with multi-walled nanotubes, this area was similar or even larger than that on the control materials. The beta-actin cytoskeleton was well developed in cells on all nanotube-containing materials and similar to that in cells on control surfaces. Thus, it can be concluded that nanotube-containing PSU supports the adhesion and growth of osteoblast-like cells and could be used for construction of bone implants in which the anchorage in the surrounding bone tissue is desirable.