Wyniki 1-2 spośród 2 dla zapytania: authorDesc:"Monika Ostapiuk"

Wytwarzanie i analiza strukturalna laminatów tytan-kompozyt wzmacniany włóknami węglowymi oraz szklanymi

Czytaj za darmo! »

Laminaty metalowo-włókniste (FML) to innowacyjne materiały zaprojektowane na elementy poszycia samolotów, ale o potencjalnych możliwościach zastosowania w innych obszarach techniki. Podstawowym w tej grupie materiałów jest laminat stop aluminium/kompozyt epoksydowy wzmacniany włóknem szklanym, znany pod nazwą handlową GLARE? [1÷3]. Laminaty GLARE są stosowane przez koncern Airbus, natomiast badane są od ponad 10 lat w różnych ośrodkach naukowych. Badania te dostarczają nie tylko informacji o właściwościach materiału, ale również przyczyniają się do zrozumienia mechanizmów degradacji materiałów złożonych [4÷6]. Ponadto pozwalają na coraz lepsze modelowanie numeryczne struktury laminatów i ich właściwości mechanicznych [7÷9]. Wykorzystując doświadczenia z laminatami GLARE?, są wytwarzane i badane laminaty CARALL? zawierające włókno węglowe jako zbrojenie kompozytu, z zachowaniem warstw blachy ze stopów aluminium [10, 11]. Kolejnym krokiem w poszukiwaniu FML o lepszych właściwościach wytrzymałościowych oraz odmiennych właściwościach fizykochemicznych jest zastępowanie stopów aluminium innymi metalami, głownie tytanem i magnezem oraz stalą nierdzewną [12]. Stosowanie stali w zasadzie eliminuje zastosowania lotnicze ze względu na znaczne zwiększenie masy wyrobu. Natomiast stopy magnezu, coraz częściej wykorzystywane w produkcji lotniczej, stanowią bardzo interesującą grupę materiałów do łączenia w laminatach FML, niestety ich cena oraz trudności technologiczne wpływają na ograniczone do tej pory zastosowanie. Niemniej jednak w ostatnich latach obserwuje się intensyfikację badań dotyczących zarówno stopów magnezu, jak i laminatów z ich udziałem [13, 14]. Tytan jest drugim po aluminium metalem lekkim stosowanym w przemyśle lotniczym. Ze względu na mały ciężar właściwy, wysokie właściwości mechaniczne, bardzo dobrą odporność na korozję i dobrze opanowane technologie wytwarzania blach z tytanu i jego stopów od kilku lat są pr[...]

Analiza porównawcza kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami zawierających mikropory

Czytaj za darmo! »

Kompozyty o osnowie polimerowej wzmacniane włóknem ciągłym stanowią jedną z ważniejszych grup współczesnych materiałów konstrukcyjnych, stosowanych przede wszystkim ze względu na małą gęstość i dużą wytrzymałość względną [1, 2]. O ich właściwościach mechanicznych w znacznym stopniu decyduje jakość uzyskana w procesie wytwarzania, rozumiana jako stopień porowatości osnowy [3÷5] oraz udział nieciągłości powstających w czasie eksploatacji, definiowanych jako delaminacje. Porowatość jest wynikiem niedostatecznego odgazowania materiałów w procesie polimeryzacji, na co znaczny wpływ ma ciśnienie robocze stosowane w technologiach wytwarzania konstrukcji kompozytowych. W żadnej z dotychczas stosowanych metod zarówno opartych na ciekłych żywicach (infuzja, pultruzja, RTM, VaRTM), jak i na preimpregnatach (autoklawowa, quick-step) nie udaje się uzyskać struktury bez porowatości [4÷7]. Problem jest szczególnie istotny w przemyśle lotniczym, w którym obowiązują najostrzejsze kryteria jakościowe. Jakość laminatu jest oceniana za pomocą poziomu porowatości. Kwalifikację kompozytów pod względem objętościowego udziału nieciągłości strukturalnych zaproponował Purslow [8]. W tej kwalifikacji zostały wprowadzone następujące poziomy jakości: Vp < 0,2% - doskonała, 0,2÷0,5% - bardzo dobra, 0,5÷1% - dobra, 1÷2% - średnia, 2÷5% - niska; 5% ≤ Vp - bardzo niska jakość. W zastosowaniach lotniczych jest dopuszczona porowatość poniżej 1%, a więc jakość co najmniej dobra. Do identyfikacji nieciągłości w strukturze kompozytów są stosowane różne metody zaliczane do niszczących i nieniszczących. Standardową metodą jest metoda Archimedesa [9]. Inne metody niszczące to metody wypalania osnowy, trawienia osnowy oraz mikroskopii świetlnej [4, 6, 8, 10]. Metodami tymi określa się udział objętościowy porów. W przypadku mikroskopii można również mierzyć wielkość oraz określać kształt i rozmieszczenie porów z obrazu 2D. Do metod nieniszczących należą metoda u[...]

 Strona 1