Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparative Studies of GFRP Composites Using Pulsed Thermography and Transmission Terahertz Non-Destructive Testing Methods

Świderski Waldemar, Strąg Martyna

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 3

33--37

EN

Composites are materials that have replaced traditional construction materials in numerous applications in various fields. Due to the possibility of creating the required material properties, fiber-reinforced composites are most often used. Despite competition from carbon and aramid fibers, the earliest glass fibers produced are used in many applications. One of the areas where glass fiber reinforced composites (GFRP) make a significant contribution to structural applications is aviation. Because both during production and operation, composites are exposed to damage, which often occurs in the internal structure of the composite, works are being carried out to develop the most effective method of non-destructive testing to detect such damage. The article presents a comparison of the results of non-destructive testing of glass fiber-reinforced composite samples. A comparison of the results of the possibility of detecting defects in the form of milled holes of different diameters and depths inside the samples was made. These damages are not optically visible on both surfaces of the samples. In non-destructive testing, infrared thermography and transmission terahertz methods were used. The obtained results indicate a great possibility of using terahertz radiation, especially in thicker structures of the GFRP composite, where thermographic methods are not as effective as in thin ones.

PL

Kompozyty to materiały, które zastąpiły tradycyjne materiały konstrukcyjne w licznych zastosowaniach w różnych dziedzinach. Ze względu na możliwość tworzenia wymaganych właściwości materiału, najczęściej stosuje się kompozyty wzmacniane włóknami. Pomimo konkurencji ze strony włókien węglowych i aramidowych, najwcześniej wyprodukowane włókna szklane są wykorzystywane w wielu zastosowaniach. Jednym z obszarów, w którym kompozyty wzmocnione włóknem szklanym (GFRP) wnoszą znaczący wkład w zastosowania konstrukcyjne, jest lotnictwo. Ponieważ zarówno w trakcie produkcji, jak i eksploatacji kompozyty narażone są na uszkodzenia, które często występują w strukturze wewnętrznej kompozytu, prowadzone są prace nad opracowaniem najskuteczniejszej metody badań nieniszczących pozwalających wykryć takie uszkodzenia. W artykule przedstawiono porównanie wyników badań nieniszczących próbek kompozytów wzmocnionych włóknem szklanym. Dokonano porównania wyników możliwości wykrywania defektów w postaci wyfrezowanych otworów o różnej średnicy i głębokości wewnątrz próbek. Uszkodzenia te nie są widoczne optycznie na obu powierzchniach próbek. W badaniach nieniszczących wykorzystano termografię w podczerwieni i transmisyjną metodę terahercową. Uzyskane wyniki wskazują na duże możliwości wykorzystania promieniowania terahercowego, zwłaszcza w grubszych strukturach kompozytu GFRP, gdzie metody termograficzne nie są tak skuteczne jak w strukturach cienkich.

2

The Effect of Chopped Glass and Carbon Fiber Reinforcement on Physical, Mechanical, and Fire Performance of Wood Plastic Composites

Durmaz Sefa, Aras Uğur, Avci Erkan, Mengeloğlu Fatih, Atar İlkay

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2023

|

Vol. 66, nr 212

Art. no. 177638

EN

Wood plastic composites are among the most popular engineering materials, used as deck materials as well as in construction. To improve the properties of wood plastic composites, they are reinforced with various materials. This study investigates the synergic effect of glass fiber and carbon fiber reinforcement on wood plastic composites regarding their physical, mechanical, and fire resistance performance. The reinforcement materials significantly limited the water absorption due to their hydrophobic nature. The reinforcement fibers acted as a barrier against water and limited the uptake although the water absorption and thickness swelling values increased with exposure time. Moreover, the high strength of the reinforcement fibers improved the modulus of elasticity up to 122% and 41% for the flexural strength. Additionally, the long glass fibers significantly contributed to improving the tensile strength, which indicates that fiber length is essential. The scanning electron microscope micrographs revealed that the carbon fibers had a rougher surface than the glass fibers, proving their higher resistance to stress. The observed gaps were also evidence of poor adhesion between the matrix and the fibers. On the other hand, the carbon fibers and long glass fibers positively affected the load transfer in the matrix. Unfortunately, the fiber reinforcement has only a slight effect on the fire resistance performance. Furthermore, the improvement in the limit oxygen index test values was limited. However, the reinforcement fibers exhibit a barrier effect, inhibiting dropping, which is crucial for structural integrity.

