Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości cieplne materiałów o strukturze TPMS wykonanych w technologii druku addytywnego SLS

Anwajler Beata, Szkudlarek Mikołaj

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 1

11--20

PL

Zwiększenie efektywności energetycznej izolacji cieplnych jest jednym z priorytetowych zagadnień dotyczący hamowania negatywnych procesów degradacji środowiska, które towarzyszą intensywnemu rozwojowi rasy ludzkiej. Wśród perspektywicznych kierunków pozwalających uzyskać potrzebne modernizacje uwzględnia się bionikę. Struktury występujące w naturze cechują się niekiedy wysokim stopniem złożoności. Dlatego możliwość uzyskiwania takich obiektów może być problematyczna przy wykorzystywaniu tradycyjnych technik wytwarzania. W takiej sytuacji uzasadnione jest zastosowanie technologii addytywnych, które pozwalają kształtować elementy bez ograniczeń. W artykule przedstawiono projekt konstrukcji materiałów przestrzennych z rdzeniem TPMS, których kształt odzwierciedla strukturę bioniczną wnętrza kości. W przypadku jedno- i wielowarstwowych struktur drukowanych metodą SLS obliczeniowa wartość współczynnika przewodzenia ciepła została określona na podstawie pomiarów i obliczeń. Przeprowadzono analizę statystyczną w celu określenia wpływu kierunku przepływu ciepła oraz struktury wewnętrznej i uwarstwienia materiałów prototypowych na wartości współczynnika przewodzenia ciepła i współczynnika oporu cieplnego. Na podstawie analizy wielokryterialnej ANOVA określono optymalny skład kompozytu zgodnie z przyjętymi kryteriami optymalizacji. Najniższa możliwa przewodność cieplna izolacji wyniosła 0,034 W/(m × K). Najwyższy możliwy opór cieplny wyniósł 0,586 m2K/W. Izolacja termiczna wykonana z prototypowych przegród izolacyjnych o konstrukcji TPMS charakteryzuje się dobrymi parametrami izolacyjnymi.

EN

Increasing the energy efﬁciency of thermal insulation is one of the priority issues related to the inhibtion of negative environmental degradation processes accompanying the intensive development of the human rac Bionics is considered among the prospective directions for obtaining the necessary modemizations. Structures o curring in nature are sometimes characterized by a high degree of complexity. Therefore, the possibility of obtain ing such objects can be problematic when using traditional manufacturing techniques. In such a situation, it 1 justiﬁed to use additive technologies that allow to shape elements without restrictions. The article presents a desig of spatial materials with a TPMS core, the shape of which reﬂects the bionic structure of the bone interior. In th case of single and multi-layer structures printed with the SLS method, the calculated value of the thermal conduc tivity coefﬁcient was determined on the basis of measurements and calculations. A statistical analysis was carrie out in order to determine the inﬂuence of the heat ﬂow direction and the internal structure and lamination of th prototype materials on the values of the thermal conductivity coefﬁcient and the coefﬁcient of thermal resistanc Based on the multi-criteria ANOVA analysis, the optimal composition of the composite was determined in accort ance with the adopted optimization criteria. The lowest possible thermal conductivity of the insulation was 0.03 W/(mXK). The highest possible thermal resistance was 0.586 mzK/W. Thermal insulation made of prototype TPM insulation partitions is characterized by good insulation parameters.

2

The influence of blowing agents type on foaming process and properties of rigid polyurethane foams

Kurańska M., Prociak A., Michałowski S., Zawadzińska A.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 10

672--678

EN

Rigid polyurethane foams (RPF) were synthesized with the use different type of blowing agents (methylal, isopentane, cyclopentane, mixture of isopentane and cyclopentane, carbon dioxide). The effects of blowing agent type on the foaming process, cellular structure, mechanical properties and changes of thermal conductivity during one year aging are described. As expected, the highest reactivity confirmed by the fastest decrease of the dielectric polarization and highest maximum of temperature was observed for polyurethane system blown with carbon dioxide. A small difference in the reactivity of systems foamed with physical blowing agents was also noticed – the most reactive was composition with cyclopentane. Cellular structure of foams blown by carbon dioxide was characterized by smaller cells size than foams where physical blowing agent were used. The lowest thermal conductivity after 360 days was observed for polyurethane systems foamed with isopentane and mixture of isopentane and cyclopentane. Regardless of the measurement time the highest thermal conductivity was characteristic for the materials blown with water and methylal. The foams with isopentane were characterized by the highest compressive strength.

