Wpływ dodatku tufu na własności kompozytów polimerowych
Wariant tytułu
The influence of tuf's addition on the properties of polymer composites
Autor
Żmudka, Sabina
Promotor
dr hab. inż. Janusz Mikuła, prof. PK
Data wydania
2019
Data obrony
24.04.2019
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
tuf, kompozyty polimerowe, napełniacze mineralne
tuf, polymer composites, minerał fillers
Abstrakt
Przedmiotem badań niniejszej rozprawy doktorskiej była ocena możliwości zastosowania nowego napełniacza mineralnego tuf do wytworzenia nowej generacji kompozytów polimerowych na osnowie termoplastów takich jak: poliamid 6 - Tarnamid T-27, polipropylen - Moplen HP 500 oraz polietylen PEHD - Hostalen GC 7260 z zawartością wagową proszku tuf w ilości 10, 15 i 25%.
Celem pracy była ocena wpływu ilościowego i jakościowego napełniacza mineralnego tuf na korzystne zmiany wybranych właściwości badanych kompozytów. W toku pracy wykonano charakterystykę zastosowanego napełniacza, pochodzenia wulkanicznego - tuf. Przeprowadzono badania podstawowych właściwości fizyko-mechanicznych, zaproponowano adaptację metody Lehra do tworzyw polimerowych w celu oceny trwałości zmęczeniowej kompozytów polimerowych z napełniaczem mineralnym oraz wykonano i omówiono analizę mikrostruktury takich materiałów kompozytowych.
Poprzez odpowiedni dobór wielkości cząstek napełniacza oraz preparację jego porowatej powierzchni uzyskano nowy materiał kompozytowy o dobrych właściwościach wytrzymałościowych, zwiększonej odporności termicznej oraz zwiększonej odporności na zużycia mechaniczne. Dodatek tufu do badanych kompozytów spowodował znaczny wzrost modułu sprężystości, co umożliwia wytworzenie wyrobów o większej sztywności. Polimery napełniane proszkiem tuf charakteryzują się również wzrostem wytrzymałości i niewielkim spadkiem odkształceń przy zerwaniu, co w przypadku kompozytów napełnianych minerałami jest zjawiskiem znanym.
Wstępnie, dokonano analizy pozytywnego wpływu dodatku takiego napełniacza na polepszenie własności mechanicznych badanych kompozytów wskazano również możliwość wytworzenia takich kompozytów oraz potencjalne ich zastosowanie.
The subject of the study of this doctoral thesis was the evaluation of the possibility of using a new minerał tuff filier to create a new generation of polymer composites based on thermoplastics such as: polyamide 6, polypropylene and polyethylene. Experimentally determined technological parameters of a series of polymer matrix composites were prepared with 10, 15 and 25 weight percent of filier content.
The aim of the work was to assess the impact of quantitative and qualitative minerał filier tuff on changes in selected properties of the tested composites. During the work, the characteristics of the filier used, volcanic rock - tuff was examined. Basic physical and mechanical properties were investigated, adaptation of the Lehr method for polymer materials was proposed in order to assess the fatigue life of polymer composites with a minerał filier, and microstructure analysis of such composite materials was performed and discussed.
Due to the appropriate selection of the size of the filier particles and the preparation of its porous surface, a new composite materiał was obtained with good strength properties, increased thermal resistance and increased resistance to mechanical wear. The addition of tuff to the tested composites caused a significant increase in the modulus of elasticity, which makes it possible to manufacture Products with higher stiffness. Polymers filled with tuff powder are also characterized by an increase in strength and a slight decrease in strain at break, which in the case of composites filled with minerals is a known phenomenon.
Preliminary analysis of the positive effect of the addition of such a filier on the improvement of mechanical properties of the tested composites was madę and it was also possible to create such composites and determine their potential application.
Klasyfikacja PKT
492900 Przemysł tworzyw sztucznych
490000 Przemysł chemiczny
Wydział
Wydział Mechaniczny
Licencja
Licencja PK
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