3

Tensile, impact, and mode-I behaviour of glass fiber-reinforced polymer composite modified by graphene nanoplatelets

Vigneshwaran G. V., Shanmugavel Balasivanandha Prabu, Paskaramoorthy R., Harish Sivasankaran

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 3

439--453

EN

This paper reports the tensile, impact, and mode-I behaviour of glass fiber-reinforced polymer (GFRP) composites modified by incorporating graphene nanoplatelets (GnPs) on the fiber surface and in the epoxy matrix. The composites were fabricated through a hand lay-up technique followed by hot compression moulding. The homogeneous dispersion of GnPs in the matrix was achieved by mechanical mixing followed by ultra-sonication. The glass fibers were coated with varying quantities of GnPs (GnPs in epoxy) by the dip-coating technique. The composites containing 1 wt% GnPs on both the fiber surface and the matrix (0.5 wt% deposited on the fiber and 0.5 wt% dispersed in epoxy) enhanced the impact resistance by 45% and tensile strength by 114% over the pristine composite. The mode I fracture toughness of the composite containing 1 wt% GnPs on both the fiber surface and the matrix was increased by 55% with the crack parallel to the fiber direction and 64% in a crack perpendicular to the fiber direction over the pristine composite. The presence of GnPs at the fiber/matrix interface toughened the fiber surface by preventing the matrix from cracking.

4

Mechanical strength evaluation of poly(methyl methacrylate) reinforced with long glass, carbon and aramid fibers

Bienias Bartosz, Michalski Wojciech, Wagner Leopold

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 6

417--421

EN

The purpose of the study was the comparison of poly(methyl methacrylate) reinforced with different types of long fibers: glass, carbon, aramid, glass-aramid hybrid and carbon-aramid hybrid fibers. The test material included 48 samples in the form of a cuboid. The strength tests were performed using the Zwick 1435 machine. The highest strength increase in relation to control samples was obtained with the use of aramid fibers and the lowest with the use of glass fibers.

PL

Zbadano wytrzymałość na zginanie tworzywa akrylowego wzmocnionego długimi włóknami: szklanymi, węglowymi i aramidowymi oraz hybrydami szklano-aramidowymi i węglowo-aramidowymi. Badaniu wytrzymałościowemu w maszynie Zwick 1435 poddano 48 próbek w kształcie prostopadłościanu. Najwyraźniejszą poprawę wytrzymałości, w porównaniu z wytrzymałością próbki kontrolnej, uzyskano w wypadku zastosowania włókien aramidowych, a najmniej wyraźną w wypadku włókien szklanych.

5

Mechanical strength assessment of aramid, glass and aramid-glass hybrid fibers reinforced dental photopolymer

Bienias Bartosz, Michalski Wojciech, Wagner Leopold

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 9

604--608

EN

Strength parameters of dental photopolymer reinforced with long glass and aramid as well as aramid-glass hybrid fibers was to comparison. Static strength tests of 40 light-curing composite specimens were performed with the use of Zwick 1435 testing machine and testXpert V.8.1 software. Flexural strength of aramid fiber reinforced polymer increased nearly three times, where as flexural strength of polymer reinforced with glass fiber – twice.

PL

Porównano właściwości wytrzymałościowe światłoutwardzalnego polimeru stomatologicznego wzmocnionego długimi włóknami szklanymi, aramidowymi lub hybrydowymi aramidowo-szklanymi. Statyczne próby wytrzymałościowe 40 próbek kompozytu na zginanie przeprowadzono przy użyciu maszyny Zwick 1435 z wykorzystaniem programu testXpert V.8.1. Wytrzymałość na zginanie polimeru wzmocnionego włóknami aramidowymi zwiększyła się prawie trzykrotnie, a w wypadku wzmocnienia włóknami szklanymi – dwukrotnie.

6

Load-bearing capacity of solid timber beams with small cross section height strengthened with composite sheets

Bakalarz M., Kossakowski P.

Structure and Environment

|

2018

|

Vol. 10, no. 4

301--308

EN

The paper presents the results of experimental tests focused on strengthening a solid pine beams with lightweight plastics. Glass fiber reinforced sheets S&P G-Sheet E 90/10 B and carbon fiber reinforced sheets S&P C-Sheet 240 applied to the soffit of the element were used as a reinforcement. The four point bending strength test were carried out on the laboratory scale elements. Test results indicated a significant increase in ductile behavior as well as increase in load bearing capacity of beams.

PL

W pracy przedstawione zostały wyniki próby wzmocnienia litych belek sosnowych, wykorzystując lekkie tworzywa sztuczne. Zbrojenie stanowiły maty zbrojonej włóknem szklanym S&P G-Sheet E 90/10 B oraz maty z włóknem węglowym S&P C-Sheet 240 przyklejone do podbitki elementów. Próby te przeprowadzone zostały na elementach w skali laboratoryjnej poddanych czteropunktowemu zginaniu. Wyniki badań wskazały na istotny wzrost ciągliwości elementów oraz przyrost wytrzymałości na zginanie.

7

Badania właściwości kompozytów poliestrowych napełnionych włóknami szklanymi i naturalnymi

Jaszewski J., Zajchowski S., Tomaszewska J., Mirowski J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 2

109--114

PL

Oceniano możliwość zastosowania żywicy poliestrowej na bazie surowców pochodzenia roślinnego do wytwarzania laminatów wzmacnianych matą szklaną i tkaniną lnianą. Porównano właściwości mechaniczne i fizyczne kompozytów wytworzonych na osnowie takiej żywicy z właściwościami kompozytów na osnowie żywicy poliestrowej zsyntetyzowanej z surowców pochodzenia petrochemicznego. Zbadano też zmianę właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu i zginaniu oraz gęstość laminatów poddanych 24-godzinnemu działaniu wody. Stwierdzono, że rodzaj żywicy ma niewielki wpływ na charakterystykę wytworzonych laminatów, dzięki temu żywicę otrzymaną z surowców pochodzenia petrochemicznego można zastąpić żywicą syntetyzowaną z udziałem surowców pochodzenia roślinnego.

EN

The aim of this study was to verify the possibility of using polyester resin made from plant-based resources for the preparation of laminates reinforced by glass mat and flax fabric. The mechanical and physical properties of the composites based on this resin matrix were compared to those of the composites with polyester resin synthesized from petrochemical raw materials. Also, the changes in the static tensile properties and density of the laminates exposed to water for 24 h were investigated. It was found that the type of resin used had a negligible impact on the differences in the properties of produced laminates. Owing to this, the resin derived from petrochemical sources can be replaced by the resin obtained partially from the raw materials of plant origin in the production of laminates.

8

Właściwości eksploatacyjne kompozytów na osnowie odpadów polimerowych z produkcji szyb samochodowych

Tartakowski Z., Cimander K., Burzyński M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 9

79--82

PL

W przeciągu ostatnich pięciu lat liczba produkowanych w Polsce szyb warstwowych dla przemysłu samochodowego uległa prawie podwojeniu. Jest to efekt wzrastających wymagań w zakresie bezpieczeństwa i użytkowania pojazdów. Spowodowało to również wzrost ilości odpadów technologicznych z produkcji szyb. Wymagania gospodarki cyrkularnej nakładają obowiązek ponownego zastosowania odpadów jako surowców. PVB jako materiał konstrukcyjny charakteryzuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi w szerokim zakresie temperatur dodatnich i ujemnych, jak również dużą wrażliwością na działanie wilgoci (duża higroskopijność). Na osnowie odpadów PVB pochodzących z produkcji szyb oraz przy użyciu recyklatu polietylenu i pyłu poliestrowo-szklanego wykonano nowe kompozyty materiałowe. Uwzględniając higroskopijne właściwości PVB wykonano badania starzeniowe nowych materiałów po narażaniu ich w klimacie WGS. Określono wpływ procesu starzenia na badane właściwości. Wyniki badań potwierdziły możliwość zastosowania wytworzonych kompozytów na wyroby techniczne w przemyśle motoryzacyjnym.

EN

In the last five years, the number of laminated glass produced in Poland for the automotive industry has almost doubled. It is the effect of increasing requirements in the area of vehicle safety and use. This also caused the increase in the amount of waste in glass production technology. The demands of circular economy require the re-use of waste as raw materials. PVB as a structural material is characterized by good mechanical properties in a wide range of positive and negative temperatures and high sensitivity to moisture (high hygroscopy). On the basis of PVB waste from the production of glass and using recyclate of polyethylene and polyester-glass dust, new material composites were made. Taking into account the hygroscopic properties of PVB, aging tests of new materials were made after exposure to them in the HHC climate. The influence of the aging process on the tested properties was determined. The results confirmed the possibility of using composites for technical products in the automotive industry.

9

Initiation and tolerance of macro-damage of first ply (FBF) in a process of damaging of hybrid multi-ply structures due to reinforcement architecture

Pieniak D.

Advances in Materials Science

|

2018

|

Vol. 18, nr 2(56)

77--91

EN

The objective of this paper was study and analysis of damaging process of multi-ply structure applied in dentistry. The aim was to analyze and experimentally evaluate tolerance of macro-damage of first ply (FPF - first ply failure) of multi-ply composite. A studied structure of composite makes a carrying structure for dental applications e.g. adhesive bridges. Influence of reinforcement structure on the residual carrying capacity of the studied multi-ply materials has been demonstrated. It has been shown that the type of fiber and fiber ribbon architecture play a major role in strength of studied reinforcements. Structures included in the study differ by the moment of macro-damage occurrence, carrying capacity and residual stiffness.

10

A laboratory investigation on shear strength behavior of sandy soil: effect of glass fiber and clinker residue content

Bouaricha L., Djafar Henni A., Lancelot L.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2017

|

Vol. 39, nr 4

3--15

EN

A study was undertaken to investigate the shear strength parameters of treated sands reinforced with randomly distributed glass fibers by carrying out direct shear test after seven days curing periods. Firstly, we studied the fiber content and fiber length effect on the peak shear strength on samples. The second part gives a parametric analysis on the effect of glass fiber and clinker residue content on the shear strength parameters for two types of uniform Algerian sands having different particle sizes (Chlef sand and Rass sand) with an average relative density Dr = 50%. Finally, the test results show that the combination of glass fiber and clinker residue content can effectively improve the shear strength parameters of soil in comparison with unreinforced soil. For instance, there is a significant gain for the cohesion and friction angle of reinforced sand of Chlef. Compared to unreinforced sand, the cohesion for sand reinforced with different ratios of clinker residue increased by 4.36 to 43.08 kPa for Chlef sand and by 3.1 to 28.64 kPa for Rass sand. The feature friction angles increased from 38.73° to 43.01° (+4.28°), and after the treatment, clinker residue content of soil evaluated to 5% (WRC = 5%).

11

Pro-adhesive sol-gel coatings for fibers in epoxy resin composite materials

Szczurek A., Barcikowski M., Krzak J.

Composites Theory and Practice

|

2017

|

R. 17, nr 4

211--215

EN

Inadequate adhesive strength of the reinforcing fibers to the matrix in composite materials causes their delamination, which reduces the bearing capacity and durability of the defected product, and in the case of pressure vessels or pipelines, may cause their depressurization. One of possible methods to improve the adhesive strength is to coat the reinforcing fibers by the sol-gel method with organosilica coatings. Silane coatings serve two purposes: 1) the film binds chemically to the surface of the glass fiber, 2) wetting is improved by an increased chemical affinity of the resin to the fiber. Carbon and aramid fibers are usually not coated in this manner, resulting in inferior adhesive properties. In this study, organosilica materials were obtained by the sol-gel method using various silica precursors: methyltrimethoxysilane (MtMOS), ethyltriethoxysilane (EtEOS) and tetramethoxysilane (TMOS). The materials were deposited on glass fiber and hybrid carbon/aramid fiber textiles, resulting in a change in the surface properties. The chemical structures were characterized by Raman spectroscopy, indicating the presence of groups characteristic for silica, as well as the presence of functional organic groups connected by silicon-carbon bonds. The surfaces of the coated fibers were observed by scanning electron microscopy (SEM), indicating undesirable fiber bonding by the coatings obtained using the MtMOS and TMOS precursors, while no such bonding was observed for the coating obtained using the EtEOS precursor. The wettability of the glass fibers by epoxy resin was measured using the electro-optical method, revealing that the coatings made of the MtMOS and TMOS mixture improved the wettability of the fibers with epoxy resin, facilitating adhesion.

