Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  polymeric composites
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Polyethylene oxo-degradable composites containing antibacterial substances in the form of vegetable oils: geranium, clove and eucalyptus as well as a mixture of nanoAg with nanoCu were discussed. Antibacterial film: PE-0, PE- 1A, PE-2B, PE-3C, PE-4D properties were verified according to ISO 22196:2011 “Measurement of antibacterial activity on plastic and other non-porous surfaces” for the two standard bacteria species of E. coli and S. aureus, whereas water vapour permeability tests (Pv) were carried out acc. ISO 15106-2007 “Plastics. Foils and plates. Determination of water vapor transmission rate. Part 1: Humidity sensor method”. Film marked PE-4D showed the best antibacterial features and good barrier properties.
EN
Solvent-based or waterborne coatings commonly used in surface finishing of plastic or composite-based products exhibit very low spray transfer efficiency, typically not exceeding 30-35%. Powder coatings, an attractive 100% solvent-free alternative technology, achieve up to 95-98% material utilization. However, they require electrostatic deposition of charged powder particles and hence can only be used on inherently conductive, e.g., metallic components. Overall, the key barriers for wide application of powder coating technology in plastics surface finishing are the non-conductive surfaces of plastics, inadequate adhesion to commodity plastics, and frequently the absence of low-temperature powder resins. This paper presents practical aspects of technology facilitating successful electrostatic powder coating of automotive and commodity plastics achievable through surface-grafted arrays of amino-functional molecules exhibiting inbuilt electron conductivity. This results in a 108-fold increase in surface conductivity of polymers combined with up to a 1000-fold increase of the strength of adhesion between adhesively bonded or surface-coated assemblies in comparison with unmodified substrates to the point of achieving 100% cohesive fracture of substrates. Industrial-scale technology trials using full size PP-based automotive components carried out by CSIRO and Dulux in a commercial powder coating facility demonstrated the suitability of this technology for industrial applications targeting the substitution of the current liquid paints by zero-waste powder coatings.
PL
Rozpuszczalnikowe lub wodnorozpuszczalne powłoki dekoracyjne i ochronne oraz farby powszechnie stosowane w wykańczaniu powierzchni wyrobów z tworzyw sztucznych lub kompozytów wykazują bardzo niską skuteczność przenoszenia natryskowego, zwykle nieprzekraczającą 30-35%. Powłoki proszkowe (atrakcyjna 100%-bezrozpuszczalnikowa technologia) pozwalają na podniesienie efektywności użycia materiału do 95-98%. Wymagają one jednak elektrostatycznego osadzania elektrycznie naładowanych cząstek proszku, w związku z czym ich zastosowanie ogranicza się do naturalnie elektroprzewodzących materiałów takich jak metale. Generalnie biorąc, głównymi barierami dla szerokiego zastosowania technologii powlekania proszkowego w wykończeniu powierzchni tworzyw sztucznych są: nieprzewodzące powierzchnie z tworzyw sztucznych, nieodpowiednia przyczepność pokryć do wyrobów z tworzyw sztucznych, a często też brak niskotemperaturowych żywic proszkowych. W artykule przedstawiono praktyczne aspekty technologii ułatwiającej elektrostatyczne lakierowanie proszkowe wyrobów polimerowych dla przemysłu samochodowego oraz generalnego przeznaczenia osiągalne dzięki łańcuchom molekularnym z aminowymi grupami funkcyjnymi wykazującym wbudowane przewodnictwo elektronowe. Powoduje to zwiększenie przewodnictwa powierzchniowego polimerów zwielokrotnione w stopniu sięgającym do 108 w porównaniu z materiałem nieobrobionym, które połączone jest z równoczesnym 1000-krotnym wzrostem wytrzymałości adhezji pomiędzy elementami klejonymi, lub substratem a farbą lub powłoką dekoracyjno-ochronną (również w porównaniu z substratami niezmodyfikowanymi), które wiąże się często z osiągnięciem 100% pęknięcia kohezyjnego materiału malowanego lub klejonego. Próby technologiczne w skali przemysłowej z wykorzystaniem pełnowymiarowych elementów samochodowych opartych na polipropylenie (PP) przeprowadzonych przez CSIRO i Dulux/Australia w komercyjnych lakierniach proszkowych, wykazały przydatność tej technologii do zastosowań przemysłowych, których celem jest zastąpienie obecnych farb płynnych bezodpadowymi (bezrozpuszczalnikowymi) pokryciami proszkowymi.
EN
The self-heating effect occurring during the fatigue loading of polymeric composite structures subjected to cyclic loading or vibration is a result of energy dissipation appearing due to the viscoelastic properties of the matrix of such composites. The occurrence of the self-heating effect during the operation of structural elements is very dangerous, since the increasing selfheating temperature intensifies the initiation and propagation of fatigue damage, and may significantly shorten the residual life of such elements. Following this, it is necessary to control this process. The theoretical models developed to date may be inaccurate in predicting the residual life of a structure subjected to fatigue with the appearance of self-heating, especially after the initiation of structural damage. Therefore, the authors proposed the empirical model based on estimating the parameters from the self-heating temperature profiles with statistical analysis of these parameters, which allows one to determine the estimators and predict the residual life of composite structures working in such conditions in more accurate way.
PL
Efekt samorozgrzania, powstający podczas obciążeń zmęczeniowych struktur wykonanych z kompozytów polimerowych poddanych cyklicznemu obciążaniu lub drganiom, jest wynikiem dyssypacji energii, inicjowanej ze względu na lepkosprężyste właściwości osnowy tych kompozytów. Powstawanie efektu samorozgrzania podczas eksploatacji elementów strukturalnych jest bardzo niebezpieczne, gdyż wzrost temperatury samorozgrzania intensyfikuje inicjację i propagację uszkodzeń zmęczeniowych i może znacząco obniżyć trwałość resztkową tych elementów. Mając to na uwadze, należy kontrolować ten proces. Dotychczas opracowane modele teoretyczne mogą być niedokładne w predykcji trwałości resztkowej struktury poddanej zmęczeniu z występującym samorozgrzaniem, zwłaszcza po inicjacji uszkodzeń strukturalnych. Dlatego autorzy zaproponowali model empiryczny oparty na estymacji parametrów na podstawie profili temperaturowych samorozgrzania z analizą statystyczną tych parametrów, co pozwala wyznaczyć estymatory i przewidywać trwałość resztkową struktur kompozytowych pracujących w takich warunkach z większą dokładnością.
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.
EN
The paper presents results of theoretical investigation on the character of energy dissipation in composite structures subjected to cyclic loading with various shapes of excitation signals. Such loading implies the occurrence of the self-heating effect due to the hysteresis, occurred from viscoelasticity of a polymer. Results of theoretical analysis show the differences between investigated cases, namely sine, square, triangle and sawtooth excitation signals, and their influence on the intensification of structural degradation of polymeric composites. The theoretical results were verified experimentally on the laboratory stand.
PL
Artykuł przedstawia przegląd metod oceny cyklu życia kompozytów polimerowych, w szczególności niektóre hipotezy opierające się na ocenie różnych parametrów fizycznych. Omówione zostały także nowe kierunki badawcze w eksploatacji i diagnostyce elementów kompozytowych: kompozyty z układami pomiarowo-wykonawczymi oraz kompozyty zdolne do samodzielnej naprawy uszkodzeń eksploatacyjnych.
EN
The paper deals with the overview of methods of life cycle assessment of polymeric composites, in particular selected hypotheses, which are based on the evaluation of various physical parameters. The new research directions in the operation and diagnostics of composite elements were also discussed: the composites with integrated measurement and active systems and the composites, able to perform self-healing of operational damages.
EN
The numerical calculations made in the work included the analysis of stress distribution near the rift top and determination of the stress intensity coefficient (WIN) as well as the J integral during three-point bending of SENB samples made from composites with a matrix of two well-known thermoplastics: PP and PA6 with a 25% content of glass fibre. Analysis of the composites crack development and propagation was also done performed. The numerical tool used for FEM calculations is the ABAQUS/Standard computer program that has modern calculation procedures in this field. The numerical calculations were made taking into consideration the experimental data determining the conditions of cracking process initiation of the composite material. The results of the numerical calculations were verified by the results of the experiments. The numerical calculations that were made concerned a geometrically non-linear problem. They were conducted with use of the incremental-iterative Newton-Raphson method. The numerical analysis was performed in two steps. The first step was a preliminary analysis that allowed estimation of the stress level in the composites near the rift top that initiated the cracking process, as well as forecasting the possibility of further propagation occurrence (or exclusion of this phenomenon) in the material region. In the second step of calculations corresponding to the critical value of deflection, numerical calculations taking into account the development and propagation of the crack were made using a more advanced technique for modeling cracking - the Cohesive Zone Method (CZM).
PL
Przeprowadzone w pracy obliczenia numeryczne obejmowały analizę rozkładów naprężenia w pobliżu wierzchołka rysy i wyznaczenie współczynnika intensywności naprężeń WIN oraz całki J podczas trójpunktowego zginania próbek SENB wykonanych z kompozytów na osnowie dwóch znanych tworzyw termoplastycznych PP i PA6 z 25% zawartością włókna szklanego. Dokonano również analizy rozwoju i propagacji pękania tych kompozytów polimerowych. Zastosowanym w obliczeniach MES narzędziem numerycznym jest program ABAQUS/Standard, posiadający nowoczesne procedury obliczeniowe w tym zakresie. Obliczenia numeryczne prowadzono z uwzględnieniem danych doświadczalnych określających warunki inicjacji procesu pękania danego kompozytu polimerowego. Wyniki obliczeń numerycznych zostały zweryfikowane z rezultatami badań eksperymentalnych. Wykonane obliczenia numeryczne stanowiły zagadnienie geometrycznie nieliniowe z wykorzystaniem przyrostowo-iteracyjnej metody Newtona-Raphsona. Analiza numeryczna prowadzona była w dwóch etapach. Pierwszy etap obliczeń stanowił wstępną analizę, pozwalającą oszacować poziom wytężenia kompozytów polimerowych w pobliżu wierzchołka rysy inicjującego proces pękania oraz dokonać oceny możliwości wystąpienia dalszej propagacji (lub jej wykluczenie) w obszarze materiału. W drugim etapie obliczeń, odpowiadającym osiągnięciu krytycznej wartości ugięcia, przeprowadzono obliczenia numeryczne uwzględniające rozwój i propagację pęknięcia z wykorzystaniem bardziej zaawansowanej techniki modelowania procesu pękania - Cohesive Zone Method (CZM).
8
Content available remote Polimerowe kompozyty elektroprzewodzące jako materiały o potencjale sensorycznym
PL
Sporządzono kompozyty z osnową z polietylenu małej gęstości, polipropylenu lub polistyrenu, z dodatkiem sadzy w ilości 3, 6 bądź 9% mas. Sadza spełnia w nich rolę elektroprzewodzącego napełniacza, który tworząc struktury perkolacyjne umożliwia wytworzenie materiału przewodzącego prąd elektryczny i zastosowanie go w projektowaniu czujników. Oceniono potencjał sensoryczny uzyskanych kompozytów na podstawie pomiaru zmian napięcia elektrycznego próbek wystawionych na wielokrotne działanie rozpuszczalnika (toluenu bądź ksylenu). Analizowano wpływ cyklicznego spęczniania materiału próbki na charakter rejestrowanego sygnału elektrycznego. Wyznaczono lepkość otrzymanych kompozytów w stanie stopionym oraz określono ich właściwości mechaniczne.
EN
Studies on the modification of polymeric matrix by an electrically conductive filler to obtain electrically conductive composites for use as sensors are presented. Polymers possess a limited ability to conduct electricity and for this reason are often used as insulators (Fig.1). However, filling a polymer with an appropriate amount of conducting filler enables the production of an electrically conductive composite material. The occurrence of the "selective deformation" effect enables the production of a specific structure of the composite. This effect generates a series of changes in the properties in the material under the influence of chemical compounds. Moreover, the electrical conductivity is also changed which in consequence allows the composite to detect chemical substances which come in contact with it. Depending on the type of material used as composite matrix, it is possible to detect specific chemical compounds. The sensory potentials of the obtained composites were determined on the basis of the measured electric current changes taking place in a sample after being repeatedly exposed to a solvent (Fig. 3-9). The repeated analysis cycle consisted, among others of the immersion in the solvent and drying in air of the sample. The influence of multiple swelling of the sensor on the character of the obtained electrical signal was presented. The mechanical properties (Fig. 13-18) and melt rheology (Fig. 10-12) of the composites was also determined.
