Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ cząstek węgla kamiennego na twardość i ścieralność polimerowych materiałów gradientowych

Chomiak M., Stabik J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 6 (156)

582--591

PL

Artykuł przedstawia ocenę właściwości mechanicznych epoksydowych kompozytów gradientowych z cząstkami węgla kamiennego. Określono twardość Brinellai odporność na zużycie ścierne metodą Schoppera-Schlobacha kompozytów przy różnym udziale objętościowym napełniacza węglowego oraz dla kilku badanych warstw. Stwierdzono wyraźny wpływ cząstek węgla kamiennego na twardość oraz niewielki, statystycznie nieistotny spadek odporności na zużycie ścierne kompozytów z dodatkiem węgla kamiennego w relacji do żywicy epoksydowej nienapełnionej.

EN

Thias paper presents the evaluation of mechanical properties of graded epoxy composites with hard coal particles. Brinell hardness and wear resistance, tested with the Schopper-Schlobach method, of composites with different volume fractions of the hard coal filler and for the several testing layers were determined. There was a significant influence of coal particles on the hardness and a small, statistically insignificant, decrease in wear resistance of composites with the addition of coal in relation to epoxy resin without a filler were observed.

2

Modelling of matrix degradation in piezocomposite actuators using graded material approximation

Pietrzakowski M.

Mechanics / AGH University of Science and Technology

|

2009

|

Vol. 28, no. 2

50-54

EN

The work deals with modelling of material degradation in piezoelectric fiber composite (PFC) layers, which operate as actuators in active laminated plates. The considered degradation process concerns reduction of the matrix material stiffness and is described based on the functionally graded material approach. It is assumed that distribution of the matrix damage, which develops at the outer surface of the actuator layer and progresses toward its inner part, can be approximated according to a power function. The dynamic analysis and calculations are focused on changes in the natural frequencies and amplitude-frequency characteristics of the active laminated plate depending on the degradation level.

PL

Praca dotyczy modelowania degradacji materiałowej w warstwach piezokompozytowych stosowanych jako aktuatory w aktywnych płytach laminowanych. Rozważany proces degradacji ograniczono do redukcji sztywności osnowy i opisano zgodnie z koncepcją materiału gradientowego. Założono, że rozkład uszkodzenia osnowy, które rozwija się na powierzchni zewnętrznej warstwy aktuatora i rozszerza do jej wnętrza, można w przybliżeniu opisać funkcją potęgową. Analizę dynamiczną i obliczenia ukierunkowano na określenie zmian częstości drgań własnych i charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych badanej aktywnej płyty w zależności od zakresu degradacji osnowy.

3

Biomateriały kompozytowe

Chłopek J.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 1

3-18

PL

Przedstawiony artykuł ma charakter przeglądowy i prezentuje możliwości wykorzystania materiałów kompozytowych w medycynie. Stosując podejście biomimetyczne związane z naśladowaniem budowy i właściwości naturalnych tkanek, pokazuje zasady projektowania syntetycznych kompozytów spełniających kryteria biozgodności i biofunkcyjności. Analiza dotyczy zarówno kompozytów włóknistych, jak i ziarnistych i prezentuje, jak stosując materiały kompozytowe zawierające aktywne fazy biologiczne, można uzyskać efekty synergiczne prowadzące dodatkowo do wspomagania procesu regeneracji uszkodzonych tkanek. Takie podejście jest możliwe przy ścisłej współpracy głównie dwóch dyscyplin naukowych - nauki o materiałach i biologii. Większość przedstawionych zagadnień opiera się na badaniach własnych autora z uwzględnieniem najnowszych tendencji w rozwoju biomateriałów. W szczególności dotyczy to bioaktywnych kompozytów, kompozytów z udziałem włókien węglowych i organicznych, głównie dla spełnienia funkcji biomechanicznej, nanokompozytów, kompozytów gradientowych oraz zjawisk na styku materiał kompozytowy-środowisko biologiczne (płyny fizjologiczne, komórki, tkanki). Przeprowadzona analiza właściwości mechanicznych i biologicznych kompozytów stwarza dobrą podstawę do projektowania i otrzymywania wielofunkcyjnych materiałów implantacyjnych.