PL

Sztywne pianki poliuretanowe (RPF) otrzymano z zastosowaniem różnych czynników spieniających (metylal, izopentan, cyklopentan,mieszanina izopentanu i cyklopentanu oraz ditlenek węgla). Analizowano wpływ rodzaju poroforów na proces spieniania, strukturę komórkową pianki, jej właściwości mechaniczne oraz zmiany właściwości termoizolacyjnych w ciągu jednego roku. Jak oczekiwano, największą reaktywnością charakteryzował się system spieniony za pomocą ditlenku węgla, czego potwierdzeniem są: najszybsze zmniejszenie polaryzacji dielektrycznej oraz najwyższa maksymalna temperatura w procesie spieniania. Niewielkie zmiany reaktywności zaobserwowano w wypadku systemów poliuretanowych spienianych z udziałem różnych czynników fizycznych – największą reaktywnością odznaczał się układ z cyklopentanem. Struktura komórkowa pianek otrzymanych z udziałem ditlenku węgla jako czynnika spieniającego charakteryzowała się komórkami o rozmiarach mniejszych niż rozmiary komórek w materiałach piankowych wytworzonych z zastosowaniem fizycznych czynników spieniających. Najmniejszy współczynnik przewodzenia ciepła po upływie 360 dni wykazywały pianki poliuretanowe spieniane za pomocą izopentanu oraz mieszaniny izopentanu i cyklopentanu. Niezależnie od czasu pomiaru największe wartości współczynnika przewodzenia ciepła zaobserwowano w wypadku materiałów piankowych otrzymanych z zastosowaniem wody i metylalu, natomiast największą wytrzymałość mechaniczną wykazywały pianki wytworzone z udziałem izopentanu.

3

Modelling of the material destruction of vertically arranged honeycomb cellular structure

Piekło J., Małysza M., Dańko R.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 4

1300--1308

EN

The paper presents the results of the experimental and numerical analysis of material destruction of honeycomb cellular structure. Based on the experimental research, the results of numerical calculations regarding the compression process were verified along with the correctness of used constitutive numerical model. The destruction was analyzed for the casting with no structural defects and for the casting with detected porosities. The results were compared to the structural strength of the honeycomb structure manufactured on the CNC machine. The metallic honeycomb structure was manufactured as a casting of Al alloy in the investment casting technology. For manufacturing purposes the honeycomb model was obtained in additive manufacturing process. The castings and the CNC honeycomb were used in the compression test trials. The process was controlled by the displacement and the results were registered as the changes of the height and the force value. Based on the experimental results the numerical model of honeycombs was introduced for the numerical analysis of the energy absorption and compression process. The results showed good correlation between the experiment and FEM (Finite Element Method) analysis.

4

Glassy carbon foams as skeleton reinforcement in polymer composite

Myalski J., Hekner B.

Composites Theory and Practice

|

2017

|

R. 17, nr 1

41--46

EN

Glassy carbon foams were produced by the pyrolysis process using polyurethane foam with a layer of phenol-formaldehyde resin as the precursor. The pyrolysis process was conducted in vacuum conditions at 1000°C. The pyrolysis conditions were determined on the basis of carried out thermogravimetric analysis. The basic mechanical properties like the compressive strength of the carbon foams was measured and compared with the theoretical value. Furthermore, the glassy carbon foams were applied as skeleton reinforcement in epoxy resin matrix composites. Analysis of the mechanical properties revealed that the values of hardness and compressive strength of materials with spatial carbon foam are almost two times higher than for a pure matrix applied as the reference material. The major factors that influenced the final mechanical properties are the quality of the obtained foams and the amount of carbon in the material volume. Moreover, it was proved that the application of carbon foam with low mechanical properties led to significant increases in the compressive strength of the composite materials.

