Hőre lágyuló hibridkompozitok viselkedése ismétlődő igénybevétel esetén
Napjainkban a nanokompozitok fejlesztése igen jelentős szerepet kap. Az anyagtudomány jelentős eredményeket vár a nano mérettartományba eső különböző erősítő anyagoktól. A nano erősítő anyagok nagy előnye, hogy fajlagosan nagy felülettel rendelkeznek, és akár kis mennyiségben is hatással lehetnek a például a polimerek mechanikai és egyéb tulajdonságaira. Ezen anyagok lehetőségeinek egyik kiaknázási módja úgynevezett hibridkompozitok létrehozása, ahol a nanorészecskék más, mikroméretű erősítő anyagok mellet kerülhetnek felhasználásra. A legnagyobb problémát a nanorészecskék esetén az aggregátumok szétválasztása okozza, hiszen ha nem megfelelő az eloszlatás, akkor ez negatív hatással van a mechanikai tulajdonságra,. Erre a problémára is jó megoldás lehet hibridkompozitok létrehozása, például különböző szálas anyag hozzáadása, hiszen ez polimer ömledéken belül növeli a nyírást ezzel segítve a jobb eloszlást. További előny, hogy ezen anyagok a legelterjedtebb gyártástechnológiák esetén is alkalmazhatóak.
Jelen dolgozat is ilyen kompozitok létrehozásával foglalkozik. Ebben az esetben a mátrix anyag poliamid 6 volt a szálas erősítés pedig bazaltszál. Ezen anyagkombináció mellé különböző nanorészecskéket kevertem, kezdve rétegszilikáttal valamint szén nanocsővel egészen a grafénig. Ezen anyagok eloszlatását javítja a bazaltszál, valmint ha az a kritikus szálhossz felett marad, jelentősen növeli a kompozit szilárdságát. A kutatás célja ezen hibridkompozitok ciklikus vizsgálata, a nanorészecskék a maradó alakváltozási érzékenységre gyakorolt hatásának vizsgálata. A vizsgálat segítségével megismerhetjük ezen hibridkompozitok viselkedését egyre növekvő terhelés hatására, és képet kaphatunk egyes erősítő anyagok miként terjesztik ki egyes polimer kompozitok mechanikai terhelhetőségét. A vizsgálat lényege, hogy a kompozit próbatestet 100 N-t növekedő terhelésnek tesszük ki majd a leterhelést követően 30 másodpercig pihentetjük. A bazaltszálnál megfigyelhető hogy kiterjeszti az anyag alkalmazási feszültségtartományát, a nanorészecskékkel előállított hibridkompozitok pedig ezt méginkább növelik. A fent említett anyagok a maradó alakváltozási érzékenységet is csökkentetik. Tehát ezen erősítőanyagok segítségével a maradó alakváltozás is magasabb ciklusszámnál jelentkezik.
szerző
-
Szakács József
gépészmérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Dr. Mészáros László
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék
