geopolymers, multi-layer composites, natural fibers, heat transfer mechanisms
Abstrakt
Celem rozprawy doktorskiej było zbadanie mechanizmów przenikania ciepła w warstwowych kompozytach na bazie glinokrzemianów aktywowanych alkalicznie oraz włókien pochodzenia naturalnego.
W pracy skoncentrowano się na określeniu wpływu budowy warstwowej, rodzaju materiału izolacyjnego oraz układu poszczególnych warstw na właściwości opracowanych kompozytów.
W badaniach wykorzystano kompozyty na bazie matryc geopolimerowych oraz naturalnych materiałów włóknistych, takich jak maty lniano-konopne i kokosowe. Przeprowadzono kompleksową charakterystykę surowców i kompozytów z zastosowaniem metod mikrostrukturalnych, fizykochemicznych i mechanicznych. Oceniono również zachowanie materiałów w podwyższonych temperaturach, wymywalność wodną i promieniotwórczość naturalną, a także wpływ na środowisko za pomocą analizy cyklu życia LCA. Wyniki badań wykazały, że odpowiedni dobór liczby i rozmieszczenia warstw izolacyjnych pozwala skutecznie ograniczać transport ciepła przy jednoczesnym zachowaniu korzystnych parametrów mechanicznych kompozytów. Jednocześnie zidentyfikowano także zjawisko paradoksu oporu kontaktowego. Zastosowanie włókien naturalnych wpłynęło na poprawę właściwości termoizolacyjnych. Opracowane kompozyty charakteryzowały się dobrą odpornością termiczną oraz potencjałem aplikacyjnym w zrównoważonym budownictwie energooszczędnym.
The aim of the doctoral dissertation was to investigate the mechanisms of heat transfer in layered composites based on alkali-activated aluminosilicates and natural fibers. The study focused on determining the influence of the layered structure, the type of insulating material, and the arrangement of individual layers on the properties of the developed composites. The research utilized composites based on geopolymer matrices and natural fibrous materials, such as flax-hemp and coconut mats. A comprehensive characterization of the raw materials and composites was conducted using microstructural, physicochemical, and mechanical methods. The behavior of the materials at elevated temperatures, water leachability, and natural radioactivity were also evaluated, as well as their environmental impact using a life cycle assessment (LCA). The results of the study showed that the appropriate selection of the number and arrangement of insulation layers allows for effective reduction of heat transfer while maintaining the favorable mechanical properties of the composites. At the same time, the phenomenon of the contact resistance paradox was also identified. The use of natural fibers improved the thermal insulation properties. The developed composites exhibited good thermal resistance and application potential in sustainable, energy-efficient construction.
Wydział
Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki
Status pracy dyplomowej
przed obroną
Licencja
Oświadczenie autora o udzieleniu licencji
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla wszystkich
Na stronie wykorzystywane są pliki cookie, bądź podobne rozwiązania. Aby poznać szczegóły zapoznaj się z polityką prywatności.
