Carbon nanotubes are one of the strongest materials of unique mechanical, optical, electrical and electronic properties. Because of that they are mainly used as semiconductor materials constituting the reinforcing phase in composite materials. The paper presents properties of polymer composites reinforced with carbon nanotubes (CNT) containing various mixtures of dispersion. Produced composites featured various content carbon nanotubes: 20%, 30%, 40% i 50%. Macroscopic observations were carried out on ready to check composites, if pores exist in the structure and whether the reinforcement has been distributed in the entire volume. Bending and compressive strengths tests were performed and densities of individual composites were measured to determine the specific strength. Composite materials strengthened with carbon nanotubes feature a very low density and a very good mechanical strength, which makes them a good structural material.
W artykule przedstawiono wyniki badań otrzymywania materiałów kompozytowych na osnowie miedzi umacnianych nanorurkami węglowymi modyfikowanymi nanocząstkami miedzi. Modyfikacja nanorurek była prowadzona poprzez chemiczne dołączenie nanocząstek miedzi pochodzących od octanu miedzi. Jako osnowę zastosowano proszki miedzi otrzymane elektrolitycznie. Konsolidacja materiałów następowała poprzez jednostronne prasowanie i następujące po nim spiekanie. Na otrzymanych spiekach przeprowadzono badania mikrostrukturalne, badania twardości oraz badania profilometryczne. Spieki na bazie miedzi umacniane nanorurkami węglowymi charakteryzują się lepszymi własnościami mechanicznymi niż spieki z czystej miedzi.
EN
The paper presents preliminary results of studies on obtaining copper-based composite materials strengthened with carbon nanotubes modified with copper nanoparticles. Nanotubes modification was carried out by attaching chemically copper nanoparticles originating from copper acetate. Electrolytically obtained copper powders were used as the matrix. Materials were consolidated by one-sided pressing followed by sintering. On the obtained sinters were performed microstructural studies, hardness test and roughness on the surface studies. Copper-based sinters reinforced carbon nanotubes are characterized by better mechanical properties than pure copper sinters.
The paper presents properties of polymer composites reinforced with carbon nanotubes (CNT) containing various mixtures of dispersion. Acrylates of different particle size and viscosity were used to produce composites. The mechanical strength of composites was determined by three-point bending tests. The roughness parameter of composites was determined with a profilometer and compared with the roughness parameter determined via atomic force microscopy (AFM). Also X-ray studies (phase composition analysis, crystallite sizes determination) were carried out on these composites. Measurements of the surface topography using the Tapping Mode method were performed, acquiring the data on the height and on the phase imaging. The change of intensity, crystallite size and half-value width of main reflections originating from carbon within the composites have been determined using the X-ray analysis. The density of each obtained composite was determined as well as the resistivity at room temperature. The density of composites is quite satisfactory and ranges from 0.27 to 0.35 g/cm3. Different composites vary not only in strength but also in density. Different properties were achieved by the use of various dispersions. Carbon nanotubes constituting the reinforcement for a polymer composite improve the mechanical properties and conductivity composite.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości kompozytów polimerowych wzmacnianych nanorurkami węglowymi zawierających różne dyspersje akrylanowe. Do wytworzenia kompozytów zastosowano akrylany o różnych rozmiarach cząstek i lepkości. Wytrzymałość mechaniczną określono za pomocą próby trójpunktowego zginania. Chropowatość została wyznaczona za pomocą profilometru i porównana z chropowatością wyznaczoną za pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM). Na kompozytach przeprowadzono również badania rentgenowskie (analiza fazowa, wielkość krystalitów). Pomiary topografii powierzchni przeprowadzono za pomocą metody Tapping Mode, zbierając dane z wysokości i obrazowania fazowego. Zmiana intensywności, wielkość krystalitów oraz szerokość połówkowa głównego refleksu pochodzącego od węgla została wyznaczona za pomocą analizy rentgenowskiej. W pracy określono również gęstość oraz rezystywność każdego z kompozytów. Gęstość kompozytów jest zadawalająca, gdyż waha się w granicach od 0.27 od 0.35 g/cm3. Kompozyty różnią się zarówno gęstością jak i wytrzymałością a różnice wynikają z zastosowania różnych dyspersji akrylanowej. Nanorurki węglowe dodane do kompozytów poprawiają ich własności wytrzymałościowe oraz przewodność.
Carbon nanotubes because of their high mechanical, optical or electrical properties, have found use as semiconducting materials constituting the reinforcing phase in composite materials. The paper presents the results of the studies on the mechanical properties of polymer composites reinforced with carbon nanotubes (CNT). Three-point bending tests were carried out on the composites. The density of each obtained composite was determined as well as the surface roughness and the resistivity at room temperature. Moreover the surface studies on an atomic forces microscope (AFM) and X-ray studies (phase composition analysis, crystallite sizes determination) were carried out on such composites. Measurements of the surface topography using the Tapping Mode method were performed, acquiring the data on the height and on the phase imaging. The change of intensity, of crystallite size and of half-value width of main reflections originating from carbon for composites have been determined using the X-ray analysis. Carbon nanotubes constituting the reinforcement for a polymer composite improve the mechanical properties and con-ductivity of the composite.