PL

Prezentowane w niniejszej pracy pianki z węgla szklistego zostały otrzymane w procesach pirolizy preform poliuretanowych z warstwą żywicy fenolowo-formaldehydowej. Proces pirolizy został przeprowadzony w warunkach odmiennych w stosunku do stosowanych powszechnie technologiach. W tym przypadku zastosowano próżnię oraz temperaturę 1000°C. Warunki pirolizy określono na podstawie przeprowadzonej analizy termograwimetrycznej. Właściwości mechaniczne otrzymanych pianek węglowych wyznaczono na podstawie wytrzymałości na ściskanie. Otrzymane dane porównano z wartościami teoretycznymi wyznaczonymi według równania Ashby’ego i Gibsona. Ponadto, w ramach badań wytworzono kompozyty z osnową polimerową, wzmocnione prezentowanymi pianami węglowymi. Analiza właściwości mechanicznych wykazała, że wartość twardości oraz wytrzymałości na ściskanie kompozytów wzmocnionych strukturami węglowymi jest niemal dwukrotnie wyższa od wartości czystej żywicy epoksydowej - materiału referencyjnego. Określono, że najważniejszymi czynnikami mającymi wpływ na właściwości mechaniczne są jakość wytworzonej pianki oraz ilość węgla w objętości materiału kompozytowego. Ponadto zostało udowodnione, że zastosowanie pianek węglowych o niskich właściwościach mechanicznych prowadzi do znacznego wzrostu wytrzymałości na ściskanie materiałów kompozytowych na osnowie polimerowej.

5

Assessing the Surface Distortion of Plaster Molds Made with the Use of SLA Models

Shumkov A. A., Ablyaz T. R., Muratov K. R.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 3

123--126

EN

The method of determining the accuracy of polymer molds in plaster forms has been discussed. Distortion of the surface of molds and plaster molds has been assessed. It has been found that the presence of monolithic and porous structure in the samples does not change the accuracy of the surfaces when forms are prepared for removing the material of the model. It has been found that in case of full-mold casting it is more expedient to form the mold cavity with cellular adjustable structures of molding prototypes.

6

Wpływ geometrii napełniacza na strukturę komórkową i wybrane właściwości użytkowe sztywnych pianek poliuretanowych

Kurańska M., Ślizankiewicz M., Prociak A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

2025--2029

PL

Sztywne pianki poliuretanowe modyfikowano grafitem ekspandowanym (napełniacz płytkowy) i cenosferami (napełniacz sferyczny). Przeprowadzono analizę wpływu kształtu oraz zawartości tych napełniaczy na strukturę komórkową oraz gęstość pozorną, wytrzymałość na ściskanie, kruchość, chłonność wody, współczynnik przewodzenia ciepła i stabilność wymiarową otrzymanych materiałów porowatych. Największą zdolnością do nukleacji komórek charakteryzował się napełniacz sferyczny wprowadzony do systemu PUR w ilości do 5% mas., a napełniacz płytkowy w przypadku modyfikacji przekraczającej 7% mas. Wprowadzenie grafitu ekspandowanego w ilości 1% mas. oraz cenosfer w ilości do 5% mas. powoduje zmniejszenie współczynnika przewodzenia ciepła modyfikowanych materiałów piankowych. Modyfikacja matrycy poliuretanowej napełniaczami sferycznym oraz płytkowymi powoduje zmniejszenie chłonności wody i nie wpływa istotnie na wartość kruchości otrzymanych pianek. Wszystkie modyfikowane materiały piankowe charakteryzują się dobrą stabilnością wymiarową, a wprowadzenie do kompozycji poliuretanowej napełniacza sferycznego w ilości do 10% mas. umożliwia zwiększenie wytrzymałości mechanicznej otrzymanych pianek.

EN

Rigid polyurethane (PU) foams were modified by addn. of expanded graphite (plate filler) and cenospheres (spherical filler) to study the effect of the fillers shape and content on the cell structure and apparent d., compressive strength, friability, H₂O absorption, coeff. of thermal cond. and dimensional stability of the resulting porous material. The highest cell nucleation capability was obsd. for the spherical filler introduced into the PU system up to 5% by mass and for the plate filler introduced above 7% by mass. The addn. of expandable graphite (1% by mass) and cenospheres (up to 5% by mass) resulted in a decrease in thermal cond. and H₂O absorption. The PU foams showed good dimensional stability. The addn. of spherical filler (up to 10% by mass) resulted in an increase of the mech. strength of the PU foams.

7

Biobased polyurethane foams modified with natural fillers

Prociak A., Kurańska M., Malewska E., Szczepkowski L., Zieleniewska M., Ryszkowska J., Ficoń J., Rząsa A.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 9

592--599

EN

Two biopolyols have been synthesized from rapeseed oil and applied to obtain rigid and flexible polyurethane foams. Biopolyols were prepared using a two-step method of epoxidation and opening of the oxirane rings. It was found that, regardless of the type of prepared foams, the addition of biopolyols to the polyurethane composition reduces its reactivity, which was confirmed by changes of the dielectric polarization, as well as the reduction of the maximum temperature in the foam core during the foaming process. In the case of the rigid polyurethane polyol, biomodification caused a decrease of the apparent density of the foams, but the foam involving biopolyol had a higher compressive strength. An increase of added ground walnut shells in rigid polyurethane foams also improved their mechanical properties. The introduction of a biopolyol based on rapeseed oil and ultra-fine cellulose to the polyurethane formulation resulted in high resilience flexible foams with improved comfort factor.

PL

Z oleju rzepakowego zsyntetyzowano dwa rodzaje biopolioli, które zastosowano następnie do wytworzenia sztywnych i elastycznych pianek poliuretanowych. Biopoliole otrzymywano dwuetapową metodą epoksydacji i otwarcia pierścieni oksiranowych. Stwierdzono, że — niezależnie od rodzaju pianek — użyty biopoliol wpływa na zmniejszenie reaktywności systemu poliuretanowego, co potwierdzają zmiany polaryzacji dielektrycznej, a także obniżenie maksymalnej temperatury w rdzeniu pianek w trakcie procesu spieniania. W przypadku sztywnych pianek poliuretanowych modyfikacja biopoliolem spowodowała zmniejszenie gęstości pozornej pianek i poprawę ich wytrzymałości na ściskanie. Wprowadzenie napełniacza w postaci zmielonych skorup orzecha do kompozycji pianek sztywnych również poprawiło ich właściwości mechaniczne. Zastosowanie modyfikacji biopoliolem z oleju rzepakowego oraz dodatkiem ultradrobnych cząstek celulozy umożliwiło wytworzenie pianek elastycznych o zwiększonej wartości współczynnika komfortu z zachowaniem dużej odbojności.

8

Flax fibers as natural filler for rigid polyurethane-polyisocyanurate foams based on bio-polyol from rapeseed oil

Kurańska M., Prociak A.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2015

|

R. 112, z. 1-Ch

47--54

EN

The influence of flax fibers on the physical and mechanical properties and the flammability of rigid polyurethane-polyisocyanurate foams obtained from rapeseed oil-based polyol was analyzed. The rigid polyurethane-polyisocyanurate foams with apparent density of 40−48 kg/m3 were prepared. It has been found that the introduction of flax fiber has a beneficial effect on selected properties of obtained foams.

PL

Analizowano wpływ włókien lnianych na właściwości fizykomechaniczne oraz palność sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych otrzymanych z udziałem bio-poliolu z oleju rzepakowego. Otrzymano porowate materiały poliuretanowo-poliizocyjanurowe o gęstościach pozornych w zakresie 40−48 kg/m3. Stwierdzono, że wprowadzenie włókien lnianych wpływa korzystnie na wybrane właściwości otrzymanych pianek.

9

Manufacturing of Cast Metal Foams with Irregular Cell Structure

Kroupová I., Radkovský F., Lichý P., Bednářová V.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 2

55--58

EN

Metallic foams are materials of which the research is still on-going, with the broad applicability in many different areas (e.g. automotive industry, building industry, medicine, etc.). These metallic materials have specific properties, such as large rigidity at low density, high thermal conductivity, capability to absorb energy, etc. The work is focused on the preparation of these materials using conventional casting technology (infiltration method), which ensures rapid and economically feasible method for production of shaped components. In the experimental part we studied conditions of casting of metallic foams with open pores and irregular cell structure made of ferrous and nonferrous alloys by use of various types of filler material (precursors).

10

Simulations of the properties of elongated hexagonal dodecahedron systems

Grima J. N., Caruana-Gauci R., Attard D., Gatt R.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2014

|

Vol. 18, No 2

117--135

EN

This study considers a 3D basic unit-cell proposed for auxetic and non-au xetic foams namely the elongated hexagonal dodecahedron deforming through changes in angle b etween its ligaments (idealised hinging model). This structure was studied in detail for the potential of exhibiting negative Poisson’s ratio and/or negative compressibility b y means of a method based on standard force-field molecular modelling technique, termed as Empiri cal Modelling Using Dummy Atoms ( EMUDA ). The mechanical properties obtained from this method were then compared to a previously published analytical model of this structure [Grima J N, CaruanaGauci R, Attard D, and Gatt R 2012, Proc. Roy. Soc. A 468 3121], and found to be in good agreement with each other. The results showed that this system can ex hibit zero Poisson’s ratios in one of its planes and positive or negative Poisson’s ratios in other plan es, depending on the geometry of the model. It was also shown that under certain conditions, ne gative linear and/or area compressibility was also exhibited.

11

Cellular structure of detonation wave in hydrogen-methane-air mixtures

Porowski R., Teodorczyk A.

Journal of Power Technologies

|

2011

|

Vol. 91, nr 3

130-135

EN

The paper reports on an experimental study of the cellular structure of detonation waves in hydrogen-methane-air mixtures. Experiments were performed in a 6-m circular cross section tube with inner diameter of 140 mm (full diameter of 170 mm) and a 0.8-m driver section tube with inner diameter of 90 mm. The initial conditions of stoichiometric hydrogen-methane-air mixtures were 1 atm and 293 K with varoius hydrogen content. The average detonation cell size for stoichiometric hydrogen-methane-air mixtures obtained by the smoked foil technique during the experiments was calculated with the 2D Fourier transform. Using the Cantera program, the detonation cell width was computed as a function of initial pressure and molar methane fraction in fuel for a stoichiometric methane-hydrogen-air mixture at initial temperature 295 K. The results of the computations were compared against the experimental results.

12

Analysis by numerical calculations of the depth and dynamics of the penetration of ordered cellular structure made by casting from AlSi10Mg eutectic alloy

Piekło J., Pysz S., Małysza M., Karwiński A.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 3 spec.

171--176

EN

Owing to high plastic deformability while maintaining stress values constant and relatively low, ordered cellular structures are characterised by excellent properties and the ability to dissipate the impact energy. Due to the low weight, structures of this type can be used, among others, for different parts of motor vehicles. For tests, a trapezoidal ordered cellular structure of 50.8 x 50.8 x 25.4 (mm) overall dimensions was selected. It was made as an investment casting from AlSi9Mg eutectic alloy by the method of Rapid Prototyping (RP). During FEM computations using an Abaqus programme, it was assumed that the material is isotropic and exhibits the features of an elastic – plastic body, introducing to calculations the, listed in a table, values of the stress-strain curve obtained in tensile tests performed on a MTS testing machine (10T). The computations used Johnson - Cook model, which is usually sufficiently accurate when modelling the phenomena of penetration of an element by an object of high initial velocity. The performed numerical calculations allowed identification of changes in speed and energy of the penetrator during structure perforation.

13

Izolacyjne struktury transparentne. Cz.1

Ujma A.

Świat Szkła

|

2009

|

nr 7-8 [132]

38-43

14

Design and rapid manufacture of selected cellular type structures

Dotcheva M., Thomas D., Millward H.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2008

|

z. 73 [253]

81-88

EN

The work presented in this paper aims to explore the enhancements that the Selective Laser Melting technology can bring to the design, manufacture, and performance of cellular type structures. Cellular type structures possess valuable characteristics such as low density, high strength, good energy absorption, good thermal and acoustic properties. These advantageous characteristics make them industry desirable but the difficulties of producing them limit their applications. The capabilities of some metal cellular structures as fundamental elements for creating new internal material configurations for injection moulding tools hat been evaluated. The preliminary investigation highlights ihe requirements and the feasibility of such structures for the purpose of injection moulding tooling. Lattice cellular structures appear to be mechanically competitive alternatives to prismatic honeycombs structures. It has been illustrated that lattice core of injection moulding can be capable of supporting significant structural and process loads while also could facilitating cross flow heat exchange.

15

Właściwości termoizolacyjne sztywnych pianek poliuretanowych syntetyzowanych z udziałem polioli z olejów roślinnych

Prociak A.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 3

195-200

PL

Otrzymane we własnym zakresie poliole na podstawie olejów roślinnych (rzepakowego, sojowego, słonecznikowego i lnianego) zastosowano do modyfikacji składu petrochemicznych systemów poliuretanowych. Uzyskiwane z nich poliuretanowe pianki sztywne wytwarzano w dwóch formach różniących się kierunkiem swobodnego wzrostu mieszaniny reakcyjnej. Oznaczano gęstość pozorną pianek i wartości współczynnika przewodzenia ciepła ...; przeprowadzono też analizę ich struktury komórkowej. Współczynnik l mierzono w warunkach średniej temperatury w przedziale 0-50°C. Stwierdzono, że modyfikacja petrochemicznego systemu PUR hydroksylowymi pochodnymi olejów roślinnych w ilości do 30% mas. pozwala na uzyskanie pianek o lepszych właściwościach termoizolacyjnych w badanym zakresie temperatury.

EN

The vegetable oil (rapeseed, soybean, sunflower or linseed one) - based polyols prepared on a laboratory scale (Table 1) were used to modify the compositions of petrochemical polyurethane systems (Table 2). Rigid polyurethane foams based on them were prepared in two molds differing in the direction of free foaming of reaction mixture. Apparent density of the foams and thermal conductivity (l) values were determined as well as the analyses of the cell structures (Table 3 and 4, Fig. 1 and 2). Factor ? was measured at average temperatures in the range 0-50°C (Fig. 3). It has been found that modification of petrochemical polyurethane system with hydroxyl derivatives of vegetable oils in amounts up to 30% let obtain the foams showing better heat-insulating properties in the investigated temperature range.

16

Morphology and thermal behaviour of textile fibres from the hair of domestic and wild goat species

Vineis C., Aluigi A., Tonin C.

Autex Research Journal

|

2008

|

Vol. 8, no. 3

68--71

EN

The performances and properties of the fine hairs from the coats of several domestic and wild mammals, namely the "speciality animal fibres" used for manufacturing high quality, luxury textiles, are influenced by the domestication process, heritability, hybridisation, nutrition, and life environment. In this work, the fibre morphology and cell structures of fibres from wild, domestic and crossbred goats were studied, with the aim of investigating the relationships with the thermal behaviour of the crystalline fraction of the fibres. Scanning Electron Microscopy investigation confirmed that exposure to thermal excursions and nutritional stresses lead to finer hair, associated with lower rate of growth, yielding strong orientation and elongation of the cuticle cells in the direction of the fibre axis. Transmitted Light Microscopy and Differential Scanning Calorimetry revealed specie-specific differences in the internal structure of the fibre cortex, probably related also to moisture during the process of hair keratinisation.

17

Manufacture of cordierite foams by direct foaming

Silva E. R., Correia N., Silva J. M., Oliveira F. A. C., Ribeiro F. R., Bordado J. C., Ribeiro M. F.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 5

351-356

EN

Open cell cordierite foams were prepared by a direct foaming two-component polyurethane (PUR)/ceramic system. Through optimization of several experimental parameters, such as contents of catalyst, and ceramic cordierite precursor, as well plasticizer presence, foams with porosities 85-95 % and densities ranging from 130-410 kg/m3 were obtained. These foams characteristics make them attractive to be used as catalyst supports. The new two-component PUR/ceramic system developed allows the high solid's loading (higher than 40 wt. %). Finer ceramic particles in this system provide better particles' package and cohesion upon sintering, favouring the cordierite foam stability.

PL

Pianki kordierytowe o otwartych komórkach otrzymywano na drodze bezpośredniego spieniania dwuskładnikowego układu poliuretan (PUR)/materiał ceramiczny stanowiący prekursor kordierytu (rys. 1). Metodami analizy termograwimetrycznej (TGA) oraz różnicowej analizy termicznej (DTA) scharakteryzowano przebieg termicznej degradacji układu PUR/prekursor kordierytu w atmosferze utleniającej (rys. 2). Na drodze optymalizacji niektórych parametrów doświadczalnych, mianowicie zawartości katalizatora (dibutylolaurynianu cyny - DBTL) i prekursora kordierytu a także obecności lub braku plastyfikatora (ftalanu dioktylowego - DOP) uzyskiwano pianki o porowatości 85-95% i gęstości zawartej w przedziale 130-410kg/m3 (tabela 2). Pianki o takich właściwościach dobrze nadają się do zastosowania w charakterze nośników katalizatorów. Opracowany nowy dwuskładnikowy układ PUR/prekursor kordierytu pozwala na wytwarzanie pianek o dużej zawartości (do ok. 50% mas.) materiału ceramicznego. Metodą rentgenograficzną oraz za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej scharakteryzowano strukturę i morfologię uzyskanej pianki (rys. 3 i 4). Stwierdzono, ze im mniejsze są wymiary cząstek ceramicznego prekursora kordierytu (ok. 5mm) w mieszaninie z PUR, tym korzystniejsze staje się upakowanie i kohezja cząstek ceramicznych po spiekaniu, dzięki czemu polepszeniu ulega stabilność końcowej pianki kordierytowej.

