Vízüveg-gyanta időfüggő mechanikai tulajdonságainak elemzése
A mai fejlett társadalmakban a kompozitok felhasználása rohamosan növekszik, mind a high-tech, mind a hétköznapi, műszaki műanyagok körében. Ezen termékek mátrixanyagául leggyakrabban hőre keményedő gyantákat használnak fel. Munkám során egy kevésbé elterjedt, kisebb volumenben gyártott gyantával, a vízüveg-gyantával foglalkoztam. Ennek a gyantának egyik legnagyobb előnye a többihez képest, hogy nedves környezetben, vízben is képes kitérhálósodni, ami alkalmassá teszi például vízvezeték csövek javítására.
Ahhoz hogy a vízüveg-gyanta kúszásáról ne csak puszta eredményeket kapjak, de azt el is tudjam helyezni, viszonyítani a többi tömeggyantához képest, két referenciagyantát is választottam, és rajtuk is ugyanazokat a vizsgálatokat végeztem el. Erre a célra két nagyon elterjedt anyagra, a poliészter és az epoxi gyantára esett a választásom. A mérések elkezdése előtt szükség volt próbatestek gyártására, melyekhez szilikonból készítettem szerszámokat, majd ezek felhasználásával kezdtem meg a gyártást. Mindhárom anyagból 60-60 próbatestet készítettem el.
Az időfüggő mechanikai tulajdonságok vizsgálati elrendezéseként húzó elrendezést választottam. Az egytengelyű húzó irányú kúszásmérések terhelési szintjeinek meghatározásához megmértem a különböző gyanták szakítószilárdságát. Az átlagos szakítószilárdság meghatározásához vizsgálandó anyagonként 10-10 mérést végeztem el, és a kapott eredményeket átlagoltam. A szakítószilárdság értékének 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 és 90 %-ánál egy órán át tartó kúszásméréseket végeztem. Azokban az esetekben, amikor a próbatest egy óra alatt nem szakadt el, egy mérést, míg azokon a magasabb terhelési szinteken, amikor a próbatestek az egy órás vizsgálati időn belül elszakadtak, 5-5 mérést végeztem.
A kapott eredmények kiértékelése után összevetettem a három különböző gyanta kúszási tulajdonságait, és hosszútávú kúszásbecsléseket végeztem különböző, a mérési hossz alapján megválasztott kúszási modellek felhasználásával. Célszerű más-más modellt alkalmazni a rövidebb idejű, pár napos, pár hetes és a hosszabb távú, akár több éves kúszási eredmények becsléséhez. Mivel a hosszabb idejű mérések kivitelezése nehézkes és költséges, ezért ezeket csak megbecsülni tudjuk. Az egyik legelterjedtebb módszer a hőmérséklet-idő ekvivalencián alapuló mestergörbe szerkesztés, amellyel különböző hőmérsékleteken mért rövidtávú kúszásmérések alapján lehet a hosszútávú viselkedést előre jelezni, míg egyetlen mérés alapján az egyszerűen és könnyen használható, gyors eredményt adó Burgers-modellt szokták alkalmazni.
Az elvégzett vizsgálatok és kiértékelések jó alapot adnak a vizsgált gyanták kúszási tulajdonságainak összevetésére, és a későbbi, kompozit anyagokon végzendő vizsgálatok kiindulásául szolgálnak.
szerző
-
Vargyas András
gépészmérnöki
nappali alapszak
konzulensek
-
Dr. Bakonyi Péter
adjunktus, Polimertechnika Tanszék -
Bartha Tibor Gábor
, (külső)