PL

Niedostateczna wytrzymałość adhezyjna połączenia włókien wzmacniających z matrycą (osnową) materiału kompozytowego prowadzi do delaminacji, powodujących redukcję zdolności do przenoszenia obciążeń oraz trwałości wyrobu, a w przypadku zbiorników ciśnieniowych i rurociągów może spowodować ich rozszczelnienie. Jedną z możliwych metod poprawy wytrzymałości adhezyjnej jest pokrywanie włókien wzmacniających metodą zol-żel powłokami organokrzemionkowymi. Warstwa silanowa wiąże się chemicznie (wiązaniami kowalencyjnymi Si-O) z powierzchnią włókien szklanych. Zwilżanie ulega poprawie dzięki większemu powinowactwu chemicznemu żywicy do włókien pokrytych niż niepokrytych. Lepsze zwilżanie poprawia powiązanie adhezyjne pomiędzy włóknami a matrycą (żywicą) ze względu na większą powierzchnię kontaktu pomiędzy żywicą a włóknami. Włókna węglowe i aramidowe zwykle nie są w ten sposób pokrywane, co skutkuje gorszymi właściwościami adhezyjnymi. W pracy materiały organokrzemionkowe zostały uzyskane metodą zol-żel z użyciem różnych prekursorów krzemionkowych: metylotrimetoksysilanu (MtMOS), etylotrietoksysilanu (EtEOS) oraz tetrametoksysilanu (TMOS). Materiały te zostały naniesione na tkaninę z włókien szklanych oraz hybrydową tkaninę węglowo/aramidową, powodując zmianę ich właściwości powierzchniowych. Struktury chemiczne zbadano z użyciem spektroskopii Ramana, wykazując obecność ugrupowań chemicznych charakterystycznych dla krzemionki, jak również obecność organicznych grup funkcyjnych połączonych wiązaniami krzem-węgiel. Powierzchnie pokrytych włókien obserwowano pod skaningowym mikroskopem elektronowym (SEM), wskazując niepożądane zlepienie włókien przez pokrycia z prekursorów MtMOS i TMOS, przy braku takiego zlepienia przez pokrycia z prekursora EtEOS. Zwilżalność włókien szklanych przez żywicę epoksydową zbadano metodą elektrooptyczną, wykazując, że pokrycia z MtMOS i TMOS poprawiają zwilżalność, promując tym samym adhezję.

12

Zagrożenie środowiskowe powodowane przez włókna szklane

Górny R. L., Gołofit-Szymczak M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

336--350

EN

Due to their prevalence, the hazards posed by glass fibers are an important health problem. In this article, in a synthetic way, the types of glass fibers are characterized as well as the most important physical properties and applications are described. This paper analyzed the scale of the threat that glass fibers posed in occupational and non-occupational environments, including forms of their occurrence and ways to control the size of exposure. The adverse health effects caused by glass fiber exposures, including the results of in vivo, in vitro and epidemiological studies in human populations are also discussed. Finally, the modern material solutions applied to eliminate the hazards posed by glass fibers are presented as well.

13

Zastosowanie nowoczesnych materiałów kompozytowych w przemyśle

Dzianok D., Postawa P.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2015

|

T. 21, Nr 5 (167)

389--398

PL

W artykule scharakteryzowano kompozyty, jako nowoczesne materiały konstrukcyjne stosowane we współczesnym świecie. Opisano podział materiałów kompozytowych wraz z ich właściwościami na podstawie, których możliwy jest ich prawidłowy dobór podczas procesu konstruowania. Kompozyty na bazie materiałów polimerowych stanowią bardzo złożone materiały, których właściwości zależne są od zastosowanych materiałów polimerowych oraz napełnia-czy i sposobie ich ułożenia. Wiedza ta ma kluczowe znaczenie w spełnieniu określonych wymagań stawianych przez konstruktora. W publikacji przedstawiono przykłady zastosowania materiałów kompozytowych na bazie polimerów termoplastycznych i chemoutwardzalnych w różnych branżach od budownictwa począwszy a na lotnictwie skończywszy.

EN

This article explains what the composites are, what its origins are and how important role they play in the current world. Classification of composite materials and their properties on the basis of which it is possible to make the proper selection during the construction process are described, too. This knowledge is crucial because the product has to meet the specified requirements of the customer's construction material chosen by designers and it must be selected in the most optimal way. The paper presents examples of the use of composite materials based on thermoplastic polymers and chemo setting in various Industries ranging from construction and ending on aviation.

