Wyniki 1-10 spośród 13 dla zapytania: authorDesc:"Jarosław Bieniaś"

Al-Si alloy - graphite particles composites: the influence of reinforcing phase and casting techniques on susceptibility to corrosion

Czytaj za darmo! »

This paper presents microstructural characteristic and susceptibility to pitting corrosion of Al-Si alloy matrix composites, containing graphite particles, obtained by gravity and squeeze casting techniques. The polarisation curves, corrosion potentials (potentiodynamic method in a typical corrosive environment: 3.5% NaCl), and surface morphology after corrosion test were estimated. It was fo[...]

Kształtowanie warstw ceramicznych SiO2 i SiO2-TiO2 na tytanie oraz stopie Ti6Al4V

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach perspektywiczny i dynamiczny kierunek rozwoju stanowią prace badawcze związane z podwyższeniem właściwości, trwałości, odporności na korozję tytanu i jego stopów, przez modyfikację składu chemicznego, modyfikację warstwy wierzchniej metalowego podłoża oraz wytwarzanie powłok ceramicznych o korzystnych właściwościach fizyko-chemicznych i mechanicznych [1, 2]. Szczególnie interesujące wydają się być warstwy ceramiczne o ściśle określonej mikrostrukturze, składzie chemicznym i fazowym oraz topografii powierzchni. Znaczenie aplikacyjne w wytwarzaniu warstw na tytanie i jego stopach znajdują głównie metody natryskiwania cieplnego, PVD, CVD oraz metody zol-żel [1, 3, 4]. Interesującym rozwiązaniem materiałowym są warstwy SiO2 i SiO2-TiO2 wytwarzane metodą zol-żel, [...]

Characterization of titanium nitride layer on titanium alloy

Czytaj za darmo! »

Titanium and titanium alloys are widely used at some technical and medical applications because of their mechanical and corrosion resistance properties. The Ti6Al4V alloy is the most popular and universal alloy, for example it find a use for the aircraft parts and for implants in dentistry and orthopedics [1÷3]. This alloy is produce as cast and as forging. It belongs to the high strength materials but its wear resistance is low. Therefore various methods of surface modification are used [4÷7], e.g. plasma electrolytic oxidation (PEO), electrophoretic deposition (EPD), vacuum plasma spraying, glow discharge, plasma treatment, chemical vapor deposition (CVD). Nitriding of titanium and titanium alloys has been investigated for many years and is used effectively for protection against wear. In this paper the TiN+Ti2N+αTi(N) layer deposited by glow-discharge nitriding on the Ti6Al4V alloy is characterized. This hybrid system is destined as outer layer or intermediate layer under other ceramic in biomedical applications and as thin film for adhesive bonding to polymer composites in aircraft applications. Materials and methods The TiN/Ti2N/αTi(N) layer was deposited on the Ti6Al4V alloy (ASTM grade 5). This hybrid layer was produced by glow-discharge assisted by nitriding in pure nitrogen atmosphere at 1073 K (800°C) and 4 hPa pressure for 3 h. The process was carried out with the use of universal apparatus for different types of thermochemical treatment under glow discharge conditions at Warsaw University of Technology [7, 8]. The thickness of coating was about 40 μm. The phase composition of surface layer was performed by X-ray diffraction technique (XRD). Microstructure and morphology of thin film were analyzed by scanning electron microscope (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy (ED[...]

Analiza powierzchni metalu w laminatach metalowo-włóknistych

Czytaj za darmo! »