18

Nonlinear viscoelastic behavior of flexible cellular plastics refined rod model

Chernous D. A., Shilko S. V., Kanyok D. A., Pleskachevsky Yu. M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2003

|

Vol. 8, no 1

27-41

EN

A new technique of modelling nonlinear viscoelastic behavior of low-density flexible foams including cellular plastics used in advanced implants, namely, artificial analogs of periodont of the dental system and trabecular bones of the skeletal system has been developed. The material microstructure is modeled by a rod structure with chaotically oriented cubic cells. Young's modulus and critical strain (i.e., the case of stability loosing) dependence on the solid state phase fraction of flexible cellular plastics has been investigated. The dependences of tangential stress on shear strain, hydrostatic pressure on volume strain and axial stress on longitudinal deformation with taking into account solid phase viscosity at a given strain rate have been obtained for the simulated materials. The numerical results led to the conclusion that at a certain compression rate the transversal strain factor of a material becomes negative.

19

Struktura komórkowa i właściwości modyfikowanych pianek poliuretanowych

Prociak A.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2001

|

Vol. 50, nr 23

310-313

PL

Właściwości materiałów porowatych w dużym stopniu zależą od ich struktury komórkowej. Na geometrię i rozkład porów w piance istotny wpływ ma rodzaj zastosowanej receptury oraz metoda i warunki spieniania. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wskaźnika izocyjanianowego na morfologię pianek poliuretanowo - poliizocyjanurowych oraz ich właściwości fizyczne i mechaniczne. Przy użyciu programu Aphelion dokonano analizy obrazu makroskopowego struktur komórkowych. Uzyskane wyniki porównano ze zmianami wybranych właściwości badanych pianek.

EN

Properties of porous materials depend on their cellular structures. The formulation, method and conditions of polyurethane foaming have important influence on cells geometry and distribution in foam. In this work, the influence of isocyanate index on foams morphology and their physical and mechanical properties is presented. For analysis of microscopic structures, the programme Aphelion was used and the results were compared with changes of selected properties of investigated foams.

20

Electron microscopy studies of the eutectoid reaction in ZrO2-MgO ceramics.

Czeppe T., Zięba P., Pawłowski A.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

267-269

EN

The early stages of the eutectoid decomposition of the partially stabilized ZrO2, containing 8.0 and 11.0 mol.% MgO were investigated using analytical electron microscopy. The initiation of the reaction was preceeded by the movement of the original grain boundaries. Then the formation of cellular microstructure of the MgO rods in monoclinic ZrO2 phase occurs. However, the crystallographic orientation of the monoclinic phase is the same as that of grain from which the growth originally started. Sharp decrease of the MgO content across the reaction front suggests that the interface diffusion is the main controlling factor of the eutectoid decomposition.

PL

Analityczna mikroskopia elektronowa została wykorzystana do badań wczesnego stadium przemiany eutektoidalnej w częściowo stabilizowanym ZrO2 zawierającym 8 i 11 mol.% MgO. Stwierdzono, że rozpoczęcie przemiany poprzedzone jest migracją pierwotnych granic ziaren. Następnie na migrującej granicy tworzy się komórkowa struktura złożona z MgO o kształcie prętów, oraz roztworu stałego stanowiącego ZrO2 o symetrii monoklinicznej, czyli takiej samej jak orientacja ziarna, z którego wzrost komórkowy się rozpoczął. Gwałtowna zmiana zawartości MgO na froncie reakcji wskazuje, że czynnikiem kontrolującym wzrost eutektoidalny jest dyfuzja na migrującej granicy ziarna.