PL
Nanorurki węglowe ze względu na wysokie właściwości mechaniczne, optyczne czy elektryczne znalazły zastosowanie jako faza wzmacniająca materiałów kompozytowych. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych kompozytów polimerowych wzmacnianych nanorurkami węglowymi (CNT). Na kompozytach została przeprowadzona próba trójpunktowego zginania. Określono gęstość każdego z otrzymanych kompozytów, wyznaczono chropowatość powierzchni na profilometrze oraz rezystywność w temperaturze pokojowej. Dla każdego z kompozytów przeprowadzono również badania powierzchni na mikroskopie sił atomowych (AFM), badania rentgenograficzne (analiza składu fazowego, określenie wielkości krystalitów). Przeprowadzono pomiary topografii powierzchni metodą Tapping Mode zbierając dane z wysokości i obrazowania fazowego. Za pomocą analizy rentgenograficznej określono zmianę intensywności, wielkości krystalitów oraz szerokości połówkowej refleksów głównych pochodzących od węgla dla nanorurek różnie modyfikowanych. Nanorurki węglowe stanowiące zbrojenie dla kompozytów polimerowych poprawiają właściwości mechaniczne oraz przewodność kompozytu.
W artykule przedstawiono wyniki badań otrzymywania materiałów kompozytowych na osnowie miedzi umacnianych nanorurkami węglowymi modyfikowanymi nanocząstkami miedzi. Modyfikacja nanorurek była prowadzona poprzez chemiczne dołączenie nanocząstek miedzi pochodzących od octanu miedzi. Jako osnowę zastosowano proszki miedzi otrzymane elektrolitycznie. Konsolidacja materiałów następowała poprzez jednostronne prasowanie i następujące po nim spiekanie. Wykonano badania topografii powierzchni zarówno na próbkach samej miedzi, jak i wzbogaconej modyfikowanymi nanorurkami. Badanie topografii przeprowadzono na profilometrze oraz na mikroskopie sił atomowych (AFM).
EN
The paper presents preliminary results of studies on obtaining copper-based composite materials strengthened with carbon nanotubes modified with copper nanoparticles. Nanotubes modification was carried out by attaching chemically copper nanoparticles originating from copper acetate. Electrolytically obtained copper powders were used as the matrix. Materials were consolidated by one-sided pressing followed by sintering. Surface topography test was performed on samples of both sintering copper and the modified copper. The surface studies was carried out on an atomic forces microscope (AFM) and the surface roughness of individual agglomerates was measured.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia modyfikację nanorurek węglowych oraz ich wpływ na przewodność kompozytów. Przeprowadzono pomiary rezystywności powierzchniowej kompozytów za pomocą przewodzącej elektrody na powierzchni kompozytu (swobodnej oraz od strony formy). W efekcie można było zauważyć różnice występujące w przewodności poszczególnych kompozytów.
EN
This paper presents the modification of carbon nanotubes and their effect on the conductivity of composites. The surface resistivity measurements of composites were made using conductive electrode both on the surface of the composite and the bottom. As a result, we could see differences in conductivity of various composites.
W pracy przedstawiono wyniki badań otrzymywania materiałów kompozytowych na osnowie miedzi umacnianych nanorurkami węglowymi modyfikowanymi nanocząstkami miedzi. Modyfikacja nanorurek była prowadzona poprzez chemiczne dołączenie nanocząstek miedzi pochodzących od octanu miedzi. Jako osnowę zastosowano proszki miedzi otrzymane elektrolitycznie. Spieki charakteryzowały się różną zawartością nanorurek węglowych. Konsolidacja materiałów następowała poprzez jednostronne prasowanie i następujące po nim spiekanie. Wykonano badania mikroskopowe spieków przy użyciu mikroskopu świetlnego firmy Olimpus GX41. Przeprowadzono także ilościową analizę struktury spieków na zgładach nietrawionych.
EN
The paper presents preliminary results of studies on obtaining copper-based composite materials strengthened with carbon nanotubes modified with copper nanoparticles. Nanotubes modification was carried out by attaching chemically copper nanoparticles originating from copper acetate. Electrolytically obtained copper powders were used as the matrix. Sinters were characterized by a different content of carbon nanotubes. Materials were consolidated by one-sided pressing followed by sintering. Microscopic examinations sinters were carried out an Olympus GX41 light microscope. Additionally, quantitative analysis of the sinters structure on non-etched microsections was performed.
