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

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

Warianty tytułu

EN

The influence of fabrication technique and the testing conditions on strength of CFRP composites

• Konferencja: "New carbon and composites materials" / International Conference [3; 9-12 maja 2004 r.; Ustroń, Poland]
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań były kompozyty węglowo-epoksydowc (CFRP) o strukturze typu UD (Unidirectional), otrzymywane za pomocą specjalnie skonstruowanego próżniowego urządzenia do impregnacji rovingu z układem wałków. W konstrukcjach lotniczych struktura typu UD występuje w najbardziej obciążonych elementach, jakimi są pasy dźwigarów skrzydeł. Obciążeniem wymiarującym przekrój pasów jest ściskanie. Zbadano wytrzymałość na ściskanie otrzymywanych kompozytów w zależności od stopnia zbrojenia i geometrii próbek (tzw. efekt skali). Określono bezwzględne wartości wytrzymałości oraz wartości wytrzymałości odniesione do gęstości (wytrzymałość właściwa), a także do liczby pasm rowingu w przekroju próbki (siła niszcząca na jedno pasmo rowingu). Stwierdzono, że wytrzymałość na ściskanie kompozytów węglowo-epoksydowych o strukturze UD w dużym stopniu zależy od szczegółów metody wytwarzania, zwłaszcza od tego, czy przy formowaniu prętów zastosowany był docisk.

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.}

Słowa kluczowe

PL

struktura kompozytu; kompozyty węglowo-epoksydowe; wytrzymałość kompozytu

EN

composite structure; carbon-epoxy composites; mechanical properties

• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2004
• Tom: Nr 4
• Strony: 182-188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Rodzewicz, M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa,

autor

Jaśkowski, P.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Warszawa

autor

Boczkowska, A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Warszawa

autor

Awietjan, S.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Warszawa

autor

Kurzydłowski, K. J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Warszawa

Bibliografia

• 1. Hermannspann F., Aerodynamic Efficiency of Gliding Vehicles, XXII OSTIV Congress, Uvalde, Texas, USA (1991).
• 2. Boczkowska A., Kapuściński J., Lindemann R., Witemberg-Perzyk D., Wojciechowski S., Kompozyty - wyd. II zmienione. Oficyna wydawnicza PW, Warszawa 2003.
• 3. The Composite Materials Handbook MIL 17, vol. 3, ASTM International 2002.
• 4. Jaśkowski P., Rodzewicz M., Boczkowska A., Kurzydłowski K.J., Otrzymywanie, struktura i właściwości wytrzymałościowe włóknistych kompozytów węglowo-epoksydowych z przeznaczeniem do konstrukcji lotniczych. Kompozyty 2003, nr 7, s. 198.
• 5. Wspólne Przepisy Lotnicze (Joint Airworthiness Requirements) JAR-22 Szybowce i motoszybowce.
• 6. MGS GmbH Katalog.
• 7. Krośnieńskie Huty Szkła KROSNO S.A. Zakład Włókna Szklanego - Katalog "Włókna Szklane".
• 8. Patent Polska 106233 "Sposób badania wytrzymałości materiałów, zwłaszcza tworzyw sztucznych na ściskanie".
• 9. Rodzewicz M. , Jaśkowski P., Boczkowska A., Kurzydłowski K.J., Badania kompozytu węglowo-epoksydowego o strukturze typu UD. Kompozyty 2004, nr 12, s. 414.
• 10. Verein Deutscher Ingenieure, Dimensionieren von Bauteilen aus GFK (Glasfaserverstarkte Kunststoffe). VDI 2013, VDl-Handbuch Kunststofftechnik, January 1970.
• 11. Ochelski S., Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych. WNT 2004.