EN

The presented article has a review character and it shows the possibilities of using the composite materials in medicine. Applying the biomimetic approach connected with mimicking the structure and properties of natural tissues, it presents the principles of designing synthetic composites fulfilling the biocompatibility and biofunctionality criteria. The analysis concerns both fibrous and particle composites and it shows how it is possible to achieve the synergetic effect leading additionally to supporting the regeneration process of damaged tissues using the composite materials with biologically active phases. Such an approach is possible thanks to the cooperation of mainly two disciplines: materials science and biology. The majority of presented problems is based on author's researches, taking into consideration the latest trends in biomaterials development. Particularly, it concerns bioactive composites, composites with carbon and organic fibers, mainly for fulfilling biomechanical function, nanocomposites, graded composites and phenomena on the border of composite material-biological environment (physiological fluids, cells, tissues). In the case of bioactive composites it has been shown how it is possible to obtain biologically active composite with enhanced mechanical properties and osteointegration ability by modification of the carbon-carbon composites manufacture process by hydroxyapatite particles addition. This effect was caused by the presence of two mechanisms: one connected with hydroxyapatite, the second one with TCP formed after hydroxyapatite decomposition. The investigations conducted on composites made of resorbable polymers, mainly by means of FTIR method, showed that the presence of modifying phases changes the resorption rate of polymer and influences bone tissue regeneration process. The modifiers (particles or fibers) can act as active scaffolds which stimulate the growth of bone tissue. The properties and the geometry of these phases can decide about cellular and tissue reactions. The presence of strongly developed interfaces in composite materials influences durability of the received implants. Creep tests at various stress levels carried out on polisulfone-carbon fiber composite revealed that life-time of such implants is shorter than for pure polymers. Graded materials with Young's modulus, porosity and resorption rate gradients can decide about the stress distribution, ability to overgrowth with bone tissue and blood vessels creation (vascularization). The analysis of properties of composite materials is a good base for designing and manufacturing multifunctional implants with controlled mechanical and biological behaviour.

4

Thermal residual stresses in alumina - heat resisting steel joints with an interlayer of Al2O3-Cr functionally graded meterial. Part II. Optimization of a functionally graded material for reduction of thermal stresses.

Chmielewski M., Kaliński D., Pietrzak K.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2004

|

Vol. 28, nr 4

67-77

EN

The paper continues the description of the research described in Part I, concerning the influence of an interlayer material, its thickness, on the level of residual stresses in the alumina-heat resisting steel joint. The results presented in this part of paper concern the influence the layer of a gradient material and the profile of its inner structure have on the state of residual stresses in the joint. The numerical calculations carried out on the state of residual stresses showed that for the assumed composition and thickness of a gradient material it is possible to further lower the level of stresses in the ceramic elements of the analyzed joint by modifying the profile of a gradient material's inner structure. It was found that the dangerous stresses concentration area was shilted from the bonding line ceramic/FGM layer (of relatively low strength) further into the FGMs layer, i.e. to the diving line layer I (75,0% Al2O3 + 25,0% Cr) / layer II (50,0% Al2O3 + 50,0% Cr) of much higher strength.

PL

Artykuł przedstawia kontynuację prac nad wpływem materiału przekładki i jej grubości na poziom naprężeń własnych w złączu ceramika korundowa - stal żaroodporna. Prezentowane wyniki dotyczą analizy wpływu liczby warstw materiału gradientowego oraz jego budowy wewnętrznej na stan naprężeń własnych w złączu. Obliczenia numeryczne stanu naprężeń własnych wykazały, że dla przyjętego rodzaju i grubości materiału gradientowego możliwe jest dalsze obniżenie poziomu naprężeń w materiale ceramicznym złącza poprzez modyfikację budowy wewnętrznej materiału gradientowego. Stwierdzono przesunięcie obszaru koncentracji niebezpiecznych naprężeń z linii spajania ceramika - warstwa FGM o małej wytrzymałości w głąb warstwy FGM, tj. na linii rozdziału warstwa I (75,0% Al2O3 + 25,0% Cr) / warstwa II (50,0% Al2O3 + 50,0% cr) o znacznie większej wytrzymałości.

5

Materiały gradientowe jako nowe możliwości współczesnej techniki.

Hodor K., Zięba P., Olszowska-Sobieraj B.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 6

595-600

PL

W pracy wyjaśniono istotę gradientu cechy materiałowej, dokonano przeglądu i klasyfikacji FGM w zależności od: rodzaju łączonych materiałów, zasięgu gradientu, geometrii gradacji, funkcji jaką pełni gradient i od tego, w jaki sposób gradient umożliwia osiągnięcie pożądanego efektu. Zaprezentowano procesy technologiczne, w wyniku których powstają FGM. Obok procesów konstruktywnych i metod opartych na zjawiskach transportu, zwrócono szczególną uwagę na metodę polegającą na połączeniu ze sobą metalu i związku międzymetalicznego przy wykorzystaniu przemiany eutektycznej. Podano przykłady zastosowań FGM w przemyśle lotniczym i kosmicznym, optyce, elektronice i medycynie. Omówiono krajowe zainteresowanie FGM, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości otrzymania FGM bezpośrednio w wyniku procesu odlewniczego.

EN

In this paper current state of art in the area of FGM is presented. The principles of the material property gradient is explained, then FGM are classified into several groups according to the material classes they combine, the relative gradient extension, the geometry of the gradation, the function in a component and the way in which the gradient acts to achieve a desired response. Two basic processes of FGM productions are discussed, that is constructive one and transport one. Simultaneously, a new method of FGM manufacturing, like eutectic bounding is presented. Then, some examples of the applications of FGM in aeronautics and space industry, electronics, optics and medicine are given. National interest with FGM is briefly described including the most recent example of FGM production directly due casting process.