Laminaty metalowo-włókniste typu FML (Fibre Metal Laminates) stanowią nową generację materiałów hybrydowych, składającą się z kolejno ułożonych (na przemian) warstw metalu i kompozytu polimerowego. Laminaty FML łączą w sobie właściwości zarówno metalu, jak i kompozytu wzmacnianego włóknami. FML charakteryzują się wysoką tolerancją uszkodzeń, dużą wytrzymałością zmęczeniową, odpornością na uderzenia, małą gęstością, odpornością na korozję oraz ognioodpornością [1÷5]. Obecnie najbardziej rozpowszechnionymi rodzajami kompozytów FML są laminaty Glare (cienkie warstwy stopu aluminium oraz kompozytu polimerowego wzmacnianego włókami szklanymi). Pierwsze komercyjne zastosowanie Glare stanowią panele kadłuba oraz krawędzie natarcia pionowego i poziomego usterzenia ogonowego samolotu Airbus A380 [2, 4] . Właściwości laminatów FML, obok doboru poszczególnych komponentów, uwarunkowane są w szczególności charakterystyką połączenia adhezyjnego metal-kompozyt, a także metodą i parametrami fizycznymi towarzyszącymi procesowi wytwarzania (utwardzania) [2, 6]. Uzyskanie bardzo dobrej wytrzymałości połączenia - adhezji materiału kompozytowego do metalowego podłoża determinowane jest przez odpowiednie przygotowanie powierzchni metalu bazowego. Brak dostatecznej adhezji wpływa na możliwość występowania nieciągłości strukturalnych w postaci porowatości, delaminacji, czy niedoklejeń, oddziałując bezpośrednio na jakość materiałów kompozytowych [2]. W procesie wytwarzania laminatów FML jest stosowana technologia klejenia. Materiały metalowe podlegają głównie procesom obróbki powierzchniowej - elektrochemicznej (anodowanie) z późniejszym nałożeniem warstw przejściowych uaktywniających powierzchnię tzw. primer’ów [2, 7÷10] . Obecnie są prowadzone prace naukowo-badawcze związane z wykorzystaniem różnorodnych połączeń materiałowych, m.in. zastosowaniem kompozytów wzmacnianych włóknami węglowymi, tytanu jako materiału metalowego, czy zastosowanie[...]

Wpływ przygotowania powierzchni na wytrzymałość połączenia metal-kompozyt w laminatach FML

Czytaj za darmo! »

Przemysł lotniczy szeroko wykorzystuje materiały o małym ciężarze właściwym na podstawowe elementy konstrukcji samolotów, przede wszystkim na poszycia kadłubów oraz łopaty śmigłowców. W lekkich samolotach: awionetkach, szybowcach, śmigłowcach stosowane są laminaty i kompozyty włókniste o osnowie polimerowej. W cięższych i większych jednostkach zaczęto stosować laminaty metalowo-włókniste (FML - Fibre Metal Laminates). Podstawowym laminatem FML jest materiał typu GLARE złożony z cienkich blach ze stopu aluminium i kompozytu szklano-epoksydowego [1, 2]. Według twórców tego materiału metalowe blachy do FML można przygotowywać w sposób standardowy, stosowany do wyrobów lotniczych [2÷6]. W laminatach typu GLARE typowa wstępna obróbka blach aluminiowych to: odtłuszczanie alkaliczne, trawienie roztworem kwasów chromowego i siarkowego, anodowanie w roztworze kwasu chromowego i gruntowanie farbą epoksydową zawierającą inhibitor korozji [7, 8]. Ponadto proponowane są inne obróbki wstępne, takie jak: trawienie w roztworze kwasu ortofosforowego [1], obróbka plazmą lub ablacja laserowa [9, 10], czyszczenie ultradźwiękowe. Wytwarzanie laminatów FML opiera się na technologii prepregowej z zastosowaniem autoklawu do procesu polimeryzacji preimpregnatu (prepregu) [5, 11]. Stosowane parametry procesu utwardzania laminatu muszą być dostosowane do gatunku prepregu, ale z równoczesnym uzyskaniem połączenia z warstwami metalowymi. Prowadzone są również badania nad wytwarzaniem laminatów FML z zastosowaniem tworzyw termoplastycznych technologią bezautoklawową [12, 13]. W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na ścinanie laminatów doświadczalnych, jako jedną z metod oceny skuteczności przygotowania powierzchni blach metalowych do połączenia z kompozytami termoutwardzalnymi. Materiał badawczy Badaniom poddano złącza zakładkowe blacha metalowa-kompozyt włóknisty-blacha. Szerokość próbe[...]

Wybrane właściwości wytrzymałościowe laminatów hybrydowych tytan-kompozyt węglowo/epoksydowy

Czytaj za darmo! »

