Termoplastické kompozity pro automobilové aplikace
Loading...
Date
Authors
Zbončák, Marek
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
ORCID
Abstract
Diplomová práca sa zaoberá prípravou teromplastických kompzoitov s PMMA a PC matricou s potenciálnym využitím v automobilovom priemysle. Ako výstuž boli použité krátke sklenené, uhlíkové a PBO (poly(p-fenylén benzobisoxazol)) vlákna známe pod obchodným názvom Zylon®. Práve do PBO vlákien boli vkladané veľké nádeje vzhľadom na ich ohromujúce mechanické vlastnosti. Vplyv objemového zlomku vlákien na modulu pružnosti, pevnosť a ťažnosť kompozitov bol skúmaný. Experimentálne zistený modul pružností bol porovnaný so semi-empirickým Halpin-Tsai modelom. Prídavok sklenených a uhlíkových vlákien viedol k značnému zvýšeniu modulu pružnosti. Ukázalo sa, že po istej hodnote objemového zlomku dochádza k poklesu pevností kompozitov v dôsledku zvyšujúceho sa počtu defektov. Prídavok PBO vlákien preukázal len nepatrný vystužujúci efekt. Viskoelastické vlastností kompozitov boli skúmané pomocou dynamicko mechanickej analýzy (DMA). Termogravimetrická analýza (TGA), konfokálna laserová rastrovacia mikroskopia (CLSM) a rastrovacia elektrónová mikroskopia (SEM) boli využité k štúdiu štruktúry kompozitov.
This diploma thesis deals with thermoplastic composites based on PMMA and PC matrix with potentially usage in automotive applications. Glass, carbon and PBO (poly(p-phenylene benzobisoxazole)), with trademark name Zylon®, fibers were used as reinforcement. Lot of expectations was put into PBO fibers based on their tremendous mechanical properties. Effect of fiber volume fraction on tensile modulus, tensile strength and ductility was investigated and experimental data were compared with semi-empirical Halpin-Tsai model. Increasing glass and carbon fiber volume content led to relatively high tensile modulus but tensile strength decreased after specific fiber volume content due to increasing number of defects. PBO fibers showed almost no reinforcing effect. Dynamic mechanic analysis (DMA) served for evaluation of viscoelastic properties of composites. Thermo-gravimetric analysis (TGA), confocal laser scanning microscopy (CLSM) and scanning electron microscopy (SEM) were used to study the structure of composites.
This diploma thesis deals with thermoplastic composites based on PMMA and PC matrix with potentially usage in automotive applications. Glass, carbon and PBO (poly(p-phenylene benzobisoxazole)), with trademark name Zylon®, fibers were used as reinforcement. Lot of expectations was put into PBO fibers based on their tremendous mechanical properties. Effect of fiber volume fraction on tensile modulus, tensile strength and ductility was investigated and experimental data were compared with semi-empirical Halpin-Tsai model. Increasing glass and carbon fiber volume content led to relatively high tensile modulus but tensile strength decreased after specific fiber volume content due to increasing number of defects. PBO fibers showed almost no reinforcing effect. Dynamic mechanic analysis (DMA) served for evaluation of viscoelastic properties of composites. Thermo-gravimetric analysis (TGA), confocal laser scanning microscopy (CLSM) and scanning electron microscopy (SEM) were used to study the structure of composites.
Description
Keywords
Termopalstické kompozity , PMMA , PC , sklenené vlákna , uhlíkové vlákna , PBO vlákna , modul pružnosti v ťahu , mechanické vlastnosti , Halpin-Tsai , DMA , TGA , SEM , Thermoplastic composites , PMMA , PC , glass fibers , carbon fibers , PBO fibers , tensile modulus , mechanical properties , Halpin-Tsai , DMA , TGA , SEM
Citation
ZBONČÁK, M. Termoplastické kompozity pro automobilové aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2014.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (místopředseda)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Dr. Ing. Martin Palou (člen)
doc. RNDr. Jaroslav Petrůj, CSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
Date of acceptance
2014-06-03
Defence
Diplomant ve své prezentaci komisi představil výsledky své diplomové práce zaměřené na výzkum vlivu typu a množství krátkých vláken na deformační chování termoplastických kompozitů. Prezentace byla jasná i srozumitelná jak po obsahové stránce tak po formální stránce. Dotaz oponenta zodpověděl správně a úplně. V následné diskuzi se členy komise prokázal velmi dobré znalosti řešení problematiky.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena