Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A Comparative Study of Tribological Behavior of Moglice and DK-6(PT) Composites

Pashechko Mykhailo, Ishchenko Аnatoliy, Radionenko Aleksandr, Kindrachuk Myroslav, Tisov Oleksandr

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no 1

149--157

EN

Authors have produced new polymer-based composite material DK-6(PT) for substitution of Moglice (Diamant) polymer. We manufactured and used sliding-friction test apparatus (pin-on-disc) capable of testing three specimens simultaneously, much reducing time for the test. The monitoring of the material curing process and the Shore hardness test indicate minor difference from reference material. Measurements were carried out during the curing period, since it is important to know change in this parameter over time. The wear test proved that DK-6(PT) composite in the long-time test has good wear resistance: over 80 km of the friction path, the wear loss of both materials is approximately the same. Furthermore, the friction factor of DK-6(PT) is 5–10% less than that of Moglice. Thus, the studied new polymeric composite may compete with well-known material Moglice and significantly cut the expenses for reconditioning of worn slide ways of metal working equipment.

2

Dynamic mechanical analysis and thermal analysis of untreated Coccinia indica fiber composites

Balu S., Sampath P. S., Bhuvaneshwaran M., Chandrasekar G., Karthik A., Sagadevan Suresh

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 5

357--362

EN

A natural fiber reinforced polymer matrix composites (FRCs) was prepared by the compression molding method. The natural fiber named Coccinia indica (CI) was employed to fabricate FRCs. The impact of fiber length on storage modulus, loss modulus and loss of weight in the FRCs were determined using dynamic mechanical analysis (DMA) and thermogravimetric analysis (TGA). The results revealed that a fiber length of 40 mm shows better storage modulus and nominal loss modulus owing to the higher interfacial bonding between fiber and matrix. In other investigated fiber lengths, the storage modulus is poor and loss modulus is high, which is due to inefficient stress transfer.

PL

Metodą wytłaczania przygotowano próbki kompozytów (FRC) na osnowie polimerowej wzmocnionej włóknami naturalnymi Coccinia indica (CI). Wpływ długości zastosowanych włókien na moduł zachowawczy, moduł stratności i ubytek masy badanych FRC oceniano za pomocą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA) i analizy termograwimetrycznej (TGA). Stwierdzono, że kompozyty z udziałem włókien o długości 40 mm wykazują korzystniejszy moduł zachowawczy i nominalny moduł stratności, dzięki lepszemu wiązaniu międzyfazowemu włókna z osnową. W wypadku kompozytów z zawartością włókien o innych długościach moduł zachowawczy jest mały, a moduł stratności duży, co wynika z nieefektywnego przenoszenia naprężeń.

3

Investigations on tensile and flexural characteristics of fly ash and banana fiber-rein

Gopalan Venkatachalam, Sharma Shashank Kumar, Jangid Anil Kumar, Pragasam Vignesh, Satonkar Nilesh, Chinnaiyan Pandivelan

Engineering Transactions

|

2020

|

Vol. 68, iss. 1

89--101

EN

Polymer matrix composites (PMCs) generally use the inorganic and non-biodegradable materials as reinforcements. This paper presents a PMC with reinforcement of fly ash and banana fiber. The epoxy resin is used as a matrix. This paper investigates the influences of the percentage of fly ash, the percentage of banana fiber and the size of banana fiber on tensile and flexural behaviors of fly ash and banana fiber reinforced epoxy matrix composite. Taguchi’s orthogonal array is used in the design of the experiments in the sample preparations. Analysis of variance (ANOVA) is employed to find the significance of input parameters on tensile and flexural behaviors.

4

Non-destructive testing of composite structures using self-heating based vibrothermography and dedicated benchmark

Wachla Dominik, Katunin Andrzej, Wronkowicz-Katunin Angelika

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 4

143--149

EN

The newly developed self-heating based vibrothermography method is a non-destructive testing method applicable to polymeric and polymer-based composite structures, which is based on the self-heating effect used as thermal excitation of a structure during testing. The mechanical excitation with multiple resonant frequencies causes viscoelastic energy dissipation in the whole structure, which allows the observation of eventual flaws and damage in the form of differences in the surface temperature distribution observed by an infrared camera. The effectiveness of damage detectability depends on the visibility of thermal signatures of potential flaws and damage, which is often masked by measurement noise and artefacts in thermograms. Therefore, it is suitable to apply post-processing procedures that allow the enhancement of damage detectability. The developed set of tools for thermogram post-processing covers primary methods based on statistical features, and more advanced ones like methods based on derivatives, wavelet transform as well as post-processing methods dedicated for thermogram enhancement such as thermographic signal reconstruction, partial least squares regression or principal component thermography. These methods were implemented in the form of an integrated GUI-based benchmark based on Matlab routines, dedicated to the post-processing of thermographic data acquired using self-heating vibrothermography.