14

Kompozyty z włókien szklanych w konstrukcjach mostowych

Stankiewicz B., Tatara M.

Mosty

|

2014

|

nr 6

46--50

PL

Rozwój inżynierii materiałowej implikuje niesłychane możliwości w kształtowaniu nowoczesnych trwałych konstrukcji budowlanych. Dobra znajomość nowych materiałów, a w tym kompozytów na bazie włókien szklanych, to impuls do ich rozwoju, doskonalenia technologicznego, popularyzowania, wykonania kompleksowej analizy porównawczej z materiałami tradycyjnymi i stosowania w budownictwie mostowym.

15

Badania symulacyjne siłownika pneumatycznego wykonanego z tworzywa sztucznego

Kot P., Lisowski E.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2011

|

R. 108, z. 4-M/1

239-247

PL

Zalety tworzyw sztucznych stosowanych w konstrukcji pojazdów i urządzeń sprawiły, że coraz częściej wykorzystywane są one również na obciążone elementy konstrukcji. Wykorzystanie ich na obciążone elementy konstrukcji zwykle nie jest zadaniem prostym ponieważ typowe tworzywa charakteryzują się małą wartością modułu sprężystości objętościowej, mniejszą wytrzymałością oraz odpornością na działanie temperatury niż metale. Aby zapobiec tym zjawiskom tworzywa sztuczne wzmacnia się przez zastosowanie elementów domieszkowych takich jak włókna czy kulki szklane, a nawet przez obróbkę cieplno-chemiczną. W artykule przedstawiono możliwość zastąpienia aluminiowego korpusu siłownika pneumatycznego tworzywem sztucznym wzmacnianym włóknami szklanymi. Badania przeprowadzono metodą elementów skończonych z wykorzystaniem systemu MOLDFLOW i ABAQUS.

EN

The advantages of plastic materials applied for the production of vehicles and devices meant that they are used increasingly common also for production of loaded structural elements. Their utilization in mechanically loaded structural elements is not a simple task, since typical plastic materials are characterized with a relatively low value of volumetric elasticity, lower mechanical and thermal resistance. In order to counteract these phenomena, plastic materials are reinforced with doping materials, such as glass fiber or balls, or even advanced thermal and chemical processing. In this work, we studied the possibility of replacing the aluminium housing of a pneumatic servo with fibre-reinforced plastic materials. The studies in question were conducted using the methods of coupled elements under the MOLDFLOW and ABAQUS system.

16

Humidity-temperature ageing and glass fiber content influence into material degradation - plastic snaps with torsional beams analysis

Młyniec A., Uhl T.

Mechanics / AGH University of Science and Technology

|

2009

|

Vol. 28, no. 4

112-117

EN

A study in accelerated humidity-temperature ageing of plastic snaps made of glass-fiber-reinforced composites based on poly(butylene terephthalate) is reported. Samples in the form of latches with torsional beams, manufactured from PBT with various contents of glass fibers (10, 20 and 30%) were subject to accelerated ageing with the use of three various ageing cycles: two kinds of Humidity-Temperature Cycling and simple thermal ageing. The obtained results showed decrease in attenuation during cyclic sample loading process and decrease in weight caused by hydrolysis and a decrease of - 5% to - 35% in ultimate deflection to failure with ageing according to the embrittlement of the matrix and change in adhesion between fiber and matrix.

PL

W artykule przedstawiono wpływ przyśpieszonego starzenia zrealizowanego za pomocą cykli temperaturowo-wilgotnościowych na zachowanie zatrzasków wykonanych z tworzyw sztucznych na bazie Politeraftalenu-Butylenu wzmocnionego włóknami szklanymi. Próbki w postaci zatrzasków z belką obrotową, wykonane z materiału PBT z różnym dodatkiem włókien szklanych (10, 20 oraz 30%) poddane zostały przyśpieszonemu starzeniu przy użyciu różnych cykli starzeniowych: dwóch cykli temperaturowo - wilgotnościowych oraz czystego starzenia temperaturowego. Uzyskane wyniki wskazują na spadek tłumienia w trakcie obciążeń cyklicznych, spadek wagi próbek spowodowany zjawiskiem hydrolizy oraz zmniejszenie o 5 do 35% maksymalnego ugięcia belki. Zjawisko to związane jest ze zwiększeniem kruchości osnowy polimerowej oraz zmianą adhezji pomiędzy włóknami i osnową wynikającą z degradacji polimeru.

17

Biomaterials based on polysiloxanes and glass fibers

Suchy T., Balik K., Sochor M., Cerny M., Sedlacek R., Pesakova V., Hulejova H.

Inżynieria Biomateriałów

|

2005

|

R. 8, nr 47-53

16--18

18

O kompozytach uzbrojonych dwiema rodzinami włókien

Marks M.

Prace Instytutu Podstawowych Problemów Techniki PAN

|

2004

|

nr 1

3-161

PL

Praca dotyczy kompozytów zbrojonych włóknami ciągłymi, mającymi szerokie zastosowanie zwłaszcza w nowoczesnych materiałach kompozytowych, w których matryca polimerowa, ceramiczna lub ze stopów metali uzbrojona jest włóknami szklanymi, węglowymi lub stalowymi, Również matryca betonowa, częściej zaprawa cementowa, może być zbrojona włóknami ciągłymi ułożonymi w sposób regularny, jak np. siatkami stalowymi (siatkobeton) lub ciągłymi włóknami np. szklanymi alkalioodpornymi jak również w klasie wysokowartkościowych kompozytów SIMCON, w których ciągłe włókna tworzące maty zatopione są w specjalnie zaprojektowanym zaczynie. Rozważany jest materiał kompozytowy uzbrojony włóknami ciągłymi. Kompozyt składający się z matrycy uzbrojonej dwiema rodzinami włókien, ułożonymi symetrycznie względem płaszczyzny środkowej. Rodzinę włókien stanowią włókna identyczne ułożone równolegle względem siebie w pewnym kierunku na płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny środkowej. Założono, że zarówno matryca, jak i włókna są materiałami liniowo sprężystymi. Założono, że w kierunkach stycznych do rodzin występuje zgodność odkształceń między matrycą a włóknami. Celem pracy jest znalezienie w elemencie kompozytowym utworzonym z matrycy uzbrojonej dwiema rodzinami włókien ciągłych przy zadanych obiążeniach takich kątów ułożenia włókien, przy których energia idkształcenia osiąga minimum. Poza tym tak dobierano kąty nachylenie włókien i zawartość objętościową włókien, aby energia odkształcenia oraz koszt rozpatrywanego elementu kompozytowego osiągały minimum. Również w materiale kompozytowym osłabionym n szczelinami oddziaływującymi na siebie poszukiwano takich kątów nachylenia rodzin włókien, aby największy współczynnik wyzwalania energii przyjmował wartości minimalne.

EN

The paper concerns composite materials reinforced by continuous fibres. They have widespread use, particularly in modern composite materials in which polymer, ceramic or metal alloy matrix is reinforced by glass, carbon or steel fibres. Concrete matrix. most often cement mortar, cam by reinforced using continuous fibres arranged in a regular way, e.g. steel mesh (ferrocement) or continuous alkali-resistant glass fibres, as well as in SIMCON, a high performance composite class in which continuous fibre mats are immersed in a specially designed slurry. The objective of this paper is to find - in a composite element consisting of the matrix reinforced by two families of continuous fibres, at a given imposed loading - such angles of inclination of fibres at which the strain energy attains minimum. Apart from this, angles of inclination and volumetric content of fibres were selected so, that the strain energy and the cost of the composite element under consideration attained minimum. In a composite material seakened by n interacting cracks, a search was also carried out to find such fibre families inclination angles for which the maximum energy release coefficient assumed minimum walues.

19

The friction and wear of PTFE composites for extreme environmental conditions.

