Kompozit szerkezetek tönkremenetelének nyomonkövetése mikrokapszulák segítségével
A szerkezeti anyagként egyre inkább előtérbe kerülő polimer kompozitok számos kedvező tulajdonságuknak köszönhetik az alkalmazásukban mutatkozó növekvő tendenciát. Mindezen tulajdonságok azonban csak az anyag degradálódásáig, pontosabban annak kezdetéig válnak előnyükre a többi szerkezeti anyaggal szemben. Nagy kihívást jelent a kompozitokban megjelenő hibák gyors és könnyű detektálásának megoldása, hiszen azok eleinte szabad szemmel láthatatlanok apró méretük és a mátrix belsejében való megjelenésük miatt. A repedések, törések, és egyéb, a kompozitot károsító folyamatok vizsgálata, esetleg megállítása és megjavítása céljából elengedhetetlen azonban, hogy kellő időben, pontossággal, valamint kellően egyszerű módszerrel tudjuk megfigyelni és követni azokat. Az irodalomban fellelhető módszerek közül igen ígéretesek a valamilyen indikátort tartalmazó mikrokapszulák használata erre a célra, hiszen a mátrixban, akár a mechanikai tulajdonságok csekély mértékű változása mellett, homogénen, és nagy számban tudjuk eloszlatni azokat. Ezzel a legkisebb mikrorepedéseket is meg tudjuk figyelni, mivel ahogy azok haladnak, és felnyitják a kapszulák falát, a belőlük kiáramló jelző folyadék a kapilláris-hatásnak megfelelően a résekbe befolyva láthatóvá teszi a hibát, így rajzolva “hibatérképet”. Ennek jelentőségét számos példán lehetne érzékeltetni, de ha csak a repülőgépiparra gondolunk, és arra, hogy a szárnyakban keletkező mikrorepedések miatt nem kellene szétszerelni az egész gépet, elég lenne csupán helyi javításokat eszközölni, rögtön látszik a módszer gazdasági előnye is.
A TDK dolgozat célja UV érzékeny indikátorral színezett PETMP térhálósító tartalmú mikrokapszulák előállítási lehetőségének bemutatása. Ezzel a módszerrel átlátszó mátrix esetén, azt UV lámpával megvilágítva, információt szerezhetünk a tönkremenetel formájáról és mértékéről gyorsan, egyszerűen.
Irodalom:
[1] Zhang M.Q., Rong M.Z., Yin T.: Self healing polymers and polymer composites in “Self-healing materials” (ed.: Gosh S.K.) Wiley-VHC, Weinheim (2009).
[2] Yuan Y.C., Rong M.Z., Zhang M.Q.: Preparation and characterization of microencapsulated polythiol. Polymer, 49, 2531-2541 (2008).
[3] Czeller A., Czigány T.: Effect of healing agent-loaded microcapsules on the mechanical properties of self-healing epoxy composites. ECCM15 – 15th European Conference on Composite Materials, Venice, Italy, 24-28 June 2012, paper: 1353
szerző
-
Vermes Brúnó
vegyészmérnöki
nappali
konzulens
-
Dr. Czigány Tibor
egyetemi tanár, Polimertechnika Tanszék
