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

A study on alkali resistant glass fibre concrete and its exposure to elevated temperatures

Hussain S., Yadav J. S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 103, nr 1

5--15

EN

Purpose: Cement concrete is characterized as brittle in nature, the loading capacity of which is completely lost once failure is initiated. This characteristic, which limits the application of the material, can in one way be overcome by the addition of some small amount of short randomly distributed fibers (steel, glass, synthetic). Design/methodology/approach: The present study deals with the inclusion of alkali resistant glass fibers in concrete by percentage weight of cement. The mechanical properties such as compressive strength and split tensile strength have been studied after exposing the concrete samples to elevated temperatures of up to 500°C. Water binder ratios of 0.4, 0.45, 0.5, 0.55 and 0.6 have been used to prepare design mix proportions of concrete to achieve a characteristic strength of 30 MPa. The depth of carbonation post elevated temperature exposure has been measured by subjecting the concrete samples to an accelerated carbonation (5%) condition in a controlled chamber. Findings: Conclusions have been drawn in accordance to the effect of fiber replacement and temperature increment. The concrete mixes with fiber content of 1% by weight of cement had shown better strength in compression and tension compared to the other dosages and conventional concrete (without fiber). Microcracking due to internal stream pressure reduced the mechanical strengths of concrete at elevated temperatures. Also, from TGA it was observed that the amount of calcium carbonate in samples with fiber added, post carbonation was less than the mixes without fiber in it. Research limitations/implications: The present study has been limited to alkali resistant glass fibers as the conventional glass fibers undergo corrosion due to hydration. Practical implications: The glass fiber reinforced concrete can be used in the building renovation works, water and drainage works, b ridge and tunnel lining panels etc. Originality/value: Based upon the available literature, very seldom the studies are addressing the behaviour of alkali resistant glass fiber concrete and its exposure to elevated temperatures.

3

The flexural capacity of laminated veneer lumber beams strengthened with AFRP and GFRP sheets

Bakalarz Michał, Kossakowski Paweł

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 2

85--95

EN

This paper presents the results of preliminary tests focused on the strengthening of laminated veneer lumber (LVL) beams with aramid fibre-reinforced polymer (AFRP) and glass fibre-reinforced polymer (GFRP) sheets. Edgewise bending tests were performed on elements throught 4-point loading. The following two types of strengthening arrangements were investigated: sheets bonded to the bottom face along the entire length of the element, and a U-shaped half-wrapped type of reinforcement. The reinforcement ratios of the beams strengthened with GFRP sheets were 0.3% and 1.0% for the first and second strengthening arrangements, respectively; for the beams strengthened with AFRP sheets, these ratios were 0.2% and 0.64%, respectively. The experimental data revealed an increase in both the bending strength and the stiffness in bending of the strengthened elements. The failure mode was dependent upon the type of the strengthening configuration.

PL

W artykule przedstawione zostały rezultaty badań belek z forniru klejonego warstwowo wzmocnionych tkaninami zbrojonymi włóknem aramidowym (AFRP) i szklanym (GFRP). Badania przeprowadzono na próbkach w układzie krawędziowym poddanych 4-punktowemu zginaniu. W badaniach wstępnych przyjęto dwie konfiguracje wzmocnienia: maty przyklejone do dolnej powierzchni elementów na całej długości i tzw. zbrojenie typu U doprowadzone do połowy wysokości przekroju poprzecznego. Stopień zbrojenia elementów wynosił 0.3% i 1.0% dla elementów zbrojonych matami GFRP oraz 0.2% i 0.64% dla belek zbrojonych matami aramidowymi. Wyniki badań wykazały wzrost wytrzymałości na zginanie i sztywności przy zginaniu. Postać zniszczenia zależna była od przyjętej konfiguracji wzmocnienia.

