Własności cieplne kompozytów mają istotne znaczenie w diagnostyce metodami termowizyjnymi i ocenie stopnia destrukcji. Spośród znanych metod pomiaru przewodności cieplnej i ciepła właściwego metody stacjonarne pozwalają na bezpośredni pomiar w odróżnieniu od niestacjonarnych. Zakładając liniową zależność ciepła właściwego i przewodności cieplnej od temperatury możliwy jest pomiar metodą quasistacjonarną. W artykule przedstawiono zasady i wyniki pomiaru przewodności cieplnej i ciepła właściwego kompozytów poliestrowo-szklanych.
EN
Thermal properties of composites are important in the diagnosis of thermographic methods and assessing the degree of destruction. Among the known methods of measuring thermal conductivity and specific heat of the stationary method allows the direct measurement as opposed to non-stationary. Assuming a linear dependence of specific heat and thermal conductivity on temperature can be measured by quasi-stationary. The article presents the principles and results of the measurement of thermal conductivity and specific heat of the polyester-glass composite.
Przedstawiono podstawowe materiały amagnetyczne stosowane do budowy okrętów zwalczania min. Dokonano charakterystyki podstawowych materiałów takich jak drewno, kompozyty poliestrowo-szklane oraz stal niemagnetyczną. Materiały te są powszechnie stosowane do budowy jednostek amagnetycznych. Na uwagę zasługuje drewno modyfikowane, charakteryzujące się znacznie wyższymi właściwościami mechanicznymi od drewna naturalnego a tylko niewiele wyższymi kosztami. O wyborze materiału do budowy jednostek amagnetycznych decyduję nie tylko jego właściwości ale wiedza, doświadczenie, sposób przetwarzania, ryzyko ekonomiczne oraz techniczne.
EN
In the article has been presented non-magnetic materials used for the minecountermeasure vessels. The characteristics of the materials are presented, such as wood, composites of polyester-glass and non-magnetic stainless steel. These materials are commonly used in the minecountermeasure vessels. Modified wood deserves attention because it is characterized by a much higher mechanical properties of natural wood. Modified wood costs are a little higher than natural wood. The choice of material for the minecountermeasure vessels is dependent on the properties of the material of knowledge, experience, processing of material, economic, and technical risk.
W pracy omówiono wpływ starzenia cieplnego i prób zmęczeniowych na własności wytrzymałościowe kompozytów poliestrowo-szklanych wytwarzanych metodą nawijania. Tak postawiony cel wymagał przeprowadzenia badań starzeniowych, które realizowano w trzech różnych temperaturach, tj. 35°C, 45°C i 75°C oraz zmęczeniowych przy obciążeniu zginającym zadawanym z częstotliwościami 2,25Hz, 4,5Hz, 6,7Hz. Oceny wpływu degradacji starzeniowej i zmęczeniowej dokonano na podstawie badań wytrzymałości na zginanie.
EN
The paper discusses the Influence of conditions of ageing and fatigue on the mechanical properties of polyester-glass composites manufactured by filament winding. This objective set for required ageing testing that is realized at three different temperatures - 35°C, 45°C and 75°C and fatigue, where the load was inflicted with the different frequencies of 2,25Hz, 4,5Hz, 6,7Hz. The evaluation of the effect of ageing-fatigue degradation was made on the basis of bending strength.
W pracy omówiono metody oceny stopnia wyczerpania własności użytkowych kompozytowych powłok poliestrowo-szklanych wykonywanych metodą nawijania. Ocena wyczerpania własności wytrzymałościowych podczas eksploatacji jest utrudniona i wymaga szerszej analizy z uwzględnieniem wad powstałych w wyniku procesu technologicznego. Określenia zmian badanych charakterystyk zachodzących podczas eksploatacji dokonano poddając powłoki kompozytowe procesowi degradacji starzeniowo-zmęczeniowej. Stopień utraty własności nośnych nawijanych kompozytów poliestrowo-szklanych określono za pomocą pomiaru temperatury nagrzewania (pomiary termowizyjne) oraz czasu przejścia fali ultradźwiękowej.