PL

Nowo opracowana metoda wibrotermografii oparta na samorozgrzaniu jest metodą nieniszczącą, którą można stosować do struktur polimerowych oraz do kompozytów o osnowie polimerowej, bazującą na efekcie samorozgrzania stosowanym jako wymuszenie cieplne struktury podczas badań. Wymuszenie mechaniczne na wielu częstotliwościach rezonansowych powoduje lepkosprężystą dyssypację energii w całej strukturze, co pozwala na obserwację ewentualnych wad i uszkodzeń w postaci róż-nic rozkładu temperatury na powierzchni widocznych za pomocą kamery termograficznej. Efektywność wykrywalności uszkodzeń zależy od widzialności sygnatur cieplnych potencjalnych wad i uszkodzeń, które często są maskowane przez szum pomiarowy i artefakty w termogramach. Dlatego należy stosować procedury przetwarzania, które pozwalają na zwiększenie wykrywalności uszkodzeń. Opracowany zestaw narzędzi do przetwarzania termogramów zawiera metody podstawowe oparte na cechach statystycznych i bardziej zaawansowane, bazujące na pochodnych temperaturowych, transformacji falkowej oraz metodach przetwarzania dedykowanych dla polepszenia jakości termogramów, jak termograficzna rekonstrukcja sygnału, regresja częściowych najmniejszych kwadratów lub termografia głównych składowych. Te metody zostały zaimplementowane w postaci zintegrowanego benchmarku z interfejsem graficznym opartym na algorytmach Matlaba, dedykowanym przetwarzaniu danych termograficznych pozyskanych z zastosowaniem wibrotermografii bazującej na samorozgrzaniu.

5

Polymer matrix composite laminate under hygrothermal exposure

Kormaníková E.

Roczniki Inżynierii Budowlanej

|

2016

|

z. 16

49--54

EN

The static load model of laminate with the hygrothermal load is considered in the paper. The corresponding ply properties are calculated using Mori-Tanaka method. A parametric study is conducted by varying the fiber volume fraction in one laminate layer and the fiber orientation of the angle plies in the laminate. The internal forces of laminate plate with symmetric and unsymmetric stacking of layers are investigated.

6

Wpływ dodatku polimeru akrylowego na właściwości wytrzymałościowe osnów na bazie żywicy epoksydowej

Kostrzewa M., Bakar M., Białkowska A., Masiewicz J.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych

|

2015

|

Nr 4

95--102

PL

Polimetakrylan metylu (PMMA) oraz poliakrylan butylu (PAB) został zsyntezowany i w postaci ciekłego oligomeru został zastosowany do modyfikacji żywicy epoksydowej (Epidian 5). Otrzymano kompozyty zawierające 5%-20% wag. PMMA lub PAB. Przeprowadzono ocenę wpływu zastosowanego modyfikatora na właściwości mechaniczne kompozytu, tj.: udarność, odporność na zginanie trójpunktowe, krytyczny współczynnik intensywności naprężeń. Stwierdzono, że dodatek polimerów akrylowych powoduje spadek kruchości matrycy epoksydowej, o czym świadczy wzrost wartości odkształcenia przy zniszczeniu, energii kruchego pękania oraz energii przy zniszczeniu, przy jednoczesnym obniżeniu wartości modułu przy zginaniu. Najwyższe wartości badanych parametrów osiągnęły kompozycje z 5% zwartością polimerów akrylowych.

EN

Poly(methyl methacrylate) (PMMA), and polybuthyl acrylate (PAB) were synthesized and in the form of liquid oligomer applied to modify the epoxy resin (Epidian 5). In result composites containing 5%-20% of PMMA or PAB by weight were obtained. An assessment of the impact of a modifier used on mechanical properties of the composite, was carried out i.e. .: impact strength, a three-point bending strength, the critical stress intensity factor. It was found that the addition of acrylic polymers results in a decrease of brittleness of epoxy matrix as evidenced by the increase in the strain at destruction, brittle fracture energy and energy from the destruction, while reducing the modulus at bending. The composites with 5% content of acrylic polymers achieved the highest values of parameters examined.

7

Electrical and thermal properties of composites based on thermoplastic polymer and low melting metal alloy

Trojanowska-Tomczak M., Steller R., Szymczyk P.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 1

19-23

EN

The paper concerns composite materials based on a thermoplastic polymer and low melting metal alloy. Composites with various alloy content were prepared by the sintering of PMMA or PVC powder to obtain a matrix with open pores. Then, liquid Wood's alloy was intruded into the matrix using a pressure autoclave. The obtained systems consist of co-continuous, interlaced 3D networks. The microstructure, electrical and thermal properties have been investigated. SEM micrographs revealed good dispersion of the filler in the matrices. The metal alloy inclusions have irregular shapes and different sizes from a few µm up to 100 µm. The results of the resistivity measurements showed that both composites conduct electrical current well. The resistivity of the samples varies from 4.2 • 10-4 to 1.5 • 10-5 Ω •m and the type of matrix does not have an influence. In contrast to electrical conductivity, the concentration dependence of thermal conductivity did not show percolation behaviour. The thermal conductivity of the composites increased but only slightly and its value is still closer to the polymers than to the metals. A slight reduction in the Vicat softening point of the composites was observed. It is due to the low melting temperature of the alloy, i.e. 70°C.

PL

Głównym celem towarzyszącym wytwarzaniu kompozytów polimer-metal jest otrzymanie materiałów dobrze przewodzących prąd przy jak najmniejszej zawartości metalu. Jednak większość kompozytów, w których metal jest rozproszony w matrycy polimerowej w sposób przypadkowy, wymaga stosunkowo dużej zawartości napełniacza. Niesie to ze sobą trudności różnego rodzaju, np. wzrost lepkości układu, powstawanie aglomeratów. W niniejszej pracy przedstawiono kompozyty o innej strukturze, tj. strukturze wzajemnie przenikających się składników, gdzie polimer i metal tworzą dwie ciągłe fazy. Porowate matryce polimerowe o otwartych porach wytworzono za pomocą techniki spiekania. Następnie napełniano je ciekłym stopem niskotopliwym przy użyciu ciśnienia azotu. Jako osnowy użyto suspensyjnego polichlorku winylu oraz polimetakrylanu metylu, a jako napełniacza stopu Wooda. Otrzymano kompozyty o zawartości metalu 10, 20 i 30% obj. Zaprezentowano wyniki obserwacji mikrostruktury zbadanej za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. W ramach pomiarów właściwości elektrycznych i termicznych określono rezystywność skrośną, przewodnictwo cieplne oraz temperaturę mięknienia wg Vicata. Na podstawie mikroskopii SEM stwierdzono, że matryca nie ma wpływu na strukturę kompozytów. Między złączonymi ziarnami polimeru występuje ciągła faza metaliczna, przy czym ziarna PMMA mają bardziej regularny, kulisty kształt niż ziarna PVC. Mikroskopia wykazała również stosunkowo równomierny rozkład cząstek napełniacza. Wszystkie kompozyty dobrze przewodzą prąd elektryczny. Rezystywność skrośna rośnie wraz z zawartością metalu i mieści się w przedziale wartości od 4,2 • 10-4 do 1,5 • 10-5 Ω •m. Pomimo, że rezystancja PVC jest o rząd mniejsza od rezystancji PMMA, kompozyty nie wykazują znacznych różnic w zależności od rodzaju matrycy. Wbrew oczekiwaniom przewodnictwo cieplne nie ulega znacznemu zwiększeniu. Jego wartość wzrasta w porównaniu do matryc, ale pozostaje nadal bliższa materiałom polimerowym niż metalom. Dla zawartości stopu Wooda 30% obj. przyjmuje najwyższą wartość 1,5 W/(Km), a więc jest około trzykrotnie większa od przewodnictwa czystych PVC i PMMA. Odporność cieplna kompozytów uległa niewielkiemu zmniejszeniu. Jest to prawdopodobnie wynik występowania stopu Wooda w stanie ciekłym w warunkach pomiaru ze względu na jego niską temperaturę topnienia (ok. 70°C).

8

Effect of jute fibre structure change on interaction with liquid polymer resin

Bogdan A., Wieczorek J., Myalski J., Koziol M.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 3

240-246

EN

Aspiration to reduce product mass while maintaining good mechanical properties contributes to intensive development of composite materials. The main limitations in using of them are: the high cost of components and poor possibilities of recycling. The alternative for expensive mineral and organic fibres (glass, carbon, polyaramides) applied as reinforcements in composites may be plant-originated natural fibres. They come from renewable sources, have low mass density, low price and relatively high specific strength and stiffness. Composites containing natural fibres are easy to utilize in thermic recycling and - when using special sorts of resins - they may be biodegradable. The problem of composite material processing with the use of thermoset resins is to obtain good coupling between the natural fibres and liquid resin. It is one of major obstacles to applying natural fibres as composite material reinforcements. Improvement in the technological properties of natural fibres is possible to obtain by means of physical or chemical treatment of their surface. The paper presents the analysis of structural changes occuring within jute fabric after chemical treatment and the influence of the changes on fibre interaction with the liquid matrix resin. Investigations of the structural changes of treated jute yarn were conducted by the FTIR method with the use of a Bro-RAT FTS 60V spectrometer in the range of middle infrared. Preparations were made by the tablet technique with the use of potassium bromide (KBr) as a support. The following treatments of jute fabric were applied within the study: NaOH 1, 3, 5, 15% water solutions, methanol and vinylsilane. The yarn was exposed to the effect of the substances in various time periods - 0.5 to 6 hours. It was found that partial removal of hemicellulose from the fibres surface and near-surface areas due to treatment results in an increase of cellulose areal fraction giving an increase of polarity. It contributes to improvement in fibre wetting with liquid polyester resin. The hemicellulose contents on the yarn surface is a significant parameter deciding wetting conditions. FTIR spectral analysis of fabric treated with organic substances (methanol, vinylsilane) showed that improvement in wetting by polyester resin took place as a result of adsorption of chemical groups acting as adhesion promoters. For instance, after treatment with silane, Si-OH bonds (1915 cm-1 peak) were detected which do not occur in untreated jute structures.

PL

Dążenie do obniżenia masy wyrobu, przy jednoczesnym zachowaniu dobrych właściwości mechanicznych, przyczynia się do intensywnego rozwoju materiałów kompozytowych. Głównymi ograniczeniami stosowania materiałów kompozytowych są: wysoki koszt komponentów oraz ograniczone możliwości recyklingu zużytych wyrobów. Alternatywą dla drogich włókien mineralnych i organicznych (szkło, węgiel, poliaramidy) stosowanych jako wzmocnienie w kompozytach mogą być włókna naturalne pochodzenia roślinnego. Cechują się one pochodzeniem z odnawialnego źródła, małą gęstością, niską ceną oraz stosunkowo dużą wytrzymałością i sztywnością właściwą. Kompozyty z ich zawartością są łatwe do utylizacji termicznej, a w sprzyjających okolicznościach (zastosowanie odpowiednich żywic) wykazują biodegradowalność. Problemem związanym z wytwarzaniem kompozytów na osnowach chemoutwardzalnych jest uzyskanie dobrego połączenia pomiędzy włóknami naturalnymi a ciekłą żywicą w procesie wytwórczym, co jest jedną z podstawowych przeszkód stosowania tych włókien jako wzmocnień. Poprawę tych własności można uzyskać na drodze obróbki powierzchni włókien metodami fizycznymi bądź chemicznymi. Praca dotyczy analizy zmian zachodzących w tkaninie juty pod wpływem obróbki chemicznej oraz ich wpływu na procesy oddziaływania z ciekłą osnową. Badania zmian struktury chemicznej przędzy juty, pod wpływem zastosowanej obróbki, wykonano metodą FTIR na spektrometrze firmy Bro-RAT typ FTS 60V, działającym w zakresie środkowej podczerwieni. Preparaty do badań sporządzono techniką pastylkową z bromkiem potasu (KBr) jako nośnikiem. W badaniach zastosowano obróbkę chemiczną włókien wodnymi roztworami NaOH o stężeniach 1, 3, 5 i 15% oraz środkami powierzchniowo czynnymi, tj. metanolem oraz winylosilanem. Włókna poddano oddziaływaniu w poszczególnych roztworach wodnych NaOH przez czas od 0,5 do 6 h. Stwierdzono, że częściowe usunięcie hemicelulozy z powierzchni i obszaru przypowierzchniowego pod wpływem obróbki skutkuje zwiększeniem udziału celulozy na powierzchni włókna, powodując tym samym wzrost jej polarności, co przyczynia się do poprawy zwilżalności tkanin żywicą poliestrową. Zawartość hemicelulozy na powierzchni włókien juty jest zatem istotnym parametrem, decydującym o warunkach ich zwilżania. Analiza widm podczerwieni uzyskanych dla tkanin modyfikowanych związkami organicznymi wykazała, że wzrost zwilżalności przez żywicę poliestrowa nastąpił wskutek adsorpcji w obszarze przypowierzchniowym włókien aktywnych grup chemicznych, działających jako promotory adhezji. Przykładowo, dla tkanin po obróbce silanem wykryto w strukturze wiązania Si-OH (pik 1915 cm-1), które nie występują w strukturze juty w stanie surowym.

9

Thermal diffusivity measurements of selected fiber reinforced polymer composites using heat pulse method

Wróbel G., Pawlak S., Muzia G.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 48, nr 1

25-32

EN

The objective of this paper was to examine the effect of fiber content on the thermal diffusivity in selected fiber reinforced polymer composites. The influence of fiber type on the thermal diffusivity was also considered and discussed.

10

Magnetic properties of polymer matrix composites filled with ferrite powders

Stabik J., Chrobak A., Haneczok G., Dybowska A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 48, nr 2

97-102

EN

The aim of this paper was to present magnetic properties research results of polymer matrix composites. The influence of the kind of fillers and amount of fillers on the magnetic properties of the composites was studied and is presented in this paper.

11

Dielectric properties of lignocellulosic materials-polypropylene composites

Markiewicz E., Paukszta D., Borysiak S.

Materials Science Poland

|

2009

|

Vol. 27, No. 2

581--594

EN

Composites were made from isotactic polypropylene and lignocellulosic materials derived from hemp and flax plants using moulding and hydraulic pressing techniques. Frequency dependences of the electric permittivity E and the ac conductivity .delta ac of the composite samples were measured in the frequency range from 100 Hz to 13 MHz at room temperature. The linear relationship between the reciprocal relative permittivity (1/E') and the volume fraction of the lignocellulosic material was established. The loading of the polypropylene with the lignocellulosic materials increases the electric permittivity E' and improves the electrical conductivity .delta ac. The effect of temperature (150-450 K) on the dielectric spectrum of polypropylene and the composites was investigated in the frequency range from 100 Hz to 1 MHz. Four dielectric relaxation processes were found in the spectra of the composites: ß - ascribed to the local motion of the main polymer chain, ßwet - associated with the presence of water, .delta - related to the motion of the end groups in the branched polymers and .delta - due to the conductivity effect. The dielectric spectrum of polypropylene does not exhibit anomalies.

12

Blendy i kompozyty polimerowe

Zieliński J.

Polimery

|

2002

|

T. 47, nr 5

305-309

PL

Scharakteryzowano zagadnienia dotyczące podstaw wytwarzania oraz analizy, właściwości i zastosowania blend polimerowych. Omówiono też kompozyty na podstawie matrycy polimerowej, podkreślając zwłaszcza rolę matrycy w tworzeniu nowych jakościowo tworzyw konstrukcyjnych oraz znaczenie zjawisk zachodzących na granicy faz w strukturze kompozytów. Przegląd ten opiera się przede wszystkim na pracach przedstawionych na Kongresie IUPAC MACRO 2000.

EN

Manufacturing, analysis, properties and applications of polymer blends were characterized. Composites based on a polymer matrix were also discussed, stressing role of the matrix in designing novel construction materials and importance of interfacial phenomena in the composite structure. The review is based primarily on papers delivered at the IUPAC MACRO 2000 Congress.