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

Fire resistant glass fabric-epoxy composites with reduced smoke emission

Oliwa Rafał, Oleksy Mariusz, Oliwa Joanna, Węgier Aleksandra, Krauze Sławomir, Kowalski Maciej

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 4

290--293

EN

In this article a preparation method of epoxy resin/glass fabric composites with reduced flammability and smoke emission was presented. For this purpose the two groups of powder-epoxy compositions containing: (1) melamine polyphosphate (MPP) and aluminum diethyl phosphinate (AlDPi); (2) ammonium polyphosphate (APP) and dipentaerythritol (DPE) were used as matrices in six-ply glass fabric reinforced composites. The flame retardants content was 25 wt %. In addition, the 10–15 wt % of zinc borate (ZB) as a smoke reducing agent was added to each compositions. The flame resistant and smoke emission of prepared laminates designed for application in public transport components were evaluated. It was found that with the increase of zinc borate content, the emission of fumes decreased. The lowest maximum of specific optical density (Dsmax = 312.2), specific optical density in the first 4 minutes of the test [Ds(4) = 304.1] and cumulative specific optical densities in the first 4 minutes of the test (VOF4 = 707.6 min) have been achieved for composite containing 10 wt % of MPP, 15 wt % of AlDPi and 15 wt % of ZB. Furthermore, this composite was characterized by V0 class by UL94 test, limiting oxygen index LOI = 36.8 % and maximum average rate of heat emission MAHRE = 80 kW/m2.

PL

Na osnowie z proszkowej żywicy epoksydowej otrzymywano kompozyty wzmocnione tkaniną szklaną, charakteryzujące się zwiększoną odpornością na płomień oraz zmniejszoną emisją dymów. Przygotowano dwie grupy kompozycji epoksydowych: (1) polifosforanu melaminy (MPP) idietylofosfinianu glinu (AlDPi); (2) polifosforanu amonu (APP) i dipentaerytrytu (DPE), które wykorzystano jako osnowy w sześciowarstwowych kompozytach wzmocnionych tkaniną szklaną. Zawartość uniepalniaczy wynosiła 25 %mas. W celu zmniejszenia intensywności wydzielania dymów do kompozycji wprowadzano też 10–15 % mas. boranu cynku (ZB). Wyniki badań potwierdziły, że wraz ze zwiększaniem zawartości boranu cynku zmniejsza się emisja dymów zbadanych materiałów. Najmniejsze wartości: maksymalnej właściwej gęstości optycznej (Dsmax = 312,2), właściwej gęstości optycznej po 4 minutach badania [Ds(4) = 304,1] oraz łącznej wartości właściwych gęstości optycznych w pierwszych 4 minutach badania (VOF4 = 707,6 min) wykazywał kompozyt wytworzony z 10 % mas. MPP, 15 % mas. AlDPi oraz 15 % mas. ZB. Kompozyt ten charakteryzował się klasą palności V0 wg testu palności UL94, indeksem tlenowym LOI = 36,8 % oraz maksymalną średnią szybkością emisji ciepła MAHRE = 80kW/m².

7

Measurement of Joint Durability between an Aluminum Foil and Basalt Fabrics

Gilewicz Paulina, Frydrych Iwona, Cichocka Agnieszka, Pinkos Justyna, Hrynyk Rafał, Orawiec Grażyna, Zieliński Janusz

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 6 (138)

81--84

EN

The aim of this paper was to determine the adhesion force between an aluminum foil and basalt fabrics. Aluminised basalt fabric can be used as an alternative solution for protective clothing production. So far aluminised glass fabric has been used for this purpose. The lamination of basalt fabrics with aluminum foil does not changed fabric flexibility and can provide better protection against thermal radiation. To check different variants of adhesion, fabrics reinforced by a steel wire were also used (wire diameter 0.1 mm). The steel wire caused an increase in the fabric tear strength as well as in puncture and cut resistance. Two types of glue were chosen to carry out an investigation on the strength of adhesive bonding (Butacoll A+ and Bonatex PU85). The adhesion strength of the laminates was measured according to the PN-88/P-04950 standard. The test results confirmed higher values for weft directions and the phenomenon of asymmetry of the bond strength was found during testing.

PL

Celem pracy było określenie siły adhezji między folią aluminiową a warstwą tkaniny bazaltowej. Aluminizowane tkaniny bazaltowe mogą być używane jako alternatywne rozwiązania dla produkcji odzieży ochronnej. Obecnie odzież chroniąca przed działaniem wysokiej temperatury produkowana jest z aluminizowanych tkanin szklanych. Laminacja tkanin bazaltowych nie wpływa na elastyczność tkaniny, a jednocześnie może zapewnić ochronę przed promieniowaniem cieplnym na wyższym poziomie. Różne warianty połączeń folii aluminiowej z tkaninami bazaltowymi zostały przebadane pod względem siły adhezji. Badaniom poddano również tkaniny wzmocnione stalowym drutem (średnica drutu 0,1 mm). Obecność stalowego drutu w splocie tkaniny powodowała wzrost odporności na rozdzieranie, jak również na punktowe przecięcia. Badaniom siły adhezji zostały poddane dwa typy kleju (Butacoll A+ i Bonatex PU85). Siła rozwarstwiania laminatu została określona zgodnie z normą PN-88/P-04950. Wyniki badań potwierdziły wyższe wartości siły rozwarstwiania w kierunku wątku, a także stwierdzono zjawisko asymetrii wytrzymałości połączenia klejowego, w trakcie wykonywanie testów.

8

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.

9

Kompozyty żywicy fenolowo-formaldehydowej napełnionej modyfikowanymi bentonitami wzmocnione siatkami z włókna szklanego stosowane jako ściernice

Oleksy M., Oliwa R., Szałajko R., Markowska O., Budzik G., Sęp J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 2

81—89

PL

Publikacja stanowi kontynuację prac nad otrzymywaniem kompozytów na osnowie żywicy fenolowo-formaldehydowej (PF) napełnianej bentonitami modyfikowanymi czwartorzędowymi solami amoniowymi (QAS). Wytworzone kompozyty użyto do przesycania siatek z włókna szklanego o różnym splocie i różnej gramaturze. Oceniano wpływ struktury wzmocnienia (splotu siatki szklanej) na właściwości mechaniczne oraz strukturalne otrzymanych kompozytów, zwłaszcza pod względem ich przydatności do zastosowania w charakterze ściernic. Stwierdzono, że kompozyty na osnowie zawierającej modyfikowane glinokrzemiany wykazują większą wytrzymałość mechaniczną i odporność na ścieranie niż kompozyty na osnowie niemodyfikowanej żywicy fenolowo-formaldehydowej. Na podstawie skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) stwierdzono znacznie lepsze zwilżenie włókien siatek szklanych przesycanych kompozycjami PF z dodatkiem modyfikowanych bentonitów niż przesycanych nienapełnioną żywicą fenolowo-formaldehydową.

EN

The present study continues research on the application of bentonites modified with quaternary ammonium salts (QAS) to produce composites based on phenol-formaldehyde resin (PF). The as-prepared composites were used for impregnating fiberglass mesh of various weave and weight per unit area. The effect of the reinforcement structure (weave of fiberglass mesh) on the mechanical and structural properties of the obtained composites was investigated, especially in terms of their use as grinding wheels. Based on the obtained results, it was found that the composites with matrices containing modified aluminosilicates were characterized by greater mechanical strength and abrasion resistance, than those with non-modified matrix. On the basis of scanning electron microscopy (SEM), much better wetting of glass meshes by bentonite-modified PF compositions was observed when compared to those with unfilled phenol-formaldehyde resin.

10

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.

11

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.

12

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.

13

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.

14

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.

15

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.