Nowacki J., Piec Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 5

668-671

EN

The objective of work described is to provide a material with a specified lifetime and range of friction coefficients (mu<0.3), for cryogenic application where the interface pressure is high and the displacements are cyclic of the order of a few mm. The various types of composite materials which are capable to operate under compressive load up to 250 MPa at cryogenic temperature (77K) and under vacuum (10 to the -4 Pa) were evaluated and information given on how their friction and wear properties depend on operating conditions such as; compressive stress, cryogenic temperature, vacuum, surface roughness, or kinematics' factors. A unique high capacity test apparatus was developed to determine the tribological properties of selected dry bearing materials, and specially designed friction head operating at 77K in the vacuum chamber will be described together with the testing methodology. The dry-bearing composite liners Fiberslip B-40 and Ampep X--140 (by AMPEP - UK) were selected for friction interfaces associated with large devices operating under described environment. Both are composed of PTFE) fibers interwoven with glass fibers into a fabric, which is adhesively bonded to a substrate material. Both selected materials exhibited stable friction coefficient about of 0.2 and acceptably low wear over the friction distance of about 900 m. The microscopic examination of the selected coupons tested under extreme conditions show correlation between their wear behavior at room temperature and at 77K, and low effect of vacuum on the value of friction coefficient at both temperatures.

PL

Przedmiotem pracy są właściwości trybologiczne kompozytu (PTFE) zbrojonego włóknem szklanym w warunkach temperatur kriogenicznych w węzłach ciernych nadprzewodnikowych systemów magnetycznych. Węzły cierne nadprzewodnikowych systemów magnetycznych eksploatowane w warunkach wysokich naprężeń kontaktowych narażone są na lokalny wzrost temperatury wywołany pracą tarcia. Może to spowodować utratę właściwości nadprzewodzących w nadprzewodnikach Nb3/Sn stosowanych w produkcji magnesów nadprzewodnikowych o silnym polu magnetycznym. Stwierdzono, że wytworzenie na powierzchni elementów węzłów ciernych kompozytowej warstwy składającej się z policzterofluoroetylenu (PTFE) zbrojnej tkanymi płytkami włókien szklanych zapewni wysoką efektywność ich pracy, tzn. zachowanie niskiego współczynnika tarcia i zużycia ciernego w warunkach wysokich nacisków powierzchniowych do 80 MPa, temperatur kriogenicznych 77K i próżni do 10 do -4 potęgi MPa. Określono właściwości trybologiczne węzłów ciernych z wymienioną powłoką w zadanych wyżej warunkach.

20

Prędkość pękania we włóknach światłowodowych

Banaszek J.

Polimery

|

1999

|

T. 44, nr 10

678-682

PL

Artykuł dotyczy włókien światłowodowych ze szkła kwarcowego z dwuwarstwową powłoką polimerową. Wykazano istnienie współzależności między parametrami A oraz n opisującymi wzrost pęknięcia w takich włóknach [równania (5), (6) i (7)]. Potwierdzono to wynikami badań wytrzymałości światłowodu pod obciążeniem rosnącym ze stałą prędkością i pod obciążeniem stałym w środowiskach o różnym stopniu wilgotności (rys. 1). Wykorzystując wartości parametrów wzrostu pęknięcia uzyskane doświadczalnie oraz zaczerpnięte z literatury wyniki bezpośrednich badań rozwoju pęknięcia w szkle kwarcowym obliczono prędkość pękania we włóknie światłowodowym. Otrzymane wyniki porównano z prędkością propagacji pęknięcia w próbkach włókien szklanych (rys. 3). Zaobserwowane różnice przypisano wpływowi powłoki polimerowej zmniejszającej szybkość transportu wilgoci do wierzchołka pęknięcia we włóknie światłowodowym. W analizie i obliczeniach prędkości wzrostu pęknięcia wykorzystano model korozji naprężeniowej oraz zależności oparte na koncepcji mechaniki pękania, wynikające z przyjętego modelu.

EN

Quartz-glass optical fibers coated with a two-layer polymeric coat are described. The parameters A and n (equations 5-7), describing the growth of crack in the fiber, were found to be interrelated. Dynamic and static studies on optical-fiber fatigue strength, carried out in media differing in humidity (Fig. 1), involving a load increased at a constant rate and a fixed load, confirmed this interrelation. The experimental parameters describing the growth of the crack and the reported data on direct investigations on flaws developed in silica glass, allowed to calculate the rate of cracking in optical fibers. The resulting rates were compared with the flaw growth velocity in glass samples (Fig. 3). The values were different and the differences were ascribed to the effect of the polymer coat which reduces the transport of moisture to the tip of the crack in the light-guide fiber. In the analysis and calculations of the crack development rate, use was made of a stress corrosion model and of the relationships based on fracture mechanics.