PL
Praca przedstawia sposób prostego uzyskiwania funkcji lepko sprężystości badanych kompozytów, unikając pracochłonnych obliczeń wynikających z wprowadzenia zmiennej czasu. Można tego dokonać, zastępując funkcje czasowe w postaci splotu ich przekształceniami Laplace'a i wybierając najbardziej odpowiednią teorię wzmocnienia kompozytu. W pracy przykładowo przyjęto prostą teorię wzmocnienia do możliwej zamiany. Dalszym etapem pracy jest dobór właściwej funkcji tworzącej lepkosprężystości, przyjętej w pracy jako funkcja wykładnicza ułamkowa.
EN
The paper presents a simple method for obtaining viscoelastic functions of polymeric unidirectional composites, omitting problems developing from introduction of an additional time variable. This is done using Laplace's transforms of the function in question. Selection of an appropriate theory of reinforcement, perhaps more sophisticated than the one used in the exemplary calculation is of value, but more significant is the choice of the viscoelastic master function. In the Author opinion probably the best choice is the fractional exponential function, presenting simple Laplace's transforms and their reversal, as well as other, algebraically expressed viscoelastic relations. The function is tabulated in [1].
EN
Due to the required high reliability of many responsible engineering constructions the structural health monitoring (SHM) systems must work in the on-line mode. Therefore, it is necessary to develop new fault detection techniques for improving faults detectibility and simultaneously to reduce the processing time of fault detection. In the present paper the crack identification technique based on the fractal dimension of composite beams was discovered. For the analysis the finite element method (FEM)-based simulation modal data were considered. The fractal dimension of obtained normal modes of the composite beam was estimated based on Higuchi's algorithm. Next, the displacement data were noised with various levels for simulating the real measurement conditions and the crack detectibility was determined for various crack depths. Obtained results show that proposed technique could be used in practical on-line SHM systems due to its noise robustness, simplicity and low time-consuming processing.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu zawartości włókna szklanego ciętego typu E w kompozytach poliamidu 6 na wartość współczynnika intensywności naprężeń. Do badań użyto poliamidu 6 o nazwie firmowej RESTRAMID oraz kompozytów na osnowie tego znanego tworzywa konstrukcyjnego z grupy termoplastów z włóknem szklanym. Kompozyt z maksymalną zawartością włókna szklanego, tj. 25%, został wytworzony za pomocą wytłaczarki dwuślimakowej na przemysłowej linii produkcyjnej w firmie POLIMARKY w Rzeszowie. Pozostałe kompozyty o zawartości włókna szklanego 5, 10 i 15% wytworzono za pomocą wtryskarki firmy KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 poprzez dodanie do kompozytów z maksymalnymi zawartościami napełniaczy odpowiedniej ilości PA6. Próbki do badań odporności na pękanie typu SENB (Single Edge Notch Bend) wykonano metodą wtryskiwania przy użyciu formy wtryskowej dwugniazdowej skonstruowanej i wykonanej w ramach projektu badawczego 4 T08 E 032 23. Badania odporności na pękanie przeprowadzono przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Inspekt Desk 20 firmy Hegewald & Peschke wyposażonej w uchwyt do trójpunktowego zginania. Jako miarę odporności na pękanie przyjęto krytyczną wartość współczynnika intensywności naprężeń KQ. Przedstawiono graficznie wpływ zawartości napełniacza w postaci włókna szklanego ciętego na wartość współczynnika intensywności naprężeń KQ w kompozytach PA6. W miarę wzrostu zawartości włókna szklanego w kompozycie PA6 wartość współczynnika intensywności naprężeń ulega podwyższeniu. Modyfikacja fizyczna polegająca na dodaniu do osnowy poliamidowej 25% włókien szklanych spowodowała zwiększenie odporności na pękanie o 47%.
EN
The results of examinations of the influence of cut glass fiber content in PA6 composites on the stress intensity factor have been presented in this article. The RESTRAMID polyamide 6 and composites warp material with glass fiber was used in this work. Composite with a maximum content of 25% of glass fiber was produced at the two screw extruder in POLIMARKY Rzeszów company. Other composites containing glass fiber 5, 10, and 15% of the injection molding machine manufactured at the company KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 by adding to the composites with the maximum content of fillers to the PA6. Tests results of influence of cut glass fiber type E consist in composites of polyamide 6 for value of tension intensity coefficient were presented in this development. For the tests the polyamide 6 was used with commercial name RESTRAMID and composites on matrix of this well known constructional plastic from group of thermoplastics with glass fiber. The composite with maximal content of glass fiber i.e. 25% were produced on twin-screw extrusion machine on industrial production line in the POLIMARKY company in Rzeszów. The rest remaining composites with content of glass fiber of 5, 10, 15 and 20% were produced on injection machine type KRAUSS MAFFEI KM 65-160 C4 through addition of proper quantity of PA6 to composites with maximal contents of fillers. Samples for tests of crack resistance type SENB ( Single Edge Notch Bend) were produced by method of injection with help of two-cavities injection mould designed and manufactured in a frames of the research project 4 T08 E 032 23. The tests of crack resistance were carried out on resistance testing machine type Inspekt Desk 20 from the company equipped with fixture for three-points bending. As far as crack resistance was adopted by a critical value of stress intensity factor. The place of intersection of the secant PQ performance graph sets. The impact of graphic content in the form of talc filler on the stress intensity factor KQ in PA6 composites was presented. The physical modification, consisting by adding 25% glass fibres to polyamide matrix, caused 47% crack resistance increase.
PL
W pracy przedstawiono poszczególne etapy projektowania i szczegółowych badań mających na celu zastąpienie metalowej podkładki amortyzatora przez wytworzona z kompozytu polimerowego.
EN
It the article presents sequences of project and particularly tests was having on aim replacement the metal plate of shock absorber by produce from polymeric composites.
PL
Tworzywa sztuczne ze względu na swoją budowę (włókna i osnowa) i związane z tym specyficzne właściwości (niejednorodność) są materiałami, których obróbka wiąże się z większą ilością problemów aniżeli np. obróbka metali. Problematyka dotyczy także doboru odpowiedniego rodzaju obróbki dla konkretnego rodzaju kompozytu, co jest powodem tego, iż coraz częściej do obróbki kompozytów stosowane są metody niekonwencjonalne. Jednak nie każdą z nich można zastosować do dowolnego kompozytu. Przeprowadzane są badania porównawcze różnych niekonwencjonalnych metod obróbki tworzyw sztucznych warstwowych (wysokociśnieniowy strumień wodny i wodno-ścierny, laser), aby wybrać te najlepsze pod względem uzyskanej jakości przecięcia i kosztów. Artykuł ten zawiera wyniki badań eksperymentalnych obróbki wysokociśnieniowym strumieniem wodnym i wodno-ściernym wybranych tworzyw sztucznych warstwowych.
EN
In the first part of the paper some advantages and disadvantages of nonconventional machining methods of composites are presented. Also, the results of basic research on waterjet and abrasive waterjet machining of fiber reinforced composites are discussed.
PL
Artykuł prezentuje wstępną próbę modelowania metodą elementów skończonych obróbki kompozytów polimerowych metodą AWJM. Artykuł pokazuje dotychczasowy stan prób symulacji AWJM metodą elementów skończonych. Dyskutowane są założenia modelu AWJM polimerowych kompozytów. Zmiany naprężeń von Mises'a oraz odkształceń kompozytu z osnową epoksydową i włóknami szklanymi w wyniku uderzenia strumienia wodno-ściernego przedstawiono dla kilku różnych kroków czasowych. Analiza wyników może pozwolić wyjaśnić mechanizm erozji materiałów niejednorodnych jakimi są polimerowe materiały kompozytowe.
EN
The paper presents a first attempt to Finite Element Method modelling of AWJM of polymeric composites. There is a state of art of FEM simulation of AWJM presented. Assumptions of a FEM model of AWJM of polymeric composite are discussed. Von Mises stresses development and displacement of a glass/epoxy (G/Ep) polymer composite as a result of AWJM impact for several different time steps is shown. It helps to explain the mechanism of AWJM erosion of unhomogenous materials i.e. polymer composites.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.