Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Inteligentne kompozyty magnetoreologiczne

Boczkowska A., Awietjan S.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 6

443-449

PL

Prezentowane badania dotyczą nowej grupy materiałów inteligentnych, jakimi są magnetoreologiczne kompozyty elastomerowe (MRE), złożone z ferromagnetycznych cząstek rozmieszczonych w elastomerowej osnowie. Mikrostrukturę wytworzonych MRE oceniano stosując skaningową mikroskopię elektronową. W celu określenia anizotropii magnetycznej i strukturalnej wyznaczono właściwości magnetyczne MRE, ponadto w szerokim zakresie charakteryzowano ich właściwości reologiczne. Względny efekt magnetoreologiczny oznaczono na podstawie analizy wpływu zawartości i rozmiaru cząstek, a także ukierunkowania łańcuchów cząstek na kształtowaną mikrostrukturę wybranego kompozytu. Stwierdzono, że MRE o anizotropowej mikrostrukturze, kształtowanej na etapie wytwarzania w polu magnetycznym, charakteryzują się znacznie większym efektem magnetoreologicznym niż MRE o izotropowym rozmieszczeniu cząstek, dodanych do elastomerowej osnowy w takiej samej ilości. Zauważono również nieliniową zmianę właściwości reologicznych w funkcji udziału cząstek, będącą wynikiem anizotropii strukturalnej i magnetycznej, mającej najistotniejszy wpływ na zmianę właściwości MRE w polu magnetycznym. Zaobserwowano ponadto, że wartością efektu magnetoreologicznego można sterować zmieniając kierunek ułożenia łańcuchów cząstek względem kierunku działania pola. Oznacza to, że w celu uzyskania odpowiednio dużego efektu magnetoreologicznego nie jest konieczne wprowadzenie do osnowy polimerowej dużej ilości cząstek magnetycznych, wystarczy wytworzyć odpowiednią ich mikrostrukturę, co pozwala na korzystne zmniejszenie masy konstrukcji urządzeń, w których wykorzystano materiał na bazie MRE.

EN

The study is related to a new group of intelligent materials, namely magnetorheological elastomer composites (MRE), composed of ferromagnetic particles dispersed in an elastomeric matrix. They exhibit reversible changes of their properties and shape under the magnetic field, what makes them attractive for applications as dampers, sensors or actuators. The microstructure of the produced MRE was studied using scanning electron microscopy. In order to determine the magnetic and structural anisotropy of MRE, their magnetic properties were investigated. The rheological properties of MRE were also characterized in a broad range. The relative magnetorheological effect was evaluated by analyzing the influence of the volume fraction, size and arrangement of the particles on the microstructure of selected composite. It was found, that MRE with an anisotropic microstructure formed during the preparation under the magnetic field show much higher magnetorheological effect than MRE with an isotropic arrangement of the particles, added in the same amount to the elastomeric matrix. A non-linear change of the rheological properties versus particle fraction was also observed, as a result of the structural and magnetic anisotropy, which has a major influence on the change in MRE properties under the magnetic field. Moreover, it was found that the magnetorheological effect can be controlled by changes in the particle alignment according to the magnetic field direction. It means that to obtain a sufficiently high magnetorheological effect it is not necessary to introduce a large amount of magnetic particles into the polymer matrix, but it can be achieved by formation of an appropriate particle microstructure. This is beneficial for reducing the weight of devices based on MRE.

2

Przygotowanie nanorurek węglowych przed bezprądowym pokrywaniem Ni-P

Zawadowska M., Bieliński J., Kozera R., Boczkowska A., Awietjan S.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 11

490--493

PL

Wykonano badania nad przygotowaniem nanorurek węglowych do bezprądowej metalizacji powłoką Ni-P. Prace prowadzono na nanorurkach węglowych Nanocyl® CN3100. Wykonano wstępne oczyszczanie powierzchni mieszaniną kwasów azotowego i siarkowego. Zaglomerowane nanorurki rozbijano poprzez stosowanie płuczki ultradźwiękowej lub dezintegratora ultradźwiękowego. Następnie aktywowano je katalitycznie w roztworze Sn(II) i Pd(II). Prowadzono modyfikację stężenia roztworu do aktywacji. W kąpieli stosowano stabilizator w celu zapobieżenia samorozkładowi oraz związek powierzchniowo-czynny uniemożliwiający ponowne zaglomeryzowanie nanonapełniacza.