EN
The paper discusses methods of evaluation with reference to exhaustion degree of functional properties of wound polyester-glass composite shells. The evaluation of exhaustion degree of mechanical properties during the exploitation is complicated and requires broader analysis taking into account the disadvantages resulting from the technological process. The determination of changes during the exploitation was carried out by subjecting the composite shells to accelerated ageing-fatigue degradation. The exhaustion degree of mechanical properties of wound polyester-glass composites was determined by measuring the temperature of heating (termovision) and the transition time of the ultrasonic wave.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Odpady z tworzyw poliestrowych wzmacnianych włóknem szklanym powstają nie tylko po procesie użytkowania ale także w produkcji różnego rodzaju elementów na bazie laminatów poliestrowo-szklanych. Praca miała na celu rozdrobnienie poprodukcyjnych odpadów a następnie ich wprowadzenie do polietylenu. Sproszkowany materiał był wprowadzany w ilości do 5%wag w trzech różnych wariantach temperatury przetwórstwa. Otrzymane kompozyty zostały zgranulowane, a następnie wykorzystane do otrzymania wiosełek pomiarowych. Otrzymane materiały zostały poddane badaniu właściwości wytrzymałościowych z wykorzystaniem zrywarki Instron 1193 i cieplnych za pomocą techniki DSC. Zakładamy iż dodatek sproszkowanych odpadów może zastąpić różnego typu uniepalniacze lub wpłynąć na poprawę właściwości mechanicznych.
EN
Waste products of fibre glass reinforced polyester plastics are formed not only once the usability period of a particular product has come to an end but also as a result of manufacturing a variety of elements based on polyester-glass laminates. The research involved grinding post-manufacturing waste and their introduction into polyethylene. The pulverized material was introduced at a 5% weight ratio in three different variations of processing temperature. The obtained composites were granulated and used to form dumbbell-shaped specimens. Mechanical properties of the materials were determined using the Instron 1193 machine and analysis of thermal properties was conducted by means of the DSC technique. We assume that the addition of pulverised waste products can substitute different kinds of fire retardants or improve mechanical properties of the materials.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The study presents the results of experimental testing of a layered cross-ply [0/90]n E-glass/polyester composite in the range of the selected compression properties at high strain rates = 2300÷4600 s−1 and a quasi-static strain rate = 0.0067 s−1. The composite was manufactured using contact technology using Owens Corning CD-600 E-glass stitched fabric and Polimal 104 polyester resin. The circular cross-section specimens of three sizes 2.5, 5 and 7.5 mm in height and 15 mm in diameter were tested in the above described experiments. To determine the static properties, quasi static experimental tests were conducted using an Instron 8802 machine in the displacement control mode at a constant crosshead speed of 1, 2 and 3 mm/min respectively for the 2.5, 5.0 and 7.5 mm specimen types. The compression loading was monitored with a load cell Instron ±250 kN, whereas the axial strain with an Instron 2620-604 extensometer using additional fixing discs. The measuring base of the extensometer was equal to the specimen height. Identification included the stress-strain curve, strength, Young’s modulus and failure strain. For the high strain rates testing, a modified Split Hopkinson Pressure Bar test system was used, containing an LTT 500 Amplifier made by Tasler, Germany and an NI USB-6366 data acquisition device made by National Instruments, USA. The failure modes observed under high strain rate loading were similar to those observed under quasi static loading. The samples predominantly failed by shear fracture. Reduction of the specimen height implies an increase in the nonlinear effects in the initial part of the stress-strain diagrams (increasing strain at same stress), probably caused by the boundary effect. The main parts of the stress-strain plots are approximately linear, thus the linear elastic-brittle material model can be assumed. It was generally observed that the compressive strength and Young’s modulus along the thickness direction are higher at high strain rate loading compared to the results at quasi-static loading.