pusty
strona glowna
aktulanosci
pracownicy
dzialalnosc naukowa
dydaktyka
laboratoria
linki
kontakt
psuty2
tlo

Badania Katedry Inżynierii Materiałowej

 

Badania prowadzone w Katedrze Inżynierii Materiałowej w latach 2005‑2009.

 

Badania prowadzone w Katedrze Inżynierii Materiałowej obejmują dwa podstawowe obszary:

 

A. Badania z zakresu inżynierii materiałów polimerowych i szeroko pojętego przetwórstwa tworzyw polimerowych.

Badania te obejmowały następującą tematykę:

  1. Modyfikowania warstwy wierzchniej materiałów polimerowych, w tym szczególnie poliolefin i polilaktydu, metodą wyładowań koronowych. Celem poznawczym tych badań jest określenie efektów modyfikowania koronowego różnych materiałów. Celem utylitarnym jest uzyskanie odpowiednich danych służących opracowywaniu technologii przemysłowych tego procesu i tym samym poprawy właściwości adhezyjnych modyfikowanych
  2. Badania wpływu wyładowań koronowych na organizmy żywe, w postaci różnych bakterii i grzybów znajdujących się na materiałach polimerowych, w celu określenia właściwości biobójczych tych wyładowań.
  3. Modyfikowania warstwy wierzchniej materiałów polimerowych, a w szczególności poliwęglanu, poli(tereftalanu etylenu) i polistyrenu, metodą laserową. Celem poznawczym tych badań jest określenie efektów modyfikowania laserowego tych materiałów, głównie w zakresie zmian zwilżalności, swobodnej energii powierzchniowej i struktury geometrycznej powierzchni. Celem utylitarnym jest uzyskanie odpowiednich danych służących opracowywaniu technologii przemysłowych tego procesu, głównie dla potrzeb elektroniki i urządzeń optycznych.
  4. Wytwarzania nowych materiałów kompozytowych, w tym szczególnie materiałów składających się z mieszanin tworzyw poużytkowych. Celem poznawczym tych badań jest określenie wpływu różnych kompatybilizatorów i różnych warunków modyfikowania czynnikami fizycznymi (promieniowaniem elektronowym, promieniowaniem gamma) na właściwości mechaniczne tak otrzymanych materiałów, a głównie na ich kohezję. Celem utylitarnym jest uzyskanie odpowiednich danych służących opracowywaniu technologii przemysłowych recyklingu materiałowego mieszanin  tworzywowych.
  5. Modyfikowania właściwości nanokompozytów, głównie polilaktydowych, przeznaczonych do zastosowań w przemyśle opakowań spożywczych, elektrotechnicznym i elektronicznym. Celem poznawczym tych badań jest określenie wpływu zawartości i rodzaju nanonapełniaczy montmorillonitowych (Closite, Nanofil), plastyfikatorów (poli(glikol etylenowy)) i modyfikatorów ((poli(metakrylan metylu)) na właściwości mechaniczne oraz na przenikalność pary wodnej i gazów nanokompozytów polilaktydowych. Celem utylitarnym jest uzyskanie odpowiednich danych służących doborowi tych składników w materiałach wytwarzanych w skali przemysłowej.
  6. Badania właściwości kompozytu polipropylenowego z szungitem, głównie w zakresie zmian właściwości dielektrycznych, mechanicznych i przetwórczych.
  7. Wielokrotnego przetwarzania materiałów polimerowych, a w szczególności polilaktydu, poliwęglanu i terpolimeru akrylonitryl/butadien/styren (ABS). Celem poznawczym badań jest określenie wpływu wielokrotnego wtryskiwania tych tworzyw na ich właściwości mechaniczne i przetwórcze, a także na zmiany ich struktury. Celem utylitarnym badań jest określenie możliwości i zakresu stosowania recyklingu materiałowego odpadów z tych tworzyw powstających podczas przemysłowych procesów.
  8. Analiza porównawcza metod: dynamicznej analizy mechanicznej (DMA), skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) i termograwimetrii (TGA), stosowanych w badaniach polimerów oraz mieszanin i kompozytów polimerowych. Metody te są wykorzystywane w badaniach wymienionych w punktach 3‑7.
  9. Badania właściwości elektrycznych, w tym wyznaczanie oporności powierzchniowej i skrośnej materiałów polimerowych. Celem poznawczym badań jest określenie wpływu różnych składników dodatkowych, wprowadzanych do tworzyw polimerowych na ich właściwości elektryczne. Celem utylitarnym badań jest określenie możliwości modyfikowania materiałów polimerowych dla zastosowań w elektronice i elektrotechnice.

 

B. Badanie z zakresu modelowania i zachowania się materiałów w różnych stanach obciążenia

Badania te obejmowały następującą tematykę:

  1. Modelowanie odkształceń plastycznych przy obciążeniach cyklicznych, obejmujące problematyką matematycznego modelowania zachowania się materiałów przy różnych obciążeniach i prędkościach. Rozpatrzono podstawowe zależności i prawa teorii plastyczności, opartej na zasadach Sandersa. Na podstawie tej teorii zbudowano matematyczny model zachowania się materiałów pod wpływem obciążeń cyklicznych z uwzględnieniem prędkości obciążenia – głównie dla obciążeń cyklicznych. Model ten opisuje zachowanie się materiałów cyklicznie stabilnych, umacniających się i osłabiających się. Do weryfikacji budowanych matematycznych modeli zaprojektowano i wykonano stanowisko do badań zmęczeniowych przy cyklicznym skręcaniu z komputerowym sterowaniem i zapisywaniem wyników. Stanowisko umożliwia prowadzenie badań zmęczeniowych przy cyklicznym skręcaniu w trybie naprężeniowym lub odkształceniowym z jednoczesną płynną regulacją prędkości obciążania.
  2. Kryteriów wytrzymałości materiałów anizotropowych, co obejmowało analizę istniejących kryteriów plastyczności dla materiałów anizotropowych oraz modyfikację i weryfikację eksperymentalną wybranych kryteriów. Badano i analizowano wpływ prędkości obciążania na wytrzymałość kompozytów polimerowych w złożonych stanach obciążenia. Opracowany model posłużył do zmodyfikowania wybranych kryteriów plastyczności, które są jednocześnie kryteriami wytrzymałości dla lepkosprężystych materiałów anizotropowych, przez co zmodyfikowane kryteria uwzględniają wpływ prędkości obciążania.
  3. Innych stanów obciążenia, dla których przedstawiono modyfikację zaproponowanej teorii dotyczącej wybranych obciążeń. Dla tych stanów obciążenia zaproponowano model matematyczny. Korzystając z tego modelu opisano odkształcenia przy odciążaniu ze złożonego stanu naprężenia z uwzględnieniem efektu Bauschingera. Przedstawiono dalsze uogólnienie zespolonej teorii plastyczności dla opisania pełzania przy zmniejszającym się naprężeniu. Oprócz tego opisano podstawowe zagadnienie wpływu plastycznego odkształcenia na pełzanie, a także tzw. odwrotne pełzanie.
  4. Modyfikacji energetycznych kryteriów trwałości zmęczeniowej, gdzie opracowany wcześniej model posłużył modyfikacji energetycznych kryteriów trwałości zmęczeniowej. Po wyznaczeniu stałych materiałowych na podstawie eksperymentu, do określania trwałości zmęczeniowej zaproponowana metoda nie wymaga badań eksperymentalnych ponieważ pętle histerezy można otrzymać na podstawie modelu matematycznego z uwzględnieniem wpływu prędkości obciążania.

 

 

linia

Strona główna | Aktulaności | Pracownicy | Działalność naukowa | Dydaktyka | Laboratoria | Linki | Kontakt

linia2

:: Webdesign - n@t@sH 2006 ::