Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Magnetic properties of polymer matrix composites filled with ferrite powders

100%

Stabik J. , Chrobak A. , Haneczok G. , Dybowska A.

|

2011

|

tom Vol. 48, nr 2

97-102

EN

The aim of this paper was to present magnetic properties research results of polymer matrix composites. The influence of the kind of fillers and amount of fillers on the magnetic properties of the composites was studied and is presented in this paper.

2

Effect of jute fibre structure change on interaction with liquid polymer resin

84%

Bogdan A. , Wieczorek J. , Myalski J. , Koziol M.

|

2011

|

tom R. 11, nr 3

240-246

EN

Aspiration to reduce product mass while maintaining good mechanical properties contributes to intensive development of composite materials. The main limitations in using of them are: the high cost of components and poor possibilities of recycling. The alternative for expensive mineral and organic fibres (glass, carbon, polyaramides) applied as reinforcements in composites may be plant-originated natural fibres. They come from renewable sources, have low mass density, low price and relatively high specific strength and stiffness. Composites containing natural fibres are easy to utilize in thermic recycling and - when using special sorts of resins - they may be biodegradable. The problem of composite material processing with the use of thermoset resins is to obtain good coupling between the natural fibres and liquid resin. It is one of major obstacles to applying natural fibres as composite material reinforcements. Improvement in the technological properties of natural fibres is possible to obtain by means of physical or chemical treatment of their surface. The paper presents the analysis of structural changes occuring within jute fabric after chemical treatment and the influence of the changes on fibre interaction with the liquid matrix resin. Investigations of the structural changes of treated jute yarn were conducted by the FTIR method with the use of a Bro-RAT FTS 60V spectrometer in the range of middle infrared. Preparations were made by the tablet technique with the use of potassium bromide (KBr) as a support. The following treatments of jute fabric were applied within the study: NaOH 1, 3, 5, 15% water solutions, methanol and vinylsilane. The yarn was exposed to the effect of the substances in various time periods - 0.5 to 6 hours. It was found that partial removal of hemicellulose from the fibres surface and near-surface areas due to treatment results in an increase of cellulose areal fraction giving an increase of polarity. It contributes to improvement in fibre wetting with liquid polyester resin. The hemicellulose contents on the yarn surface is a significant parameter deciding wetting conditions. FTIR spectral analysis of fabric treated with organic substances (methanol, vinylsilane) showed that improvement in wetting by polyester resin took place as a result of adsorption of chemical groups acting as adhesion promoters. For instance, after treatment with silane, Si-OH bonds (1915 cm-1 peak) were detected which do not occur in untreated jute structures.

PL

Dążenie do obniżenia masy wyrobu, przy jednoczesnym zachowaniu dobrych właściwości mechanicznych, przyczynia się do intensywnego rozwoju materiałów kompozytowych. Głównymi ograniczeniami stosowania materiałów kompozytowych są: wysoki koszt komponentów oraz ograniczone możliwości recyklingu zużytych wyrobów. Alternatywą dla drogich włókien mineralnych i organicznych (szkło, węgiel, poliaramidy) stosowanych jako wzmocnienie w kompozytach mogą być włókna naturalne pochodzenia roślinnego. Cechują się one pochodzeniem z odnawialnego źródła, małą gęstością, niską ceną oraz stosunkowo dużą wytrzymałością i sztywnością właściwą. Kompozyty z ich zawartością są łatwe do utylizacji termicznej, a w sprzyjających okolicznościach (zastosowanie odpowiednich żywic) wykazują biodegradowalność. Problemem związanym z wytwarzaniem kompozytów na osnowach chemoutwardzalnych jest uzyskanie dobrego połączenia pomiędzy włóknami naturalnymi a ciekłą żywicą w procesie wytwórczym, co jest jedną z podstawowych przeszkód stosowania tych włókien jako wzmocnień. Poprawę tych własności można uzyskać na drodze obróbki powierzchni włókien metodami fizycznymi bądź chemicznymi. Praca dotyczy analizy zmian zachodzących w tkaninie juty pod wpływem obróbki chemicznej oraz ich wpływu na procesy oddziaływania z ciekłą osnową. Badania zmian struktury chemicznej przędzy juty, pod wpływem zastosowanej obróbki, wykonano metodą FTIR na spektrometrze firmy Bro-RAT typ FTS 60V, działającym w zakresie środkowej podczerwieni. Preparaty do badań sporządzono techniką pastylkową z bromkiem potasu (KBr) jako nośnikiem. W badaniach zastosowano obróbkę chemiczną włókien wodnymi roztworami NaOH o stężeniach 1, 3, 5 i 15% oraz środkami powierzchniowo czynnymi, tj. metanolem oraz winylosilanem. Włókna poddano oddziaływaniu w poszczególnych roztworach wodnych NaOH przez czas od 0,5 do 6 h. Stwierdzono, że częściowe usunięcie hemicelulozy z powierzchni i obszaru przypowierzchniowego pod wpływem obróbki skutkuje zwiększeniem udziału celulozy na powierzchni włókna, powodując tym samym wzrost jej polarności, co przyczynia się do poprawy zwilżalności tkanin żywicą poliestrową. Zawartość hemicelulozy na powierzchni włókien juty jest zatem istotnym parametrem, decydującym o warunkach ich zwilżania. Analiza widm podczerwieni uzyskanych dla tkanin modyfikowanych związkami organicznymi wykazała, że wzrost zwilżalności przez żywicę poliestrowa nastąpił wskutek adsorpcji w obszarze przypowierzchniowym włókien aktywnych grup chemicznych, działających jako promotory adhezji. Przykładowo, dla tkanin po obróbce silanem wykryto w strukturze wiązania Si-OH (pik 1915 cm-1), które nie występują w strukturze juty w stanie surowym.

3

Electrical and thermal properties of composites based on thermoplastic polymer and low melting metal alloy

84%

Trojanowska-Tomczak M. , Steller R. , Szymczyk P.

|

2013

|

tom R. 13, nr 1

19-23

EN

The paper concerns composite materials based on a thermoplastic polymer and low melting metal alloy. Composites with various alloy content were prepared by the sintering of PMMA or PVC powder to obtain a matrix with open pores. Then, liquid Wood's alloy was intruded into the matrix using a pressure autoclave. The obtained systems consist of co-continuous, interlaced 3D networks. The microstructure, electrical and thermal properties have been investigated. SEM micrographs revealed good dispersion of the filler in the matrices. The metal alloy inclusions have irregular shapes and different sizes from a few µm up to 100 µm. The results of the resistivity measurements showed that both composites conduct electrical current well. The resistivity of the samples varies from 4.2 • 10-4 to 1.5 • 10-5 Ω •m and the type of matrix does not have an influence. In contrast to electrical conductivity, the concentration dependence of thermal conductivity did not show percolation behaviour. The thermal conductivity of the composites increased but only slightly and its value is still closer to the polymers than to the metals. A slight reduction in the Vicat softening point of the composites was observed. It is due to the low melting temperature of the alloy, i.e. 70°C.

PL

Głównym celem towarzyszącym wytwarzaniu kompozytów polimer-metal jest otrzymanie materiałów dobrze przewodzących prąd przy jak najmniejszej zawartości metalu. Jednak większość kompozytów, w których metal jest rozproszony w matrycy polimerowej w sposób przypadkowy, wymaga stosunkowo dużej zawartości napełniacza. Niesie to ze sobą trudności różnego rodzaju, np. wzrost lepkości układu, powstawanie aglomeratów. W niniejszej pracy przedstawiono kompozyty o innej strukturze, tj. strukturze wzajemnie przenikających się składników, gdzie polimer i metal tworzą dwie ciągłe fazy. Porowate matryce polimerowe o otwartych porach wytworzono za pomocą techniki spiekania. Następnie napełniano je ciekłym stopem niskotopliwym przy użyciu ciśnienia azotu. Jako osnowy użyto suspensyjnego polichlorku winylu oraz polimetakrylanu metylu, a jako napełniacza stopu Wooda. Otrzymano kompozyty o zawartości metalu 10, 20 i 30% obj. Zaprezentowano wyniki obserwacji mikrostruktury zbadanej za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. W ramach pomiarów właściwości elektrycznych i termicznych określono rezystywność skrośną, przewodnictwo cieplne oraz temperaturę mięknienia wg Vicata. Na podstawie mikroskopii SEM stwierdzono, że matryca nie ma wpływu na strukturę kompozytów. Między złączonymi ziarnami polimeru występuje ciągła faza metaliczna, przy czym ziarna PMMA mają bardziej regularny, kulisty kształt niż ziarna PVC. Mikroskopia wykazała również stosunkowo równomierny rozkład cząstek napełniacza. Wszystkie kompozyty dobrze przewodzą prąd elektryczny. Rezystywność skrośna rośnie wraz z zawartością metalu i mieści się w przedziale wartości od 4,2 • 10-4 do 1,5 • 10-5 Ω •m. Pomimo, że rezystancja PVC jest o rząd mniejsza od rezystancji PMMA, kompozyty nie wykazują znacznych różnic w zależności od rodzaju matrycy. Wbrew oczekiwaniom przewodnictwo cieplne nie ulega znacznemu zwiększeniu. Jego wartość wzrasta w porównaniu do matryc, ale pozostaje nadal bliższa materiałom polimerowym niż metalom. Dla zawartości stopu Wooda 30% obj. przyjmuje najwyższą wartość 1,5 W/(Km), a więc jest około trzykrotnie większa od przewodnictwa czystych PVC i PMMA. Odporność cieplna kompozytów uległa niewielkiemu zmniejszeniu. Jest to prawdopodobnie wynik występowania stopu Wooda w stanie ciekłym w warunkach pomiaru ze względu na jego niską temperaturę topnienia (ok. 70°C).