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych laminatu krzyżowego [0/90]n szkło-E/poliester w zakresie wyznaczenia właściwości mechanicznych podczas ściskania z prędkością = 2300÷4600 s-1 w badaniach dynamicznych oraz = 0,0067 s-1 w badaniach quasi-statycznych. Badany kompozyt wytworzono metodą kontaktową z użyciem tkaniny zszywanej Owens Corning CD-600 oraz żywicy poliestrowej Polimal 104. Do badań przyjęto trzy typy próbek walcowych o wysokości 2,5; 5 i 7,5 mm oraz średnicy 15 mm. W celu wyznaczenia właściwości mechanicznych statycznych przeprowadzono badania eksperymentalne z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej Instron 8802 w trybie sterowania przemieszczeniem, z prędkością przemieszczenia 1, 2 and 3 mm/min, odpowiednio dla próbek typu 2,5, 5,0 i 7,5 mm. Obciążenie rejestrowano przy użyciu głowicy pomiarowej Instron ±250 kN. Pomiar odkształcenia realizowano z użyciem ekstensometru Instron 2620-604 z dodatkowym oprzyrządowaniem w postaci dysków. Baza pomiarowa ekstensometru była równa wysokości próbki. Badania identyfikacyjne obejmowały wyznaczenie zależności naprężenie-odkształcenie, wytrzymałości, modułu sprężystości oraz odkształceń niszczących. Badania przy dużej prędkości odkształceń przeprowadzono na stanowisku Zmodyfikowany Pręt Hopkinsona (SHPB - Split Hopkinson Pressure Bar), stosując wzmacniacz LTT 500 firmy Tasler, Niemcy oraz kartę pomiarową NI USB-6366 firmy National Instruments, USA. Zaobserwowano podobny mechanizm niszczenia próbek w badaniach quasi-statycznych oraz dynamicznych. Próbki niszczyły się przez ścinanie. Zmniejszenie wysokości próbki powoduje ujawnienie się efektów nieliniowych w początkowej części wykresów (zwiększenie odkształcenia przy tym samym naprężeniu). Jest to związane z efektem brzegowym. Środkowa część zależności naprężenie-odkształcenie jest w przybliżeniu liniowa, co odpowiada materiałowi liniowo-sprężysto-kruchemu. W wyniku badań zaobserwowano wzrost wytrzymałości na ściskanie oraz modułu sprężystości w kierunku prostopadłym do powierzchni warstwy laminatu wraz ze wzrostem prędkości odkształceń.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem pracy jest przedstawienie kolejnych możliwości wykrywania wad kompozytów polimerowych z zastosowaniem promieniowania elektromagnetycznego w zakresie terahercowym. Przebadano kompozyty poliestrowo-szklane, poliestrowo-bazaltowe oraz z przekładkami lekkimi wykonane metodą laminowania ręcznego. Sprawdzono możliwości wykrywania wad o wielkościach 1 do 5 mm oraz nacięć w przekładkach lekkich. Przedstawiono nowe sposoby obrazowania wyników badań.
EN
In this paper the new possibilities of use of THz electromagnetic waves for detection of polymer composite defects were investigated. There were glass - polyester, basalt - polyester and composites with lightweight spacer investigated. Composite materials were made by hand lay up. There were tested the possibilities of detection of cut in spacer and defects with size 1 to 5 mm. The new way of THz signal imaging were also presented.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wcześniejsze badania autorów wykazały, że można zastąpić częściowo mączkę dolomitową rozdrobnionymi odpadami poliestrowo-szklanymi w kompozytach z 20 % wag. zawartością żywicy poliestrowej. W przeprowadzonych badaniach zmniejszono ilość żywicy poliestrowej do 18 % wag. w kompozytach z recyklatem poliestrowo-szklanym, a w celu poprawy właściwości wytrzymałościowych otrzymanych kompozytów zastosowano nanonapełniacz NanoBent® ZR2 w ilości 2 % wag. do całej kompozycji. Oceniono wpływ nanonapełniacza na wytrzymałość na ściskanie i zginanie kompozytów z 10 i 12 % wag. Udziałem recyklatu poliestrowo-szklanego.
EN
The earliest studies showed that using glass reinforced polyester waste in polymer composites can replace partially dolomite dust in the composites with 20 wt.% content of polyester resin. In this study the reduction of the amount of polyester resin up to 18 wt. % in composites with glass reinforced polyester waste was done and in order to improve the strength properties of this composites nanofiller Nanobent® ZR2 in the amounts of 2 wt. % of all the components was used. The effects of nanofiller on compressive strength and flexural strength of composites with 10 and 12 wt. % glass polyester recyclate have been tested.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wcześniejsze badania wykazały, że można zastosować 10-12% wag. recyklatu poliestrowo-szklanego do kompozytów z 20% wag. zawartością żywicy poliestrowej do produkcji materiałów budowlanych np. parapetów. Z powodu wzrastającej ceny żywicy, w pracy otrzymano kompozyty z recyklatem poliestrowo-szklanym oraz ze zmniejszoną ilością żywicy poliestrowej do 18% wag. i 15% wag. oraz zbadano właściwości mechaniczne otrzymanych materiałów.
