Grafén hatása a kompozitok hosszú távú és dinamikus viselkedésére

Kálnay Zsolt BSc IV. évf., Réti Dániel BSc IV. évf.

e-mail: k.zsolt36@hotmail.com, reti.daniel92@gmail.com

Konzulens: Dr. Mészáros László, Polimertechnika Tanszék

e-mail: meszaros@pt.bme.hu

Szalács József, Polimertechnika Tanszék

szakacs@pt.bme.hu

A kompozitok ipari felhasználása a sűrűségükhöz viszonyított kiváló mechanikai tulajdonságaiknak és jó csillapító képességüknek köszönhetően egyre szélesebb körben terjed. A polimer kompozitok legelterjedtebb alkalmazási területei a gépkocsigyártás és a repülőgépipar. A fejlesztéseknek köszönhetően a kompozitok mechanikai tulajdonságai javulnak, miközben előállási költségeik csökkennek. A kompozitok fejlesztésében a nanokompozitok jelenthetik a következő lépcsőfokot. Ezekkel az anyagokkal jelenleg is számos kutató foglalkozik, hiszen a nanoméretű erősítőanyagokat tartalmazó kompozitok előállítása még mindignehézkes a nano erősítőanyag a mátrixban történő egyenletes eloszlatása miatt.

Kutatásunkban kompozitjaink és hibridkompozitjaink megalkotására használt egyik erősítőanyag a grafén, melynek előállításáért 2010-ben Andrej Geim és Konsztantyin Novoszelovnak Nobel-díjat kapott, mint azóta kiderült ez világ általunk ismert legerősebb anyaga. Ez az alkotó rendkívül különleges, ezért a tudomány számos területén nagy érdeklődés övezi. Kiemelve a kitűnő húzószilárdságát, amelyre kutatásunkban alapoztunk. E mellett hő- és elektromos vezető képessége is kiugró, ami az elektronikai ipar számára kecsegtető. A másik erősítőanyag pedig bazaltszál, amely nagyban hasonlít az üvegszálhoz, és várhatóan annak komoly vetélytársa lesz az elméletben olcsóbb előállítása miatt.Az egyik legtöbbet használt műszaki polimert, a poliamidot választottuk mátrix anyagnak, amelyet nagy mennyiségben használ az autóipar is.Jelen dolgozat során a célunk, hogy nano méretű erősítőanyagot tartalmazó kompozitokat, valamint hibridkompozitokat vizsgáljunk, azon belül is azok időfüggő tulajdonságait. A kutatás során meghatározásra kerül az optimális erősítőanyag tartalom, ahol a kompozit szilárdsága elegendően magas, ugyanakkor nem viselkedik túl ridegen az anyag, hosszú távú vizsgálatok során is megbízhatóan alkalmazható.A hosszú távú viselkedést kúszás, míg a dinamikus viselkedést Charpy-féle ütővizsgálat segítségével vizsgáltuk.

szerzők

Kálnay Zsolt
gépészmérnöki
nappali alapszak
Réti Dániel Norbert
gépészmérnöki
nappali alapszak

konzulensek

Szakács József
doktorandusz, Polimertechnika Tanszék
Dr. Mészáros László
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék

helyezés

Jutalom