The paper presents results of studies on carbon nanotubes - as received, after cleaning and also after modification. Functional groups as well as metal nanoparticles have been attached, originating from cobalt sulphate, copper acetate and a mixture of hydrogen bromide and bromide. The surface studies on an atomic forces microscope (AFM), X-ray studies (phase composition analysis, crystallite sizes determination) as well as Raman spectroscopy studies were carried out on such nanotubes. The surface topography studies have shown that after the modification the diameter and length of nanotubes change. Also the surface development changes, which has been determined through roughness parameter measurements. The change of intensity, of crystallite size and of half-value width of main reflections originating from carbon for nanotubes modified in various ways have been determined using the X-ray analysis.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nanorurek węglowych w stanie surowym, po oczyszczeniu jak również po modyfikacji. Zostały przyłączone grupy funkcyjne oraz nanocząstki metali, pochodzące od siarczanu kobaltu, octanu miedzi i mieszaniny bromowodoru z bromem. Dla takich nanorurek przeprowadzono badania powierzchni na mikroskopie sił atomowych (AFM), badania rentgenograficzne (analiza składu fazowego, określenie wielkości krystalitów) oraz badania spektroskopowe Raniana. Badania topografii powierzchni wykazały, że po modyfikacji nanorurek zmienia się ich średnica i długość. Zmienia się również rozwinięcie powierzchni co zostało wyznaczone za pomocą określenia parametru chropowatości. Za pomocą analizy rentgenograficznej określono zmianę intensywności, wielkości krystalitów oraz szerokości połówkowej refleksów głównych pochodzących od węgla dla nanorurek różnie modyfikowanych.
The paper presents results of studies on mechanical properties of polymer composites reinforced with carbon nanotubes (CNT), carried out by means of three-point bending. The density of each obtained composite was determined as well as the electrical conductivity at room temperature.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych kompozytów polimerowych wzmacnianych nanorurkami węglowymi, wyznaczone przy pomocy próby trójpunktowego zginania. Określono gęstość każdego z otrzymanych kompozytów, a także wyznaczono przewodność właściwą w temperaturze pokojowej.
W artykule przedstawiono wyniki badań złącza wytworzonego metodą zgrzewania wybuchowego, poprzez połączenie stali węglowej C10E ze stalą stopową X210Cr12. Mikrostrukturę połączonych stali oraz strefy połączenia obserwowano na mikroskopie optycznym oraz skaningowym. W celu określenia składu fazowego na próbkach została przeprowadzona rentgenowska analiza fazowa. Dla określenia właściwości mechanicznych złącze poddano badaniom twardości i odporności na zarysowanie. W wyniku procesu łączenia stali w strefie połączenia materiałów występują strefy połączenia oraz wpływu ciepła.
EN
The article presents the results of the join materials made by explosive method. The combined quality of materials used in carbon steel C10E and alloy steel X210Cr12. Microstructure of connected steel and the connection zones observed in the optical and scanning electron microscopy. In order to determine the phase composition of samples were subjected to X-ray analysis. To determine the interface properties were tested hardness and scratch resistance. As a result of join materials in the connection zone of materials show the heat affected zone.
W pracy przedstawiono charakterystykę złącza lutowanego. Stal wysokowęglowa i spiek węglika wolframu z kobaltem zostały połączone lutem miedzianym. Na takim materiale przeprowadzono obserwacje mikroskopowe na mikroskopie świetlnym. Wykonano analizę składu chemicznego oraz rentgenowskie badania strukturalne (XRD). Została również zbadana twardość łączonych elementów: stali wysokowęglowej i spieku węglika wolframu z kobaltem, a także badany materiał poddano badaniu zarysowania za pomocą Scratch Testu.
EN
The paper presents the characteristics of the brazed joint. High carbon steel and cobalt sintered tungsten carbide were combined with copper brazing alloy. At this material, microscope observations using an light microscope were performed. The chemical composition was analyzed and X-ray structural examinations (XRD) were carried out. Also was examined hardness of combined elements: carbon steel and cobalt sintered tungsten carbide, as well as the test material were examined by using scratch test.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the preliminary results of studies on obtaining copper-based composite materials strengthened with carbon nanotubes modified with copper nanoparticles. The nanotubes modification was carried out by chemically attaching copper nanoparticles originating from copper acetate. Electrolytically obtained copper powders were used as the matrix. The materials were consolidated by one-sided pressing followed by sintering. Microscopic examinations both of the powders and of the finished sinters were carried out using an Olympus GX41 optical microscope. Additionally, quantitative analysis of the sinters structure on non-etched microsections was performed. Computer software Image - Pro Plus was used to calculate the nanotubes surface fraction and their average surface area; the studied micro-particles aspect ratio was also determined. It has been shown that the nanotubes in the sinters, depending on the sintering method, differ in size and arrangement in the composite.
PL
Przedstawiono wstępne wyniki badań otrzymywania materiałów kompozytowych na osnowie miedzi umacnianych nanorurkami węglowymi modyfikowanymi nanocząstkami miedzi. Modyfikacja nanorurek była prowadzona poprzez chemiczne dołączenie nanocząstek miedzi pochodzących od octanu miedzi. Jako osnowę zastosowano proszki miedzi otrzymane elektrolitycznie. Konsolidacja materiałów następowała poprzez jednostronne prasowanie i następujące po nim spiekanie. Wykonano badania mikroskopowe zarówno proszków, jak i gotowych spieków przy użyciu mikroskopu optycznego firmy Olimpus GX41. Przeprowadzono także ilościową analizę struktury spieków na zgładach nietrawionych. Do tego celu został wykorzystany program komputerowy Image - Pro Plus, za pomocą którego obliczono udział powierzchniowy nanorurek oraz ich średnie pole powierzchni, a także wyznaczono współczynnik kształtu badanych mikrocząstek. Wykazano, że nanorurki w spiekach w zależności od metody spiekania różnią się wielkością oraz rozmieszczeniem w kompozycie.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Carbon nanotubes because of their high mechanical, optical or electrical properties, have found use as semiconducting materials constituting the reinforcing phase in composite materials. The paper presents the results of studies on the mechanical properties of polymer composites reinforced with carbon nanotubes (CNT). Before introduction to the polymer matrix, the nanotubes were subjected to chemical cleaning. Carbon nanotubes cleaning was carried out in the liquid phase using a mixture of oxidising concentrated nitric and sulphuric acids. Three-point bending tests were carried out on the composites. The density of each obtained composite was determined as well as the surface roughness and the conductance at room temperature. Carbon nanotubes constituting the reinforcement for a polymer composite improve the mechanical properties and conductivity of both the composite and the polymer.
PL
Nanorurki węglowe z uwagi na wysokie własności mechaniczne, optyczne czy elektryczne znalazły zastosowanie jako materiały półprzewodnikowe stanowiące fazę zbrojącą w materiałach kompozytowych. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych kompozytów polimerowych wzmacnianych nanorurkami węglowymi. Przed wprowadzeniem nanorurek do osnowy polimeru nanorurki zostały poddane chemicznemu procesowi oczyszczania. Oczyszczanie było prowadzone w fazie ciekłej z użyciem mieszaniny utleniających stężonych kwasów azotowego (HNO3) i siarkowego (H2SO4). Na wytworzonych kompozytach przeprowadzono próbę trójpunktowego zginania. Określono gęstość każdego z otrzymanych kompozytów, wyznaczono chropowatość powierzchni oraz przewodność elektryczną w temperaturze pokojowej. Nanorurki węglowe stanowiące zbrojenie dla kompozytów polimerowych poprawiają właściwości mechaniczne oraz przewodność zarówno samego kompozytu, jak i polimeru.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Carbon nanotubes are one of the strongest materials of unique mechanical, optical, electrical and electronic properties. Because of that they are mainly used as semiconductor materials constituting the reinforcing phase in composite materials. Most frequently nanotubes are obtained using the following methods: catalytic pyrolysis (CVD), electric arc method or by catalytic laser synthesis. The paper presents the results of studies on the topography of multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) obtained by the CVD method, using an atomic forces microscope (AFM). Prior to the studies the nanotubes were cleaned using two methods - one part was cleaned in a mixture of concentrated sulphur and nitric acids, and the other in a mixture of perhydrol and acetic acid. Measurements of the surface topography using the Tapping Mode method were performedon the material prepared in this way, acquiring the data on the height and on the phase imaging.
PL
Nanorurki węglowe są jednymi z najsilniejszych i najmocniejszych znanych włókien o niezwykłych właściwościach mechanicznych, optycznych, elektrycznych i elektronowych. Dlatego głównie znalazły zastosowanie jako materiałypółprzewodnikowe stanowiące fazę zbrojącą w materiałach kompozytowych. Nanorurki otrzymuje się głównie metodami: pirolizy katalitycznej (CVD), metodą elektrołukową lub poprzez katalityczną syntezę laserową. W pracy przedstawiono wyniki badań topografii wielościennych nanorurek węglowych (MWCNTs) otrzymanych metodą CVD przy pomocy mikroskopu sił atomowych (AFM). Przed badaniem nanorurki były oczyszczane dwoma metodami - jedną część oczyszczano w mieszaninie stężonych kwasów siarkowego i azotowego, drugą w mieszaninie perhydrolu i kwasu octowego. Na tak przygotowanym materiale przeprowadzono pomiary topografii powierzchni metodą Tapping Mode, zbierając dane z wysokości, amplitudy drgań i obrazowania fazowego.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.