EN
The earliest studies showed that is possible using 10-12 wt% glass reinforced polyester recyclate to composites with 20 wt.% polyester resin to obtain building materials like window sills. Because of the rising price of resin in this work the preparation of composites with recyclate based on smaller amount of polyester resin (18 wt% and 15 wt%) have been obtained and their mechanical properties have been investigated.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The study presents the results of comparative experimental testing of selected glass - polyester layered composites. The composites are symmetric, mixed (fabric - mat reinforcement), manufactured with the contact technology applied for shell segments of composite covers of engineering structures. The base composite is the laminate of a CSM300/4xWR600/CSM300 ply sequence used in the Klimzowiec sewage-treatment plant. Two research problems are considered: 1. the influence of the ply sequence in a glass - polyester composite on its load capacity, 2. the influence of the manufacturing technique of a glass - polyester composite on its load capacity. The comparative testing in problem 1 has been performed for the following laminates: the L-4F-2M laminate (matrix: Polimal 104 T polyester resin (inflammable), ply sequence: CSM300/ 4xWR600/CSM300), the L-2F-5M laminate (matrix: Polimal 104 T polyester resin, ply sequence: CSM300/WR600/ CSM450,300,450/WR600/CSM300). The comparative testing in problem 2 has been conducted for the following laminates: the L-T laminate (matrix: Polimal 104 T polyester resin, ply sequence: 3x(CSM450/WR600)/CSM450), the L-AWTP laminate (matrix: Polimal 104 AWTP polyester resin (with a styrene anti-evaporator additive), ply sequence: 3x(CSM450/WR600)/CSM450). The comparative testing of the load capacity has been limited to bending and interlaminar shear testing in problem 1 and to interlaminar shear testing in problem 2, performed according to the respective standards. In reference to problem 1, it has been pointed out that replacing the fabric core with a mat core considerably increases the strength to bending and the conventional strength to interlaminar shear. In reference to problem 2, it has been shown that adding a styrene anti-evaporator slightly decreases the conventional strength to interlaminar shear.
PL
Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych porównawczych wybranych kompozytów poliestrowo-szklanych warstwowych, symetrycznych, mieszanych, wytworzonych technologią kontaktową stosowaną w przypadku powłokowych segmentów przekryć kompozytowych obiektów inżynierskich. Kompozytem bazowym jest laminat zastosowany w oczyszczalni ścieków Klimzowiec o sekwencji warstw CSM300/4xWR600/CSM300. Rozważono dwa zagadnienia: 1. wpływ sekwencji ułożenia warstw kompozytu poliestrowo-szklanego na jego nośność, 2. wpływ technologii wytwarzania kompozytu poliestrowo-szklanego na jego nośność. W zagadnieniu 1 badania porównawcze przeprowadzono dla następujących laminatów: laminat L-4F-2M (osnowa: Polimal 104 T (uniepalniona), sekwencja warstw: CSM300/4xWR600/CSM300), laminat L-2F-5M (osnowa: Polimal 104 T, sekwencja warstw: CSM300/WR600/ CSM450,300, 450/WR600/CSM300). W zagadnieniu 2 badania porównawcze przeprowadzono dla następujących laminatów: laminat L-T (osnowa: Polimal 104 T, sekwencja warstw: 3x(CSM450/WR600)/CSM450), laminat L-AWTP (osnowa: Polimal 104 AWTP (z dodatkiem blokującym parowanie styrenu), sekwencja warstw: 3x(CSM450/WR600)/ CSM450). Badania porównawcze nośności ograniczono do prób na zginanie i ścinanie między warstwowe w przypadku zagadnienia 1 oraz do próby na ścinanie między warstwowe w przypadku zagadnienia 2, przeprowadzonych zgodnie z odpowiednimi normami. W przypadku zagadnienia 1 wykazano, że zastąpienie rdzenia tkaninowego rdzeniem matowym znacząco podwyższa wytrzymałość na zginanie oraz umowną wytrzymałość na ścinanie między warstwowe. W przypadku zagadnienia 2 wykazano, że zastosowanie dodatku blokującego parowanie styrenu nieznacznie obniża umowną wytrzymałość na ścinanie między warstwowej.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wszechstronne możliwości zastosowań kompozytów z włókien szklanych w konstrukcjach budowlanych. Zaprezentowano ich parametry wytrzymałościowe i ekonomiczne.
EN
The deeply possibilities of GFRP applications in various structures were presented in this paper. Many of GFRP parameters had been given, too.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW