Rok 2017
Permanent URI for this collection
Browse
Browsing Rok 2017 by Subject "analýza dynamických mechanických vlastností"
Now showing 1 - 1 of 1
Results Per Page
Sort Options
- ItemCharakterizace mechanického a termomechanického chování udržitelných kompozitních materiálů na bázi juty(Technická Univerzita v Liberci, ) Jabbar, Abdul;V posledních letech je zájem soustřeďován na kompozity z přírodních polymerních vláken díky jejich ekonomickým benefitům, vlivu na životní prostředí a nízké spotřebě energie při jejich výrobě. Materiáloví inženýři se soustředí na využití výplní z celulózových vláken pro polymerní kompozity. Během mechanického zpracování textilních vláken vzniká odpad, který slouží jako levný zdroj suroviny pro přípravu těchto celulózových vláken/ kompozitních výplní. Hlavní nevýhodou přírodních vláken jako výztuže do kompozitu je nízká adheze mezi vláknem a polymerní matricí. Proto je nutné modifikovat jejich povrch. Tato práce se zabývá vlivem přídavku tuhých mikroskopických fibril celulózy a nanocelulózy extrahovaných z odpadu juty a jejich depozicí na jutovou tkaninu. Dále se zabývá metodami její aplikace a testováním mechanických vlastností i z hlediska dynamických zkoušek kompozitních struktur na bázi juta a ekologicky šetrné epoxidové pryskyřice. Odpad z vláken juty byl použitý v obou případech jak pro výrobu jutových celulózových fibril včetně jejich fragmentování, tak i jako prekurzor pro čištění a extrahování nanocelulózy. Jutová tkanina byla zpracována novými technikami jako je CO2 pulzní infračervený laser, ozón, enzymy a plazma. Tři různé kategorie vrstvených kompozitních materiálů byly připraveny metodou ručního vrstvení a kompresní technikou s použitím stejné ekologické epoxidové matrice. První kompozit obsahoval 1, 5 a 10 hmotnostních % mikro fragmentů jutových vláken (PJF) použitých jako plnivo spolu s alkalicky ošetřenou jutovou tkaninou. Druhý typ byl tvořen jutovou tkaninou povrstvenou nanocelulózou v koncentracích 3, 5 a 10 hmotnostních %. Třetí typ byl vytvořen z povrchově upravené jutové tkaniny. Povrchová topologie upravených jutových vláken, jutových a celulózových nanofibril (CNF), drcených jutových fibril (PJF), nanocelulózou potažené jutové tkaniny a zlomy v povrchu kompozitu byly charakterizovány pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). Krystalinita jutových vláken po různém chemickém ošetření byla měřena pomocí rentgenové difrakce (XRD). Nově povrchově upravené jutové tkaniny, alkalicky ošetřené jutové tkaniny a chemicky předupravená odpadní jutová vlákna byla charakterizována pomocí spektroskopie FTIR. Mechanické vlastnosti kompozitů byly stanoveny podle doporučených mezinárodních norem. Tečení a dynamické mechanické zkoušky byly prováděny v režimu tříbodového ohybu pomocí dynamického mechanického analyzátoru (DMA). Tři modely tečení materiálu, tj. Burgerův model, model Findleyho zákona a jednoduchý dvouparametrový mocninový model byly použity k modelování tečení materiálu (creep) v této studii. Princip časově teplotní superpozice (TTSP) byl použit k predikci dlouhodobého tečení. Výsledky ukázaly zlepšení modulu v tahu, ohybových vlastností, doby do únavy materiálu a odolnosti v lomu, s výjimkou poklesu pevnosti v tahu u nanocelulózou potažené jutové tkaniny/ekologického epoxidového kompozitu ve srovnání s kompozitem s nepotaženou jutou. Inkorporace PJF a nových povrchových úprav výrazně zvyšuje odolnost proti tečení kompozitů. Burgerův model byl dobře použitelný k modelování tečení v krátkodobém horizontu, zatímco Findleyho model byl uspokojivý při předvídání chování dlouhodobého tečení. DMA ukázala, že u všech tří kategorií kompozitů došlo ke zvýšení paměťového modulu a ke snížení výšky tangentových píků.