16

Konstrukcje mostowe z materiałów kompozytowych

Balke K., Kurzydłowski K.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 7

501--504

PL

Pierwsze elementy konstrukcyjne z materiałów kompozytowych zastosowano w budownictwie na przełomie lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych ubiegłego wieku. W Polsce względnie niedawno zintensyfikowano badania w dziedzinie konstrukcji mostowych i opracowano pierwsze projekty z wykorzystaniem kompozytów. W pracy przedstawiono założenia i kryteria doboru kompozytowych materiałów polimerowych oraz struktury konstrukcji prototypu kładki dla pieszych.

EN

Structural members made from composite materials were introduced in building industry at the turn of 60s and 70s of the 20th century. In Poland research studies in the field of composite material bridge structures were undertaken just recently with the first projects of composite material structures following. Presented in the paper are basic requirements as well as criteria for selection of the fiber reinforced polymer materials and an example of pedestrian bridge structure.

17

Włókna celulozowe jako alternatywa dla włókien szklanych w kompozytach polimerowych

Błędzki A., Urbaniak M., Jaszkiewicz A., Feldmann M.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 5

372--382

PL

Wymogi zrównoważonego rozwoju gospodarki wymuszają zastępowanie, stosowanych dotychczas materiałów do produkcji wyrobów technicznych, kompozytami polimerowymi. Wzmocnienie ich, powszechnie używanymi dotychczas włóknami szklanymi, utrudnia jednak spełnienie coraz bardziej rygorystycznych wymagań ochrony środowiska. W artykule zaprezentowano rys historyczny oraz uwarunkowania wprowadzania nowych, bardziej ekoprzyjaznych materiałów polimerowych — biokompozytów wzmacnianych włóknami naturalnymi, np. włóknami regenerowanej celulozy. Omówiono możliwości dalszego rozwoju, zwłaszcza biokompozytów PLA i PA wzmocnionych włóknami celulozowymi, w kierunku szerszych zastosowań technicznych.

EN

Nowadays polymer composites are becoming important and prevalent materials for production of engineering products due to the requirements of sustainable economic progress. However, composite reinforcement with glass fibres makes difficult to meet the increasingly stringent environmental requirements. This paper, above all, is intended to provide a brief outline of the composite history and to present the possibilities for the development of more user-friendly and eco-friendly polymer materials, i.e. bio-composites reinforced with natural fibres (e.g. man-made cellulose). Possibilities for further development of polymer composites, in particular of PLA and PA bio-composites reinforced with cellulose fibres, towards a wider range of technical applications are also presented.

18

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.

19

New Generation Cementitious Composites with fibres – properties and application

Zych T.

Czasopismo Techniczne. Architektura

|

2014

|

R. 111, z. 8-A

85--102

EN

The paper presents the properties of new generation cementitious composites with fibres, such as "bendable concrete" (ECC, Engineered Cementitious Composites) (plastic, not brittle but resistant to cracking material) with the addition of polyvinyl alcohol (PVA) fibres, high performance concrete (HPC) with glass fibres, reactive powder concrete (RPC) (characterized by ultra-high compressive strength, above 200 MPa) with short steel fibres. The detailed characteristics of the composition of the cement matrix and the role of fibres in the formation of the composite properties are described. Various applications of the composites as structural and architectural materials are also given.

PL

W artykule przedstawiono właściwości najnowszej generacji kompozytów cementowych z dodatkiem włókien, m.in. "betonów zginalnych" (ECC) (plastycznych, a nie kruchych przy zginaniu, odpornych na pękanie) z włóknami polialkoholowinylowymi (PVA), wysokowartościowych betonów (HPC) z włóknami szklanymi, betonów z proszków reaktywnych (RPC) (cechujących się ultrawysoką wytrzymałością na ściskanie − powyżej 200 MPa) z krótkimi włóknami stalowymi. Szczegółowo scharakteryzowano skład matrycy cementowej oraz opisano rolę, jaką spełniają włókna w kształtowaniu właściwości kompozytu. Pokazano możliwości zastosowania kompozytów jako materiałów konstrukcyjnych oraz architektonicznych.

20

Comparative assessment of mechanical properties of glass and basalt fibers reinforced polyester resin with St3S steel

Rudawski A., Błażewicz S.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 2

86--90

EN

The aim of the study was to develop a laminate composite that can be an analog for St3S steel in the case of corrosion problems and excessive product weight. E-glass fibers in the form of mats and fabrics with different reinforcement direction, unsaturated polyester resins, and basalt woven fabrics with a grammature of 180 g/m2 were used in the study. Polyester laminate composites of 300x200 mm were manufactured using the vacuum assisted resin transfer molding method. The mechanical properties of the laminate composites in the form of plates were compared with the mechanical properties of the St3S steel serving as a reference material. Selected glass fiber-reinforced polyester composites with the best mechanical properties were additionally modified with basalt fabric. The flexural strength, elasticity modulus and work up to fracture were determined in the three-point bending mode. The values of the mechanical parameters of the composite samples were compared with the mechanical properties of St3S steel. The highest elasticity modulus of the laminate samples was found for the composite reinforced with a unidirectional glass fabric, while the maximum flexural strength was attained by the composite samples reinforced with three and four directional fibrous reinforcement. Their differences amount to several percent. The composite samples representing the best strength properties were further modified using a fabric made from basalt fibers. The use of hybrid fiber reinforcements (glass fiber, basalt fiber) allows for an over 20% increase in the flexural strength of the composite samples. Comparable strength characteristics to the steel samples were achieved. The flexural strength of the hybrid composite samples was 415 MPa, and 429 MPa for the St3S sample. The hybrid laminate composite with basalt woven fabric has a distinctly higher work up to fracture value in comparison with the unmodified laminate composite related to the same cross section unit.

PL

Celem badań było opracowanie laminatu, który może stanowić analog dla stali St3S w przypadku pojawiających się problemów z korozją i zbyt dużym ciężarem użytkowym. W pracy wykorzystano włókna szklane w postaci mat i tkanin o różnym kierunku wzmocnienia, żywice poliestrowe nienasycone oraz płótno bazaltowe o gramaturze 180 g/m2. Metodą próżniowego przesycenia wytworzono laminatowe kompozyty poliestrowo-szklane o wymiarach 300x200 mm. Właściwości mechaniczne próbek kompozytowych wykonanych z laminatów w formie płytek porównywane były z właściwościami próbek wykonanych ze stali St3S, jako próbek referencyjnych. Laminat poliestrowo-szklany o najlepszych parametrach mechanicznych zmodyfikowano płótnem z włókna bazaltowego. Badanymi parametrami były wytrzymałość na zginanie, moduł sprężystości oraz praca zniszczenia. Wyznaczone wartości parametrów mechanicznych laminatów porównano z właściwościami mechanicznymi dla stali St3S. Dla kompozytów laminatowych ze zbrojeniem z włókna szklanego najwyższy moduł sprężystości posiada próbka wykonana z tkaniny szklanej jednokierunkowej, natomiast najwyższą wytrzymałość na zginanie posiadają laminaty zbrojone włóknem szklanym w postaci tkaniny o trójkierunkowym oraz czterokierunkowym wzmocnieniu. Ich różnice wynoszą kilka procent. Próbki kompozytowe o najkorzystniejszych parametrach wytrzymałościowych poddano modyfikacji z zastosowaniem tkaniny z włókna bazaltowego. Zastosowanie hybrydowego włóknistego wzmocnienia (włókna szklane, włókno bazaltowe) pozwoliło na ponad 20% zwiększenie wytrzymałości na zginanie próbek kompozytowych. Uzyskano porównywalne parametry wytrzymałościowe laminatowego kompozytu hybrydowego do stali. Wytrzymałość na zginanie otrzymanych próbek wynosiła 415 MPa, a dla stali St3S 429 MPa.