Name: Sztuczne starzenie termiczne tkaniny technicznej wzmocnionej poliestrem i powlekanej polipochlorkiem winylu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 48 s
Description: Poznaj metodę sztucznego starzenia termicznego tkanin technicznych wzmocnionych poliestrem i powlekanych polipochlorkiem winylu. Protokół umożliwia ocenę właściwości mechanicznych materiałów AF9032 w komorze termicznej.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Publikacja tej pracy była wspierana przez Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej.

1. Eksperymenty z przyspieszonego starzenia termicznego tkaniny technicznej
<ol>
	<li>Przygotowanie ogólne
	<ol>
		<li>Przygotować maszynę wytrzymałościową z odpowiednim oprogramowaniem (umożliwiającym przeprowadzanie prób ze stałą prędkością odkształcania) oraz wideoekstensometrem.</li>
		<li>Przygotować komorę termiczną zapewniającą stałą temperaturę 80 °C (± 1 °C) oraz 90 °C (±1 °C) przez co najmniej 12 tygodni.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie próbek
	<ol>
		<li>Rozwinąć belę tkaniny technicznej AF9032. Narysować pożądane kształty (300 mm x 50 mm) miękkim ołówkiem lub markerem na powierzchni tkaniny równolegle do kierunku osnowy lub wątku. 
		UWAGA: Rozkład próbek na powierzchni tkaniny podano w innym miejscu17.</li>
		<li>Oznaczyć kierunek osnowy na każdej próbce za pomocą permanentnego markera. Wyciąć próbki ostrym nożem lub nożyczkami. W przypadku użycia noża posłużyć się linijką. 
		UWAGA: Próbki powinny być prostokątne17. Głównymi elementami przenoszącymi obciążenie w tkaninie są nici. W fazie eksploatacyjnej materiał powłoki zazwyczaj przekracza granicę plastyczności, przez co nie bierze udziału w rozkładzie naprężeń. Jedynymi elementami przenoszącymi obciążenie są nici rozciągające się od jednego uchwytu do drugiego. Dlatego stosowanie skomplikowanych kształtów próbek (np. kształtu hantli zazwyczaj stosowanego dla metali) nie jest uzasadnione. Z drugiej strony, takie kształty próbek wymuszałyby stosowanie specjalnych uchwytów podczas badania obciążenia krytycznego lub użycie ekstensometru w celu oceny parametrów materiałowych.</li>
		<li>Zmierzyć grubość próbki za pomocą suwmiarki i policzyć liczbę nici na krótkim brzegu próbki. 
		UWAGA: Dla każdej próbki należy wykonać trzy pomiary grubości i obliczyć wartość średnią. W razie potrzeby użyć lupy do oceny liczby nici.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Włączyć komorę termiczną, pozostawiając drzwi otwarte. Za pomocą przycisków i wyświetlacza sterowania wybrać temperaturę (80 °C). Zamknąć drzwi komory termicznej i obserwować wzrost temperatury na panelu sterowania.</li>
	<li>Wygrzewanie próbek
	<ol>
		<li>Gdy temperatura zbliży się do 80 °C, otworzyć drzwi komory termicznej. Włożyć co najmniej 7 zestawów próbek, z czego każdy zestaw składa się z 6 próbek wyciętych w kierunku osnowy i 6 w kierunku wątku. Zamknąć drzwi tak szybko, jak to możliwe, aby uniknąć spadku temperatury. 
		UWAGA: Doświadczenia powinny zostać przeprowadzone dla trzech prędkości odkształcania. Dla każdej prędkości odkształcania próby wykonuje się na dwóch próbkach w kierunku osnowy i dwóch w kierunku wątku. Umieścić w komorze nadmiarowe próbki na wypadek niepowodzenia doświadczeń lub dużych rozbieżności wyników z obu testów.</li>
		<li>Po 1 h założyć rękawice termiczne i wyjąć pierwszy zestaw próbek (zestaw referencyjny; 6 próbek w kierunku osnowy i 6 w kierunku wątku). Co 2 tygodnie wyjmować z komory termicznej kolejny zestaw próbek. 
		UWAGA: Cały proces wygrzewania potrwa 12 tygodni.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kondycjonowanie próbek
	<ol>
		<li>Pozostawić próbki w temperaturze pokojowej na jeden tydzień. Schłodzić próbki do temperatury pokojowej (aby ich właściwości uległy stabilizacji).</li>
		<li>Przed badaniem nanieść dwa czarne znaki (kropki) za pomocą permanentnego markera w odstępie wzdłużnym około 50 mm (L0) w środkowej części każdej próbki. 
		UWAGA: Kropki będą wykorzystywane przez wideoekstensometr.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Konfiguracja maszyny wytrzymałościowej
	<ol>
		<li>Zamontować w maszynie cztery płaskie wkładki 60 mm, po dwie na jeden uchwyt. Wkładki mają powierzchnię typu łuska ryba i służą do zapobiegania wysuwaniu się próbek z uchwytów.</li>
		<li>Włączyć maszynę. Uruchomić oprogramowanie (np. TestXpert) sterujące maszyną. Wybrać program dedykowany do prób rozciągania.</li>
		<li>W oprogramowaniu wybrać pozycję startową z rozstawem uchwytów wynoszącym 200 mm. Kliknąć przycisk Starting Position, aby wykonać rozstaw uchwytów do 200 mm. Pozycja uchwytów ta jest zazwyczaj nazywana pozycją startową próby. 
		UWAGA: Odległość 200 mm jest wymagana przez normę ISO17.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Konfiguracja wideoekstensometru
	<ol>
		<li>Przesunąć kamerę wideoekstensometru wzdłuż pręta wsporczego tak, aby obiektyw kamery znajdował się na wysokości środkowej części próbki. Sprawdzić, czy obiektyw kamery zapewnia wyraźny widok markerów próbki przez cały czas trwania eksperymentu. 
		UWAGA: Przed głównym badaniem przeprowadzić podobny test w celu ustalenia prawdopodobnego zakresu wydłużenia próbki, aby upewnić się, że kamera będzie śledzić czarne markery przez cały czas trwania testu.</li>
		<li>Za pomocą ekranu komputera i powiązanego oprogramowania dobrać odpowiednią jasność i ostrość obiektywu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kalibracja wideoekstensometru 
	UWAGA: Urządzenie kalibracyjne jest standardowym wyposażeniem wideoekstensometru.
	<ol>
		<li>Umieścić urządzenie kalibracyjne przed kamerą i zacisnąć je uchwytami.</li>
		<li>W oprogramowaniu wideoekstensometru (np. VideoXtens) wybrać odpowiedni typ markerów w oknie Targets (zazwyczaj czarno-białe).</li>
		<li>Wybrać procedurę kalibracji w oprogramowaniu wideoekstensometru za pomocą opcji Scale i wybrać odległość kalibracyjną w oknie Scale. 
		UWAGA: Odległość powinna być zbliżona do rozstawu markerów na próbkach. Urządzenie kalibracyjne oferuje trzy odległości pomiarowe: 10, 15 i 40 mm. Ze względu na 50 mm rozstawu markerów odpowiednia jest odległość 40 mm.</li>
		<li>Po kalibracji zmienić typ markera na Pattern w oknie Targets. 
		UWAGA: Umożliwia to wideoekstensometrowi śledzenie markerów naniesionych na próbkę.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeprowadzenie badania
	<ol>
		<li>Przygotować parametry badania w oprogramowaniu TextXpert. 
		UWAGA: Przygotowany program musi umożliwiać badanie z wybraną prędkością odkształcania w przypadku naprężenia jednowymiarowego. Musi być on skorelowany z wideoekstensometrem. Rejestrowanymi parametrami są początkowa odległość markerów ekstensometru (L0) oraz funkcje czasu, przemieszczeń uchwytów, aktualnej odległości markerów ekstensometru i siły. Zaprogramowano siłę wstępną 50 N17, a odległość L0 jest dostosowywana po wstępnym obciążeniu.</li>
		<li>Umieścić próbkę wzdłuż głównej osi pionowej maszyny i zamknąć uchwyty za pomocą klucza rurkowego. 
		UWAGA: Próbka musi być rozmieszczona symetrycznie względem uchwytów w kierunku pionowym i poziomym.</li>
		<li>Przeprowadzić badania z wybraną stałą prędkością odkształcania aż do zerwania próbek (użyć prędkości odkształcania 0.005, 0.001 i 0.0001 s-1). Dla każdej prędkości odkształcania przebadać co najmniej dwie próbki w kierunku osnowy i w kierunku wątku. Zapisać wyniki badań. 
		UWAGA: Niezbędne są następujące dane: początkowa odległość markerów ekstensometru (L0), funkcje czasu odległości markerów ekstensometru oraz siła.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Powtarzać kroki 1.5–1.9 co dwa tygodnie, używając pozostałych zestawów próbek (sześć razy, do 12 tygodni).</li>
	<li>Powtórzyć całą procedurę w temperaturze 90 °C. Całkowita liczba próbek nie ulega zmianie. Proces starzenia trwa 6 tygodni. Wyjmować i badać kolejne zestawy próbek co tydzień.</li>
</ol>
2. Przygotowanie danych
<ol>
	<li>Znając powierzchnię przekroju poprzecznego próbek, należy użyć oprogramowania graficznego (SigmaPlot18 lub podobnego), aby przeliczyć zarejestrowaną siłę i przyrosty wydłużenia na relacje naprężenie-odkształcenie zgodnie z podstawowymi równaniami wytrzymałości materiałów. Należy wykreślić wykres uzyskanych danych osobno dla próbek wzdłużnych (osnowy) i poprzecznych (wątku) oraz dla każdej z prędkości odkształcania.</li>
	<li>Powtórzyć czynność dla wyników uzyskanych w temperaturach 80 °C i 90 °C.</li>
</ol>
3. Identyfikacja parametrów modeli materiałowych
<ol>
	<li>Kawałkami liniowy model do nieliniowego modelowania sprężystego 
	UWAGA: Zastosowanie kawałkami liniowego modelu materiałowego jest możliwe, gdy krzywa naprężenie-odkształcenie może zostać podzielona na odcinki o kształcie liniowym (lub w przybliżeniu liniowym). Poszczególne punkty przecięcia linii w sąsiednich sekcjach odpowiadają zakresom stosowalności powiązanych linii19.
	<ol>
		<li>W przypadku każdej krzywej uzyskanej w kroku 2.1, wyznacz zakresy odkształceń, wykrywając liniową lub zbliżoną do liniowej relację naprężenie-odkształcenie.</li>
		<li>Używając opcji regresji w oprogramowaniu graficznym oraz metody najmniejszych kwadratów, wyznacz linię najlepiej dopasowaną w wybranym obszarze. 
		UWAGA: Styczna do tej krzywej odpowiada sztywności materiału w danym zakresie.</li>
		<li>Oznacz styczną jako Eij, gdzie indeks i odpowiada aktualnemu kierunkowi materiału (W dla kierunku osnowy i F dla kierunku wątku), a indeks j jest kolejnym numerem zidentyfikowanej linii.</li>
		<li>Posiadając parametry wszystkich linii, wyznacz punkty przecięcia między liniami; oznacz je jako εk/l, gdzie k i l oznaczają przecinające się linie. 
		UWAGA: Punkty te (εk/l) stanowią zakresy odkształceń dla zastosowania konkretnych wartości sztywności wzdłużnej (Eij) (Rysunek 1).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Lepko-plastyczny model Bodnera–Partoma 
	UWAGA: Prawo konstytutywne Bodnera–Partoma jest stosowane w celu odwzorowania elasto-lepko-plastycznego zachowania różnych materiałów20,21. Podstawy i sformułowanie matematyczne modelu zostały szczegółowo opisane w innych źródłach20,21,22,23,24,25. Równania podstawowe przedstawiono w Tabeli 1 wyłącznie dla modelowania jednowymiarowego stanu naprężenia. Parametry modelu Bodnera–Partoma są identyfikowane za pomocą jednowymiarowych prób rozciągania przeprowadzonych z co najmniej trzema różnymi prędkościami odkształcania. Wartość prędkości odkształcania musi być stała przynajmniej w nieelastycznej części eksperymentu. Pełna procedura identyfikacji modelu Bodnera–Partoma zmodyfikowana dla technicznych tkanin tkanych jest szeroko opisana24,25.
	<ol>
		<li>Używając oprogramowania graficznego, wyznacz parametry modelu Bodnera–Partoma zgodnie z metodą Klosowskiego i wsp.24.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Ekstrapolacja Arrheniusa
UWAGA: Prawo Arrheniusa opiera się na obserwacji empirycznej, według której wzrost temperatury otoczenia prowadzi do przyspieszenia wielu reakcji chemicznych, co może również przyspieszyć proces starzenia. Pełny opis matematyczny koncepcji reakcji chemicznej według Arrheniusa można znaleźć w innych źródłach11,26. Uproszczona forma prawa Arrheniusa nazywana jest „regułą 10 stopni”27. Zgodnie z tą regułą, wzrost temperatury otoczenia o około 10 °C teoretycznie podwaja szybkość procesu starzenia. Zatem szybkość reakcji f definiuje się następująco17:
<img alt="f=2ΔT/10, równanie wykazujące zależność zmiany temperatury w analizie fizycznej." src="/files/ftp_upload/60737/60737equ07.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Równanie 1">
gdzie ΔT = T - Tref to różnica między temperaturą starzenia T a temperaturą eksploatacji Tref materiału.
<ol>
	<li>Przyjmij temperaturę Tref zgodnie z wartością średnią opartą na wynikach lokalnej stacji meteorologicznej (tutaj Tref = 8 °C28). Przyjmij temperaturę komory termicznej T, która zostanie zastosowana w teście starzenia (tutaj 80 °C i 90 °C). 
	UWAGA: Poziom temperatury powinien być rejestrowany przez dłuższy okres, co najmniej rok, a następnie obliczony jako wartość średnia dla tego okresu, przyjmując średnią czasową z tego przedziału jako Tref.</li>
	<li>Oblicz stałą szybkości reakcji f z równania 1, a następnie dokonaj ekstrapolacji czasu starzenia (wyrażonego w tygodniach) na lata (Tabela 2). 
	UWAGA: Efekty ekstrapolacji różnych okresów starzenia przeprowadzonych w ramach niniejszych badań przedstawiono w Tabeli 3. Na przykład starzenie termiczne próbki przez 4 tygodnie w 90 °C jest równoważne starzeniu przez 8 tygodni w 80 °C i odpowiada naturalnemu starzeniu przez około 23 lata.</li>
</ol>
5. Reprezentacja danych
<ol>
	<li>Przedstaw otrzymane wartości parametrów w formie znormalizowanej X/X0, gdzie X oznacza aktualną wartość danego parametru, a X0 odpowiada wartości początkowej tego parametru w odniesieniu wyłącznie do próbki poddanej starzeniu przez 1 godzinę. 
	UWAGA: Czas sztucznego starzenia termicznego jest określony w godzinach.</li>
	<li>Nanieś wartości X/X0 na oś Y względem czasu starzenia naniesionego na oś X, aby przedstawić ewolucję parametrów. Przygotuj osobne wykresy dla kierunku osnowy i wątku badanego materiału.</li>
	<li>Opisz wartości parametrów naniesione w funkcji czasu za pomocą funkcji liniowych (lub innych funkcji dopasowania) z zastosowaniem metody najmniejszych kwadratów i podaj wartości R2.</li>
	<li>Aby ocenić, czy uproszczona zależność Arrheniusa jest poprawna dla tkaniny AF9032, ponownie nanieś wyniki uzyskane dla 90 °C w odniesieniu do czasu starzenia przeliczonego na czas „rzeczywisty” zgodnie z prawem Arrheniusa.</li>
</ol>

<ol><li>Ambroziak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+of+Precontraint+1202S+coated+fabric+under+biaxial+tensile+test+with+different+load+ratios%5BTitle%5D)+AND+%22Construction+and+Building+Materials%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties of Precontraint 1202S coated fabric under biaxial tensile test with different load ratios.</a> Construction and Building Materials. 80, 210-224 (2015).</li>
<li>Żerdzicki, K., Kłosowski, P., Woźnica, K. Analysis of the cyclic load-unload-reload tests of VALMEX aged fabric. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3a%C5%BBerdzicki%2C+K+%22Shell+Structures%3A+Theory+and+Applications%22">Shell Structures: Theory and Applications</a>. Pietraszkiewicz, W., Witkowski, W. , CRC Press. Boca Raton, FL. 477-480 (2017).</li>
<li>Cash, C. G., Bailey, D. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCash%2C+CG+%22Predictive+service+life+tests+for+roofing+membranes%3A+Phase+2.+Durability+of+Building+Materials+and+Components%22">Predictive service life tests for roofing membranes: Phase 2. Durability of Building Materials and Components</a>. , Taylor, Francis. London. (2014).</li>
<li>Yin, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aging+behavior+and+lifetime+prediction+of+PMMA+under+tensile+stress+and+liquid+scintillator+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Industrial+and+Engineering+Polymer+Research%22%5BJournal%5D)">Aging behavior and lifetime prediction of PMMA under tensile stress and liquid scintillator conditions.</a> Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. 2 (2), 82-87 (2019).</li>
<li>Swedish Standards Insitute. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Buildings+And+Constructed+Assets+-+Service+Life+Planning+-+Part+7%3A+Performance+Evaluation+For+Feedback+Of+Service+Life+Data+From+Practice%5BTitle%5D)+AND+%22International+Organization+of+Standardization%22%5BJournal%5D)">Buildings And Constructed Assets - Service Life Planning - Part 7: Performance Evaluation For Feedback Of Service Life Data From Practice.</a> International Organization of Standardization. , 15686-15687 (2017).</li>
<li>Šaršounová, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Inconveniences+Related+to+Accelerated+Thermal+Ageing+of+Cables%5BTitle%5D)+AND+%22Transportation+Research+Procedia%22%5BJournal%5D)">The Inconveniences Related to Accelerated Thermal Ageing of Cables.</a> Transportation Research Procedia. 40, 90-95 (2019).</li>
<li>Gong, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+study+on+different+methods+for+determination+of+activation+energies+of+nuclear+cable+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+Testing%22%5BJournal%5D)">Comparative study on different methods for determination of activation energies of nuclear cable materials.</a> Polymer Testing. 70, 81-91 (2018).</li>
<li>Vega, A., Yarahmadi, N., Jakubowicz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimal+conditions+for+accelerated+thermal+ageing+of+district+heating+pipes%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Procedia%22%5BJournal%5D)">Optimal conditions for accelerated thermal ageing of district heating pipes.</a> Energy Procedia. 149, 79-83 (2018).</li>
<li>Redondo-Iglesias, E., Venet, P., Pelissier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eyring+acceleration+model+for+predicting+calendar+ageing+of+lithium-ion+batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Energy+Storage%22%5BJournal%5D)">Eyring acceleration model for predicting calendar ageing of lithium-ion batteries.</a> Journal of Energy Storage. 13, 176-183 (2017).</li>
<li>Panjan, P., Virtanen, V., Sesay, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+stability+characteristics+for+electrochemical+biosensors+via+thermally+accelerated+ageing%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">Determination of stability characteristics for electrochemical biosensors via thermally accelerated ageing.</a> Talanta. 170, 331-336 (2017).</li>
<li>Martin, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMartin%2C+R+%22Ageing+of+Composites%22">Ageing of Composites</a>. , Woodhead Publishing. (2008).</li>
<li>Mouzakis, D. E., Zoga, H., Galiotis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+environmental+ageing+study+of+polyester%2Fglass+fiber+reinforced+composites+%28GFRPCs%29%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Part+B%3A+Engineering%22%5BJournal%5D)">Accelerated environmental ageing study of polyester/glass fiber reinforced composites (GFRPCs).</a> Composites Part B: Engineering. 39 (3), 467-475 (2008).</li>
<li>Rosato, D., Rosato, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRosato%2C+D+%22Plastic+product+material+and+process+selection+handbook%22">Plastic product material and process selection handbook</a>. , Elsevier. Kidlington, Oxford. (2004).</li>
<li>Brebu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+of+the+natural+ageing+of+PVC+insulation+for+electrical+cables%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+Degradation+and+Stability%22%5BJournal%5D)">Study of the natural ageing of PVC insulation for electrical cables.</a> Polymer Degradation and Stability. 67 (2), 209-221 (2000).</li>
<li>Martienssen, W., Warlimont, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMartienssen%2C+W+%22Handbook+of+Condensed+Matter+and+Materials+Data%22">Handbook of Condensed Matter and Materials Data</a>. , Springer Berlin. Berlin. (2005).</li>
<li>Berard, M. T., Daniels, C. A., Summers, J. W., Wilkes, C. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBerard%2C+MT+%22PVC+Handbook%22">PVC Handbook</a>. , Munchen: Hanser. (2005).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Rubber+-+or+plastics-coated+fabrics+-+Determination+of+tensile+strength+and+elongation+at+break%22">Rubber - or plastics-coated fabrics - Determination of tensile strength and elongation at break</a>. , Beauth Publishing. SN EN ISO 1421 (2017).</li>
<li>Systat Software, Inc. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22SigmaPlot+12.0+User%27s+Guide%22">SigmaPlot 12.0 User's Guide</a>. , (2015).</li>
<li>Ambroziak, A., Kłosowski, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+testing+of+technical+woven+fabrics%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Reinforced+and+Plastic+Composites%22%5BJournal%5D)">Mechanical testing of technical woven fabrics.</a> Journal of Reinforced and Plastic Composites. 32 (10), 726-739 (2013).</li>
<li>Bodner, S. R., Partom, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constitutive+equations+for+elastic-viscoplastic+strain-hardening+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Mechanics%22%5BJournal%5D)">Constitutive equations for elastic-viscoplastic strain-hardening materials.</a> Journal of Applied Mechanics. 42, 385-389 (1985).</li>
<li>Andersson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+implicit+formulation+of+the+Bodner-Partom+constitutive+equations%5BTitle%5D)+AND+%22Computers+and+Structures%22%5BJournal%5D)">An implicit formulation of the Bodner-Partom constitutive equations.</a> Computers and Structures. 81 (13), 1405-1414 (2003).</li>
<li>Kłosowski, P., Zagubień, A., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+on+rheological+properties+of+technical+fabric+%22Panama%22%5BTitle%5D)+AND+%22Archive+of+Applied+Mechanics%22%5BJournal%5D)">Investigation on rheological properties of technical fabric "Panama".</a> Archive of Applied Mechanics. 73 (9-10), 661-681 (2004).</li>
<li>Zaïri, F., Naït-Abdelaziz, M., Woznica, K., Gloaguen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constitutive+equations+for+the+viscoplastic-damage+behaviour+of+a+rubber-modified+polymer%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Mechanics%2C+A%2FSolids%22%5BJournal%5D)">Constitutive equations for the viscoplastic-damage behaviour of a rubber-modified polymer.</a> European Journal of Mechanics, A/Solids. 24 (1), 169-182 (2005).</li>
<li>Klosowski, P., Zerdzicki, K., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+Bodner-Partom+model+parameters+for+technical+fabrics%5BTitle%5D)+AND+%22Computers+and+Structures%22%5BJournal%5D)">Identification of Bodner-Partom model parameters for technical fabrics.</a> Computers and Structures. 187, (2017).</li>
<li>Zerdzicki, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Durability+evaluation+of+textile+hanging+roofs+materials%22">Durability evaluation of textile hanging roofs materials</a>. , Gdansk University of Technology. Ph.D Thesis (2015).</li>
<li>Bystritskaya, E. V., Pomerantsev, A. L., Rodionova, O. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+the+aging+of+polymer+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Chemometrics+and+Intelligent+Laboratory+Systems%22%5BJournal%5D)">Prediction of the aging of polymer materials.</a> Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 47 (2), 175-178 (1999).</li>
<li>Hukins, D. W. L., Mahomed, A., Kukureka, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+aging+for+testing+polymeric+biomaterials+and+medical+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Engineering+and+Physics%22%5BJournal%5D)">Accelerated aging for testing polymeric biomaterials and medical devices.</a> Medical Engineering and Physics. 30 (10), 1270-1274 (2008).</li>
<li>Zerdzicki, K., Klosowski, P., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+service+ageing+on+polyester-reinforced+polyvinyl+chloride-coated+fabrics+reported+through+mathematical+material+models%5BTitle%5D)+AND+%22Textile+Research+Journal%22%5BJournal%5D)">Influence of service ageing on polyester-reinforced polyvinyl chloride-coated fabrics reported through mathematical material models.</a> Textile Research Journal. 89 (8), 1472-1487 (2019).</li>
<li>Klosowski, P., Zerdzicki, K., Woznica, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+artificial+thermal+ageing+on+polyester-reinforced+and+polyvinyl+chloride+coated+AF9032+technical+fabric%5BTitle%5D)+AND+%22Textile+Research+Journal%22%5BJournal%5D)">Influence of artificial thermal ageing on polyester-reinforced and polyvinyl chloride coated AF9032 technical fabric.</a> Textile Research Journal. 89 (21-22), 4632-4646 (2019).</li>
<li>Firdosh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Durability+of+GFRP+nanocomposites+subjected+to+hygrothermal+ageing%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Part+B%3A+Engineering%22%5BJournal%5D)">Durability of GFRP nanocomposites subjected to hygrothermal ageing.</a> Composites Part B: Engineering. 69, 443-451 (2015).</li>
<li>Le Saux, V., Le Gac, P. Y., Marco, Y., Calloch, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Limits+in+the+validity+of+Arrhenius+predictions+for+field+ageing+of+a+silica+filled+polychloroprene+in+a+marine+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+Degradation+and+Stability%22%5BJournal%5D)">Limits in the validity of Arrhenius predictions for field ageing of a silica filled polychloroprene in a marine environment.</a> Polymer Degradation and Stability. 99 (1), 254-261 (2014).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Niniejszy artykuł zawiera szczegółowy protokół eksperymentalny do symulacji przyspieszonych eksperymentów laboratoryjnych na tkaninach wzmocnionych poliestrem i powlekanych PVC do zastosowań w inżynierii lądowej. W protokole opisano przypadek sztucznego starzenia termicznego wyłącznie poprzez podniesienie temperatury otoczenia. Jest to oczywiste uproszczenie rzeczywistych warunków pogodowych, ponieważ promieniowanie UV i wpływ wody odgrywają dodatkową rolę w starzeniu się materiałów.
Ogólnie r...

Tkaniny architektoniczne na bazie poliestru są powszechnie używane do budowy dachów wiszących1. Ze względu na to, że są stosunkowo tanie i mają dobre właściwości mechaniczne, mogą być wykorzystywane w długotrwałej eksploatacji (np. wiszący dach Opery Leśnej w Sopocie). Niestety, warunki pogodowe, promieniowanie ultrafioletowe, przyczyny biologiczne i cele operacyjne (naprężenie i rozluźnienie sezonowe2) mogą wpływać na ich właściwości mechaniczne. Dachy wiszące wykonane z AF9032 to typowo sezonowe konstrukcje poddawane działaniu wysokiej temperatury (szczególnie w słoneczne dni latem), regularnemu naprężaniu i luzowaniu. Aby prawidłowo zaprojektować dach wiszący, parametry tkaniny muszą być określone nie tylko na początku eksploatacji, ale również po kilku latach użytkowania.
Analiza starzenia mierzy wskaźnik starzenia się i porównuje początkowe i końcowe wartości parametrów, aby ocenić wpływ starzenia. Cash et al.3 zaproponowali jedną z najprostszych metod analizy porównawczej 12 różnych typów membran dachowych. Membrany te były wystawione na działanie warunków atmosferycznych przez 2 lub 4 lata. Autorzy zastosowali system ocen kilku właściwości do oceny trwałości tkaniny. W celu przeprowadzenia analizy starzenia termicznego polimerów można zastosować zasadę superpozycji czasowo-temperaturowej (TTSP)4. Zasada ta mówi, że zachowanie materiału w niskiej temperaturze i przy niskim poziomie odkształcenia przypomina jego zachowanie w wysokiej temperaturze i wysokim poziomie odkształcenia. Prosty współczynnik multiplikatywny może być użyty do powiązania bieżących właściwości temperatury z właściwościami w temperaturze odniesienia. Graficznie odpowiada to przesunięciu krzywej na skali czasu logarytmu. Jeśli chodzi o temperaturę, proponuje się dwie metody łączenia współczynnika przesunięcia i temperatury starzenia: równania Williamsa-Landela-Ferry'ego (WLF) oraz prawo Arrheniusa. Obie metody są zawarte w szwedzkiej normie ISO 113465 w celu oszacowania żywotności i maksymalnej temperatury roboczej dla materiałów gumowych lub wulkanizowanych i termoplastycznych. Ostatnio starzenie termiczne i metodologia Arrheniusa zostały wykorzystane w prognozowaniu żywotności6,7, rury grzewcze8 i klej polimerowy PMMA4. Rozszerzeniem prawa Arrheniusa jest prawo Eyringa, które uwzględnia inne czynniki starzenia się (np. napięcie, ciśnienie itp.)9. Alternatywnie, inne badania proponują i weryfikują proste modele liniowe do opisu starzenia się (np. biosensor ageing10). Chociaż metoda Arrheniusa jest powszechnie stosowana, toczy się dyskusja na temat jej znaczenia w przewidywaniu czasu życia każdego materiału. W związku z tym metoda ta musi być stosowana ostrożnie, zwłaszcza pod względem początkowych założeń i warunków eksperymentalnych6.
Podobnie jak większość polimerów, tkaniny poliestrowe użyte w obecnych badaniach wykazują dwie odrębne fazy przejściowe zdefiniowane przez temperaturę topnienia (Tm) i temperaturę zeszklenia (Tg). Temperatura topnienia (Tm) to temperatura, w której materiał przechodzi ze stanu stałego do ciekłego, a temperatura zeszklenia (Tg) jest granicą między stanami szkła i gumy11. Według danych producenta, tkanina AF9032 wykonana jest z nici poliestrowych (Tg = 100−180 °C12, Tm = 250−290 °C13) oraz powłoki PVC (Tg = 80−87 °C14,15, Tm = 160−260 °C16). Temperatura starzenia Tα powinna być wybrana poniżej Tg. W słoneczne dni temperatura na górnej powierzchni wiszącego dachu może sięgać nawet 90 °C; W związku z tym testowane są tutaj dwie temperatury starzenia (80 °C i 90 °C). Temperatury te znajdują się poniżej gwintu Tg i blisko powłoki Tg.
Wydajność protokołu przyspieszonego starzenia na tkaninach technicznych jest przedstawiona w obecnej pracy. Sztuczne starzenie termiczne służy do przewidywania zmian właściwości materiału. W artykule przedstawiono odpowiednie procedury badań laboratoryjnych oraz sposób ekstrapolacji stosunkowo krótkoterminowych wyników eksperymentalnych.

<table><tbody><tr><td>AF 9032 tkanina techniczna</td><td>Shelter-Rite Seaman Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>nóż nożyczek</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>marker</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>linijka</td><td></td><td></td><td></td></tr> trwała <tr><td>Sigma Plot</td><td>Systat Software Inc.</td><td>v. 12.5</td><td></td></tr><tr><td>Maszyna wytrzymałościowa Z020</td><td>Zwick Roell</td><td>BT1-FR020TN. A50</td><td></td></tr><tr><td>Program TestXpert II</td><td>Zwick Roell</td><td>v. 3.50</td><td></td></tr><tr><td>Komora termiczna</td><td>Eurotherm Controls</td><td>2408</td><td></td></tr><tr><td>klucz</td><td></td><td></td> rurowy <td>13 mm</td></tr><tr><td>Ekstensometr wideo</td><td>Zwick Roell</td><td>BTC-EXVIDEO. PAC.3.2.PL</td><td>Zamiast ekstensometru wideo można zastosować mechaniczny</td></tr><tr><td>VideoXtens</td><td>Zwick Roell</td><td>5.28.0.0 SP2</td><td></td></tr></tbody></table>

sztuczne starzenie termiczne tkaniny technicznej wzmocnionej poliestrem i powlekanej polipochlorkiem winylu

Artificial Thermal Ageing of Polyester Reinforced and Polyvinyl Chloride Coated Technical Fabric

Tkanina architektoniczna AF9032 została poddana sztucznemu starzeniu termicznemu w celu określenia zmian parametrów materiałowych tkaniny. Proponowana metoda opiera się na podejściu opartym na przyspieszonym starzeniu się zaproponowanym przez Arrheniusa. Próbki o wymiarach 300 mm x 50 mm pocięto w kierunku osnowy i wypełnienia i umieszczono w komorze termicznej w temperaturze 80 °C na okres do 12 tygodni lub w temperaturze 90 °C na okres do 6 tygodni. Następnie, po tygodniu kondycjonowania w temperaturze otoczenia, próbki były jednoosiowo naprężane ze stałą szybkością odkształcania. Eksperymentalnie określono parametry dla nieliniowego modelu sprężystego (liniowego odcinkowego) i lepkościoplastycznego (Bodnera-Partama). Zmiany tych parametrów badano w odniesieniu do temperatury starzenia i okresu starzenia. W obu przypadkach z powodzeniem zastosowano funkcję aproksymacji liniowej przy użyciu uproszczonej metodologii Arrheniusa. Uzyskano korelację dla kierunku wypełnienia między wynikami eksperymentalnymi a wynikami podejścia Arrheniusa. W przypadku kierunku wypaczania wyniki ekstrapolacji wykazały pewne różnice. W obu temperaturach zaobserwowano tendencje wzrostowe i spadkowe. Prawo Arrheniusa zostało potwierdzone wynikami eksperymentalnymi tylko dla kierunku napełniania. Proponowana metoda pozwala przewidzieć rzeczywiste zachowanie tkaniny podczas długotrwałej eksploatacji, co jest kluczowym zagadnieniem w procesie projektowania.

Rysunek 2 zestawia krzywe naprężenie-odkształcenie dla kierunków osnowy i wątku tkaniny AF9032 otrzymanych przy różnych czasach starzenia, w temperaturze 80 °C dla prędkości odkształcenia 0,001 s-1. Różnica między okresem starzenia wynoszącym 1 h (test referencyjny) a pozostałymi okresami starzenia jest wyraźna. Czas starzenia nie wydaje się istotnie wpływać na odpowiedź materiału w kierunku osnowy, ponieważ krzywe naprężenie-odkształcenie są wysoce powtarzalne i nie wykazują isto...

Tutaj symulujemy przyspieszone starzenie termiczne tkaniny technicznej i sprawdzamy, jak ten proces starzenia wpływa na właściwości mechaniczne tkaniny.

Sztuczne starzenie termiczne tkaniny technicznej wzmocnionej poliestrem i powlekanej polipochlorkiem winylu

Architectural fabric AF9032 has been subjected to artificial thermal ageing to determine changes of the material parameters of the fabric. The proposed ...

Protokół ten ułatwia przeprowadzanie uproszczonych testów przyspieszonego starzenia tkanin tekstylnych oraz ocenę właściwości mechanicznych badanych materiałów. Procedura ta umożliwia określenie przyszłych właściwości materiału w stosunkowo krótkim czasie, co jest niezbędne dla projektantów konstrukcji specjalizujących się w konstrukcjach dachowych z tkanin tekstylnych. Do oceny relacji konstytutywnych lepkościoplastyki potrzebna jest maszyna wytrzymałościowa z linką programową, która wykonuje testy stałej szybkości odkształcania kontrolowane przez ekstensometr.Przed rozpoczęciem eksperymentu należy upewnić się, że dostępna jest maszyna testująca wyposażona w ekstensometr i odpowiednie oprogramowanie oraz że dostępna jest komora termiczna. Rozwiń belę tkaniny technicznej AF9032 i narysuj na powierzchni tkaniny co najmniej 42 kształty o wymiarach 300 na 50 milimetrów równolegle do kierunku osnowy i co najmniej 42 równolegle do kierunku wypełnienia. Użyj trwałego markera, aby wskazać kierunek osnowy na każdej próbce przed wycięciem próbek.Użyj suwmiarki, aby zmierzyć grubość próbki i policz liczbę gwintów na krótkiej krawędzi próbki. Następnie ustaw komorę termiczną na stałą temperaturę 80 stopni Celsjusza. Gdy temperatura osiągnie prawie 80 stopni Celsjusza, otwórz drzwi komory i umieść w niej co najmniej siedem zestawów próbek, zamykając drzwi tak szybko, jak to możliwe, aby uniknąć spadku temperatury.Po godzinie należy w rękawicach termicznych usunąć referencyjny zestaw próbek, usuwając kolejne zestawy doświadczalne raz w tygodniu co dwa tygodnie przez kolejne 12 tygodni. Po wyjęciu z komory pozostaw próbki w temperaturze pokojowej na tydzień. Przed badaniem użyj markera permanentnego, aby zrobić dwie czarne kropki oddalone od siebie o 50 milimetrów w środku każdej próbki i zainstaluj dwie płaskie wkładki o długości 60 milimetrów w każdym uchwycie maszyny wytrzymałościowej.Gdy wszystkie cztery wkładki są już na swoim miejscu, otwórz oprogramowanie w maszynie i wybierz program dedykowany do prób rozciągania. Następnie wybierz pozycję początkową z separacją uchwytów 200 milimetrów do uchwytów w oprogramowaniu i kliknij przycisk Pozycja początkowa, aby wykonać separację uchwytów 200 milimetrów. Aby ustawić ekstensometr wideo, przesuń kamerę wzdłuż pręta nośnego, aż soczewka znajdzie się w środku próbki.Sprawdź, czy obiektyw kamery zapewni wyraźny widok markerów próbki podczas całego eksperymentu. Umieść urządzenie kalibracyjne przed aparatem i wybierz odpowiednią jasność i ostrość dla obiektywu. Zacisnąć urządzenie za pomocą uchwytów i wybrać odpowiedni rodzaj znaczników w oknie Cele w oprogramowaniu ekstensometru wideo.Użyj opcji Skala, aby wybrać procedurę kalibracji i wybrać odległość kalibracji w oknie Skala. Następnie zmień typ znacznika na Wzór w oknie Cele, aby umożliwić ekstensometrem podążanie za znakami na próbce. Gdy wszystkie materiały i sprzęt są gotowe, ustaw parametry testowe w oprogramowaniu maszyny wytrzymałościowej i umieść próbkę w uchwytach w kierunku pionowym i poziomym wzdłuż głównej osi pionowej maszyny.Użyj klucza tabelarycznego, aby zamknąć uchwyty i wykonuj testy z wybraną stałą szybkością odkształcania, aż do złamania każdej próbki. Następnie powtarzaj test co dwa tygodnie z każdym kolejnym zestawem próbek. Po eksperymentach w temperaturze 80 stopni Celsjusza powtarzaj procedurę co tydzień w temperaturze 90 stopni Celsjusza.Gdy wszystkie próbki zostaną przetestowane, użyj oprogramowania do tworzenia wykresów i pola przekroju poprzecznego próbek, aby ponownie obliczyć zarejestrowane przyrosty siły i wydłużenia zgodnie z podstawowymi równaniami wytrzymałości materiałów do relacji naprężenie-odkształcenie. Następnie narysuj wykres uzyskanych danych dla próbek wypaczania i wypełniania. Aby skonfigurować odcinkowy model liniowy do nieliniowego modelowania sprężystego, dla każdej krzywej próbki znajdź zakresy odkształceń wykrywające liniową lub zbliżoną do liniowej zależność naprężenia odkształcenia.Użyj opcji Regresja dopasowania w oprogramowaniu do tworzenia wykresów i metody najmniejszych kwadratów, aby zidentyfikować najlepszą linię dopasowania w wybranym regionie. Oznacz styczną jako wartość sztywności podłużnej, dla której indeks I odpowiada bieżącemu kierunkowi materiału, a indeks J jest kolejnym numerem zidentyfikowanej linii. Po wyznaczeniu wszystkich parametrów zidentyfikuj punkty przecięcia między liniami.Aby przeprowadzić ekstrapolację Arrheniusa, należy przypisać temperaturę odniesienia zgodnie z wartością średnią opartą na wynikach lokalnej stacji meteorologicznej i przypisać temperaturę komory termicznej jako tę, która została użyta w teście starzenia. Następnie oblicz stałą szybkości reakcji z równania, aby ekstrapolować czas starzenia wyrażony w tygodniach do latach. Na tym obrazie pokazano krzywe naprężenia i odkształcenia dla kierunków osnowy i wypełnienia tkaniny AF9032 uzyskane w różnych czasach starzenia na poziomie temperatury 80 stopni Celsjusza dla szybkości odkształcenia 0,0011 na sekundę.Jak zaobserwowano, różnica między referencyjnym testem jednogodzinnego okresu starzenia a pozostałymi okresami starzenia jest zazwyczaj wyraźna. Wydaje się, że czas starzenia nie wpływa znacząco na reakcję materiału w kierunku osnowy. Natomiast ostateczna wytrzymałość na rozciąganie w próbkach w kierunku wypełnienia jest znacznie niższa w próbkach poddanych sztucznemu starzeniu niż w próbkach niestarzenych.Ponadto, dla kierunku wypełnienia, osiągnięte krzywe naprężenia i odkształcenia mają rozbieżne trajektorie, gdy odkształcenia przekraczają 0,06. Pierwsza liniowa część eksperymentalnej krzywej naprężenia i odkształcenia prostej próby rozciągania odpowiada sztywności pokrycia z tkaniny technicznej wykonanej z PVC. Wyniki uzyskane pod kątem 90 stopni można ekstrapolować na rzeczywiste lata za pomocą uproszczonej relacji Arrheniusa.Można również obliczyć parametr utwardzania w kierunku osnowy i parametr lepkości w kierunku napełniania. Należy podkreślić, że dla relacji konstytutywnych Bodnera-Partoma wymagane są eksperymenty ze stałymi szybkościami odkształceń. Maszyna jest zobowiązana do wykonywania tego typu operacji.Ekstensometr wideo można zastąpić ekstensometrem mechanicznym i można włączyć różne modele konstytutywne, aby odzwierciedlić wydajność tkaniny tekstylnej. Technika ta może być wykorzystana do przewidywania żywotności różnych materiałów kompozytowych. Obsługa wysokotemperaturowej komory termicznej wymaga stosowania rękawic termicznych, a złożona maszyna wytrzymałościowa powinna być zawsze obsługiwana z należytą ostrożnością.

artificial-thermal-ageing-polyester-reinforced-polyvinyl-chloride

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Trwałość polimerów i kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknami w eksploatacji jest krytycznym aspektem dla ich projektowania i konserwacji w oparciu o stan. Przedstawiamy nowatorską, niskokosztową platformę do badań laboratoryjnych do badania wpływu jednoczesnych obciążeń mechanicznych i środowiskowych, która może pomóc w projektowaniu bardziej wydajnych, a jednocześnie bezpieczniejszych struktur kompozytowych.

Platforma testowa do badań trwałości polimerów i kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami w warunkach jednoczesnych bodźców higrotermomechanicznych

Badano dwa rodzaje powierzchni, stal pokrytą poliestrem i poliester pokryty warstwą nanocząsteczek krzemionki. Obie powierzchnie zostały wystawione na działanie promieni słonecznych, które spowodowały znaczne zmiany w chemii i topografii powierzchni w nanoskali.

Ewolucja powłok poliestrowych z nanocząstek krzemionki na powierzchniach narażonych na działanie promieni słonecznych

W tym artykule prezentujemy protokół selektywnego osadzania materiałów organicznych na tekstyliach, który pozwala na bezpośrednią integrację organicznych urządzeń elektronicznych z urządzeniami do noszenia. Wyprodukowane urządzenia można w pełni zintegrować z tekstyliami, szanując ich mechaniczny wygląd i umożliwiając wykrywanie.

Prosta i skalowalna metoda wytwarzania organicznych urządzeń elektronicznych na tekstyliach

Przedstawiono protokół odsłaniania gołych włókien na powierzchni kompozytu poprzez eliminację obszaru bogatego w żywicę. Włókna są odsłaniane podczas wytwarzania kompozytów, a nie przez obróbkę powierzchni. Odsłonięte kompozyty węglowe charakteryzują się wysoką przewodnością elektryczną w kierunku przekroju i grubością oraz wysokimi właściwościami mechanicznymi.

Eksperymentalne wdrożenie nowej metody wytwarzania kompozytów: naświetlanie gołych włókien na powierzchni kompozytu metodą miękkiej warstwy

Ten raport szczegółowo opisuje zainicjowane mikrofalowo podejście do osadzania funkcjonalizowanych porfiryną porowatych organokrzemianowych sorbentów na tkaninie bawełnianej i demonstruje zmniejszenie transportu siarczku 2-chloroetylu etylu (CEES) przez tkaninę w wyniku tego zabiegu.

Osadzanie porowatych sorbentów na podłożach tkaninowych

Głównym celem badania jest opracowanie protokołu do przygotowania spójnych próbek do dokładnych testów mechanicznych kopolimerowych włókien aramidowych o wysokiej wytrzymałości, poprzez usunięcie powłoki i rozplątanie poszczególnych pasm włókien bez wprowadzania znaczącej degradacji chemicznej lub fizycznej.

Rozplątywanie włókien aramidowych kopolimeru o wysokiej wytrzymałości w celu umożliwienia określenia ich właściwości mechanicznych

Celem badania było opracowanie protokołów do przygotowania spójnych próbek do dokładnych testów mechanicznych elastycznych jednokierunkowych laminatów kompozytowych na bazie aramidu o wysokiej wytrzymałości lub polietylenu o ultra wysokiej masie molowej oraz opisanie protokołów przeprowadzania sztucznego starzenia na tych materiałach.

Procedury cięcia, próby rozciągania i starzenia elastycznych jednokierunkowych laminatów kompozytowych

Ten artykuł opisuje szybki i prosty proces produkcji jonowych, elektromechanicznie aktywnych materiałów kompozytowych do siłowników w zastosowaniach biomedycznych, biomimetycznych i miękkiej robotyki. Szczegółowo opisano kluczowe etapy wytwarzania, ich znaczenie dla końcowych właściwości siłowników oraz niektóre z głównych technik charakteryzacji.

Produkcja jonowych, elektromechanicznie aktywnych miękkich siłowników na bazie węgla

Ten artykuł opisuje proces produkcji laminatów kompozytowych z matrycą polimerową wzmocnioną włóknami, uzyskanych metodą mokrego ręcznego układania/worka próżniowego.

Pomiar właściwości mechanicznych polimerowych laminatów kompozytowych wzmocnionych włóknem szklanym otrzymanych w różnych procesach produkcyjnych

Badanie opisuje metodę piany z użyciem dwutlenku węgla nadkrytyczną do produkcji pian poliesterowych z włókna węglowego i bambusa (butylen-adypinat-ko-tereftalan).

Przygotowanie pien poliestrowych z włókna węglowego i bambusa (butylen-adipian-ko-terereftalan) poprzez piankę z dwutlenkiem węgla nadkrytyczną

Poznaj metodę sztucznego starzenia termicznego tkanin technicznych wzmocnionych poliestrem i powlekanych polipochlorkiem winylu. Protokół umożliwia ocenę właściwości mechanicznych materiałów AF9032 w komorze termicznej.

Sztuczne starzenie termiczne tkaniny technicznej wzmocnionej poliestrem i powlekanej polipochlorkiem winylu

Przeglądaj więcej filmów