Kompozyty polimerowe wzmacniane włóknami oraz stopy aluminium, tytanu i magnezu stanowią aktualnie grupę materiałów znajdujących szerokie zastosowanie w przemyśle lotniczym [1÷3]. Klasyczne kompozyty polimerowe wzmacniane włóknami w porównaniu ze stopami metali charakteryzują się bardzo dobrymi wskaźnikami wytrzymałości i sztywności względnej, a także wysoką wytrzymałością zmęczeniową. Jakkolwiek niektóre właściwości fizykochemiczne osnowy mogą wpływać na obniżenie ich charakterystyk materiałowych. Wadami kompozytów w porównaniu ze stopami metali stosowanymi w lotnictwie jest absorpcja wilgoci i mała odporność na kruche pękanie oraz względnie niska temperatura pracy [4÷8]. Nową generację materiałów kompozytowych wykorzystywanych w zaawansowanych konstrukcjach lotniczych stanowią laminaty metalowo-włókniste (Fibre Metal Laminates - FML). FML są materiałami hybrydowymi, składającymi się z na przemian ułożonych warstw metalu i kompozytu polimerowego wzmacnianego włóknami, łączącymi właściwości metalu i kompozytu [6, 7]. Najbardziej rozpowszechnionymi rodzajami FML są laminaty GLARE - cienkie warstwy stopu aluminium 2024T3 oraz kompozytu polimerowego o osnowie epoksydowej wzmacnianego włóknem szklanym typu S, stosowane m.in. w samolocie Airbus A380 (panele kadłuba, krawędzie natarcia usterzenia pionowego i poziomego) [6]. Aktualnie prowadzone prace naukowo-badawcze w zakresie kompozytów FML są ukierunkowane na wytwarzanie nowych laminatów, w których warstwę metalu stanowi tytan lub magnez, z kompozytami polimerowymi wzmacnianymi włóknami węglowymi i szklanymi w tym kompozytami o osnowie termoplastycznej [4, 6÷10]. Przyszłościowym typem FML z punktu widzenia zastosowań w lotnictwie wydają się laminaty w układzie tytan/kompozyt polimerowy wzmacniany włóknami węglowymi - HTCL (Hybrid Titanium Composite Laminates) [4, 6, 11]. Połączenie tych dwóch materiałów jako kompozytu hybrydowego pozwala w porównaniu z FML-GLARE czy kompozyt[...]

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[...]

Odporność laminatów aluminium/kompozyt epoksydowo-szklany na uderzenia o małej prędkości

Czytaj za darmo! »

Laminaty metalowo-włókniste (Fiber Metal Laminates - FML) należą do grupy nowoczesnych, hybrydowych materiałów, składających się z na przemian ułożonych warstw kompozytu o osnowie polimerowej wzmacnianego włóknami oraz warstw metalu. Historia laminatów FML sięga lat 80. XX wieku (Delfth University of Technology, Holandia). Pierwsze dane literaturowe na temat tych materiałów są publikowane od 2001 roku wraz z ich zastosowaniem w samolocie Airbus A380. Laminaty FML łączą w sobie właściwości zarówno metalu, jak i kompozytu. W porównaniu z metalem FML uzyskują dużą tolerancję uszkodzeń z uwzględnieniem procesów zmęczeniowych czy korozyjnych. Natomiast w porównaniu z materiałem kompozytowym odznaczają się wyższymi właściwościami udarnościowymi, odpornością na kruche pękanie i odpornością na działanie czynników środowiskowych. W ogólnej charakterystyce laminatów FML najczęściej wymienia się dobrą odporność korozyjną, znaczną wytrzymałość zmęczeniową, wysoką wytrzymałość właściwą, odporność na udarowe uderzenia energią skupioną (impact), małą gęstość i ogniotrwałość [1, 2]. Jedynymi dotychczas stosowanymi w skali przemysłowej materiałami FML są laminaty typu GLARE (Glass LAminates REinforced), które są zbudowane ze stopu aluminium (najczęściej EN AW-2024 - AlCu4Mg1) oraz kompozytu epoksydowo-szklanego (GFRP) na bazie włókien typu S [3]. Najkorzystniejszą technologią wytwarzania laminatów FML jest metoda autoklawowa, która wykorzystuje jednoczesne działanie temperatury, ciśnienia oraz podciśnienia, zapewniając osiągnięcie bardzo wysokiej jakości laminatów oraz pełną kontrolę procesu [4]. Zagadnienie wpływu uderzeń dynamicznych o małej prędkości jest szczególnie istotne w materiałach konstrukcyjnych stosowanych w technice lotniczej. Poprzeczne uderzenia tego typu są generowane m.in. podczas naziemnej obsługi samolotów przez nieostrożnych mechaników, wózki bagażowe, załadunkowe i techniczne, ciała stałe wyrzucone spod kół samolotu, ci[...]

 Strona 1  Następna strona »