Rešerše metod pro výrobu konstrukčních dílů z polymerních kompozitů s využitím krátkých vláken a způsobů zlepšení jejích mechanických vlastností

Abstract

Krátkovlákenné polymerní kompozity jsou jednodušší na výrobu než dlouhovlákenné kompozity, ale za cenu horších mechanických vlastností (t.j. pevnosti v tahu a modulu pružnosti). Existuje mnoho způsobů výroby krátkovlákenných polymerních kompozitů. Většina metod nevyžaduje lidskou práci a metody výroby kompozitů a polymerů jsou stejné, nebo alespoň velice podobné. To vede k tomu, že krátkovlákenné kompozity jsou poměrně levné. Mechanické vlastnosti krátkovlákenných kompozitů mohou být zlepšeny zarovnáním vláken v matrici. Během posledních 60 let byla vyvinuta celá řada metod zarovnávání vláken, ale většina z nich se ukázala jako nepoužitelná pro komerční využití. Některé novější metody ovšem dosáhly výborných výsledků, a těm je v práci věnováno více prostoru. V práci je i návrh dvou nových metod k zarovnávání vláken, první pomocí elektrického proudu a druhé pomocí kombinace statického a oscilujícího magnetického pole.Short fibre polymeric composites are easier to manufacture than long fibre composites but this comes at the cost of worse mechanical properties (i.e. tensile strength and modulus). There are many ways to manufacture short fibre polymer composites. Most methods don’t require manual labour and the methods are the same or at least very similar to manufacturing polymers. This makes short fibre composites relatively cheap. The mechanical properties of short fibre composites can be improved by aligning the fibres. Throughout the last 60 years multiple methods for aligning the fibres in the matrix have been developed. Most of these proved not to be practical for commercial use, but some of the more recent methods have shown great results; special emphasis is put on those in the respective part of the thesis. Additional two methods for aligning fibres are proposed; one using electric current and the other one a combination of alternating and static magnetic fields.