EN

Preparation of carbon nanotube surfaces to electroless deposition of Ni-P coatings was studied. The investigations were carried out using Nanocyl® CN3100 carbon nanotubes. First, CNTs were purified with mixture of nitric and sulfuric acids. Agglomerated nanotubes were broken by using an ultrasonic cleaner or disintegrator. Then, their surface was activated in catalytic solution Sn(II) and Pd(II). Concentration of solution for activation was modified. Stabilizer was applied to prevent self-decomposition of the solution and surfactant was used to make re-agglomeration impossible.

3

Uretanowe elastomery magnetoreologiczne aktywowane polem magnetycznym

Boczkowska A., Awietjan S.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 1

26-30

PL

Otrzymano, opracowane w ramach prac własnych, segmentowe elastomery uretanowe i uretanowomocznikowe (EPU 1,1 oraz EPU 1,25) i porównano ich wybrane właściwości z właściwościami żeli poliuretanowych (PU 80/20 i PU 70/30) uzyskanych na drodze mieszania produktów handlowych. Do elastomerów dodawano różne ilości cząstek ferromagnetycznych (żelaza karbonylkowego) wytwarzając w ten sposób uretanowe elastomery magnetoreologiczne (MRE). Utwardzano je w obecności pola magnetycznego otrzymując strukturę kolumnową z cząstek Fe. Metodą mikroskopii prześwietleniowej oraz SEM oceniano wpływ warunków uzyskiwania MRE na ich strukturę, stwierdzając istotną zależność od udziału cząstek żelaza w kompozycie. W przypadku zawartości większej niż 11,5 % obj. Fe struktura ta przypominała sieć. Metodą VSM badano, w kierunku równoległym i prostopadłym do ułożenia cząstek ferromagnetycznych, właściwości magnetyczne otrzymanych MRE. Zmiana tych właściwości zależy od struktury kompozytu oraz od siły przyłożonego zewnętrznego pola magnetycznego, pod działaniem którego rośnie wartość modułu ścinania a także modułu sprężystości postaciowej (G'').

EN

Urethane and urea-urethane segmental elastomers (EPU 1,1 and EPU 1,25) were synthesized and selected properties of them were compared with those of polyurethane gels (PU 80/20 and PU 70/30) prepared by mixing of commercial products (Table 1). Various amounts of ferromagnetic particles (carbonyl iron) were added to elastomers preparing in this way magnetorheological urethane elastomers (MRE). They were cured in magnetic field and column arrangement of Fe particles has been obtained. The effects of conditions of MRE preparation on their structures were evaluated using transmission microscopy and SEM and significant dependence on the amount of Fe particles in a composite was found (Fig. 1, 2). For Fe amount higher than 11.5 vol. % the structure looks like a net. Magnetic properties of MRE obtained were investigated by VSM method in directions parallel and perpendicular to magnetic particles arrangement (Fig. 5). The changes of properties depend on the composite structure and the power of external magnetic field applied, causing an increase in shear modulus (Fig. 3, 4, 6).

4

Wpływ mikrostruktury na właściwości magnetoreologicznych elastomerów

Boczkowska A., Awietjan S.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

31-36

PL

Magnetoreologiczne elastomery (MREs) zawierające cząstki żelaza karbonylowego w osnowie poliuretanowej były wytwarzana i badane. Dzięki charakterystycznej mikrostrukturze kolumnowej MREs odpowiadają na działanie pola magnetycznego poprzez zmianę właściwości reologicznych. Zbadano próbki o różnym ułożeniu łańcuchów cząstek względem linii pola magnetycznego zastosowanego podczas pomiarów. Wytwarzano także próbki o izotropowym rozmieszczenie cząstek. Stwierdzono, że ukierunkowanie łańcuchów cząstek względem pola magnetycznego ma istotny wpływ na właściwości reologiczne MREs w polu magnetycznym. Moduł sprężystości postaciowej (G') silnie zależy od mikrostruktury MREs, a w szczególności od ułożenia cząstek. Uzyskane krzywe G'([omega]) były aproksymowane równaniem zgodnym z modelem Cassona. Uzyskano i porównano wartości naprężenia uplastyczniającego [tau]0 dla różnych MREs.

EN

In this work urethane magnetorheological elastomers (MREs) consisting of carbonyl-iron particles and a polyurethane matrix were manufactured and studied. Due to the characteristic columnar microstructure, MREs respond to the magnetic field by changing their rheological properties. The samples with different arrangement of particle chains relative to the magnetic field lines during measurement were studied. Also samples with the isotropic particles distribution were fabricated. The significant influence of the ferromagnetic particles arrangement on the rheological properties of the MREs in the relation to an external magnetic field was found. Storage modulus (G') strongly depend on the MREs microstructure, in particular on particles arrangement. Measured G'([omega]) curves were approximated with Casson's model. According to the approximation values of yield stress [tau]0 for different MREs were compared.

5

The influence of carbon roving impregnation technology on the structure and properties of carbon-epoxy composites

Rodziewicz M., Awietjan S., Boczkowska A., Kurzydłowski K.J.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 1

25-29

EN

The results of the studies are the part of experimental work upon carbon-epoxy composites (CFRP) reinforced with uni-directional roving (TJD) for aeronautical applications. These types of composites are used for wing spars of gliders production. The aim of research was to develop a new composite materials for 18-meter class glider construction. To realize a competitive glider in this class, a very high strength as well as lightweight material is needed. Only carbon-epoxy composites possess such properties. The influence of roving impregnation devices technology on structure and properties of composites has been investigated. A series of roving impregnation devices has been made and modified to obtain composites with uniform structure and good mechanical properties. Two types of impregnation devices were used in this work for composites production. These can be divided into two groups: vacuum devices and roller devices. This division shows the main principle, which the device uses to impregnate and deaerate roving in particular groups. The structure of obtained composites has been controlled with reflected light microscope. It has been found that observations of the sections made perpendicular to fibers layout direction give rather representative image of composites structure. Structural observations allowed evaluation of used production methods and their influence upon composite quality. The aim of the study was to fulfill Joint Airworthiness Requirements JAR-22 Gliders and Motor Gliders. During the tests these requirements were fulfilled and compression strength of over 800 MPa at 54°C has been obtained.

PL

Wyniki prowadzonych badań stanowią część prac badawczych kompozytów węglowo-epoksydowych (CFRP) zbrojonych rovingiem o ułożeniu jednokierunkowym (UD). Przeznaczeniem tego typu struktur kompozytowych są konstrukcje lotnicze. Kompozyty zbrojone włóknem rovingowym są stosowane do wytwarzania pasów dźwigarów skrzydeł w szybowcach. Celem badań było opracowanie nowych materiałów kompozytowych do konstrukcji szybowców klasy 18-metrowej. Do wykonania konkurencyjnego szybowca w tej klasie potrzebny jest materiał o szczególnie wysokich właściwościach wytrzymałościowych, a jednocześnie jak najlżejszy. Warunki takie spełniaj;) jedynie kompozyty węglowo-epoksydowe. Badano wpływ urządzeń zastosowanych do impregnacji rovingu na strukturę i właściwości uzyskiwanych kompozytów. Wykonano szereg urządzeń do impregnacji (rys. rys. 1-4) i poddano je modyfikacji tak, by wytwarzać coraz to lepsze kompozyty. Strukturę kompozytów kontrolowano przy użyciu mikroskopu świetlnego odbiciowego (rys. 8). Dążono do spełnienia wymagań postawionych w przepisach technicznych budowy szybowców JAR-22. Opracowano urządzenie, dzięki któremu udało się spełnić te wymagania, uzyskano wytrzymałość kompozytu na ściskanie w temperaturze 54°C powyżej 800 MPa (rys. 7).

6

Wytrzymałość kompozytów węglowo-epoksydowych (CFRP) w kontekście technik wytwarzania i warunków eksperymentu

Rodzewicz M., Jaśkowski P., Boczkowska A., Awietjan S., Kurzydłowski K. J.

Karbo

|

2004

|

Nr 4

182-188

PL

Dodatek sonikowanych jednościcnnych nanorurek węglowych (1,57-9,87 g*dm-3) do polimeryzacji "in situ" metakrylanu metylu ([MMA]=5,8 mol-dm -3) inicjowanej propionianem2,2'-azobis(2-metylo-4-hydroksybu tyłowym) ([AIB-BD]=0,058 mol-dm -3) zmienia przebieg polimeryzacji (bez zmiany jej mechanizmu). W efekcie otrzymuje się kompozyty PMMA/S WCNT, których składniki są związane chemicznie. Kompozyty oczyszczano przez wytrącanie z roztworów w N,N-dimetyloformamidzie, a następnie badano ich właściwości fizyczne i chemiczne. Stwierdzono zmiany w widmach IR, ciężarach cząsteczkowych (spadek Mn,VPO z 1600 do 5600 g-mol -1<-sub>), właściwościach termicznych (DTA, DSC, Tg=105 - 140°C), przewodnic twie elektrycznym (wzrost z wartości 4,16-10-16<-sub> do 4,08-10-14 S-m-1) i w procesie depolimeryzacji (metodą DTG-FTIR), konkretnie w trójstop niowym mechanizmie depropagacji w zakresach temperatur 180-220°C, 340°C i 370-390°C.